Bölüm Değerlendirmesi – Soru-Cevap
1. Elinizde suyla dolu iki özdeş kova vardır. Kovaların birinin içerisine bir parça ahşap bırakılıyor. Ahşap suda yüzdüğüne göre, iki kovanın ağırlıkları arasında bir fark oluşur mu? Açıklayınız.
✅ Her iki kovanın toplam ağırlığı eşittir.
- Ahşap, suyun yüzeyinde kaldığı için taşan su miktarı ahşabın ağırlığına eşittir.
- Kovaya eklenen ahşabın ağırlığı, taşan suyun ağırlığı kadar olduğu için net ağırlık değişmez.
2. Suda yüzen ancak yağda batan bir cisim suya tamamen batırıldığında, üzerine yağ yavaş yavaş ve üstten dökülüyor. Kap tamamen dolduğunda cisim sıvılar içindeki denge durumunu nasıl değiştirir? Açıklayınız.
✅ Cisim, yağ eklenince batmaya başlar.
- Başlangıçta cisim suyun kaldırma kuvveti sayesinde dengedeydi.
- Yağ eklendiğinde cismin etrafındaki sıvının yoğunluğu azalır çünkü yağ, suya karışmadan üstte birikir.
- Daha düşük yoğunluklu sıvılar, kaldırma kuvvetini azaltır ve cisim batmaya başlar.
Uygulama Soruları
3. Ağırlığı 20 N olan bir cisim, şekildeki gibi bağlı olduğu dinamometrenin ucunda kapla birlikte ağırlığı 40 N olan bir sıvıya bırakılıyor. Cismin bütün hacmi sıvı içerisinde kalırken kaptan su taşmıyor. Sıvının cisme uyguladığı kaldırma kuvveti 5 N olduğuna göre:
a) Dinamometrede okunan değer kaç N’dır?
✅ Dinamometrede okunan değer = 15 N
- Cismin ağırlığı = 20 N
- Kaldırma kuvveti = 5 N
- Net kuvvet: 20 N - 5 N = 15 N
b) Kabın üzerinde bulunduğu baskülde okunan değer kaç N’dır?
✅ Baskülde okunan değer = 45 N
- Başlangıçta sıvı ve kap = 40 N
- Cisim eklendiğinde: 40 N + 5 N (kaldırma kuvveti sıvıya etki eder) = 45 N
4. Düzgün ve türdeş K, L ve M cisimleri bir sıvı içerisindedir ve şekilde gösterilen konumlarda sabit durmaktadır. Buna göre cisimlerin yoğunlukları arasında nasıl bir ilişki vardır?
✅ Yoğunluk sıralaması: dK < dL < dM
- K yüzeyde olduğuna göre en düşük yoğunluğa sahiptir.
- L askıda dengede olduğuna göre, sıvı ile aynı yoğunluğa sahiptir.
- M tamamen batmış olduğuna göre sıvıdan daha yoğundur.
5. Su içinde şekildeki gibi ipe asılmış olan cisme etkiyen kaldırma kuvveti FX, ipteki gerilme kuvveti T’dir. Kap tamamen suyla doldurulduğunda FX ve T değerleri nasıl değişir?
✅ FX artar, T azalır.
- Suyun seviyesi arttığında cisim tamamen su içinde kalır ve kaldırma kuvveti artar.
- Kaldırma kuvveti arttığı için ip üzerindeki gerilme kuvveti azalır.
Sonuç:
Bu değerlendirme, kaldırma kuvvetinin sıvı yoğunluğu ve cisimlerin konumuna göre nasıl değiştiğini anlamamızı sağlar.
- Yoğun sıvılar daha fazla kaldırma kuvveti uygular.
- Bir cisim suya batırıldığında kaldırma kuvveti artar, ancak sıvının yoğunluğu değiştiğinde cisim batabilir.