Katı cisimlerde basınç kuvveti cismin ağırlığına eşit midir?

Evet. Katılarda basınç kuvveti cismin ağırlığına eşittir.

genel basınç formülü olan P=F/S ten S 'i karşıya attığımızda F= P.S oluyor.

Katılarda basıncın formülü P=G/S olduğu için P' yi yukarıda yerine yazarsak:

F= G kalıyor ve dediğiniz doğru oluyor.

Hayır direkt ağırlığına eşit değildir. Basınç bir yüzeye uygulanan dik kuvvetin yüzeyin birim alanına oranıdır. Katı cisimlerde üzerine başka bir kuvvet etkilemiyorsa basıncı direkt olarak ağırlığına ve taban alanına bağlıdır.

Bir örnekle anlatmak daha kolay olacaktır. Kütlesi 2 ton olan bir fil ile 40 kilogram olan topuklu giyen sıfır beden bir kadının yürürken yere uyguladığı basıncı bulalım.

Fil

Filin ağırlığı = kütlesi x ivme

Filin ağırlığı = 2.000 kg x 9,807 m/s2

Filin ağırlığı = 19.614 N

Basınç için yüzey alanını da bilmemiz gerekiyor. Bir fil her zaman 2 ayağı yerde olacak şekilde yürür. Ayağını daire kabul edip çapını 20 cm olarak kabul edersek ;

Bir ayağının alanı = Pi x r2

Bir ayağının alanı = 3,14 x 102

Bir ayağının alanı = 314 cm2 = 0.031 m2

Filin 2 Ayağı yerde kalıyordu.

Filin Yere Temas Alanı = 0,031 x 2 = 0,062 m2

Basınç = F / A

Dışarıdan bir kuvvet etkimediğini var sayarsak buradaki F yani kuvvet sadece ağırlıktır.

Basınç = G / A

Filin Basıncı = 19.614 / 0,062

Filin Basıncı = 316.354 N/m2 = 316.354 Pa = ~ 316 kPa

Sıfır Beden Kadın

Ağırlığı = 392,28 N

İnsanlar yere tek ayağıyla basarak yürür, topuk çapının 1 cm olduğunu kabul edersek;

Sıfır Beden Kadının yere Temas Alanı = 0,79 cm2 = 0,00079 m2

Sıfır Beden Kadının Basıncı = 392,28 / 0,00079

Sıfır Beden Kadının Basıncı = 496.557 N/m2 = 496.557 Pa = 497 kPa

Gördüldüğü gibi katı cisimlerin ağırlığını direkt olarak basıncına eşit diyemeyiz. Ağırlığıyla doğru, yüzey alanı ile ters orantılıdır.