10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 121 Cevapları Ekoyay Yayıncılık

Araştırınız

Soru: Dünyanın en büyük baskül köprüsü olan Yeni Galata Köprüsü, İstanbul’da Haliç’in iki yakasını birbirine bağlar. Köprü’nün dört baskül kanadı, imal edildiği Pendik inşaat sahasından Koca Yusuf dubası üzerinde römorkörlerle çekilip Haliç’e getirilmiştir. Kanatlar burada duba batırma yöntemi ile yerine monte edilmiştir. Su üzerindeki köprülerin yapımında kullanılan dubaların suya nasıl batırıldığını araştırınız. Yeni Galata Köprüsü’nün su seviyesinden yüksekliği 6 m’dir. Köprüyü meydana getiren kanatlar, daha yüksek gemilerin geçmesi için oluşturulan hidrolik, elektronik ve mekanik sistemle 84 derece açılabilmektedir. Kanatların açılmasını sağlayan sistemin arızalı olduğu bir günde kaptanı olduğunuz daha yüksek gemiyi köprünün altından geçirmeniz gerekiyor. Bu derste öğrendiğiniz bilgileri göz önüne alarak köprünün altından geçmek için geminizdeki bu yükseklik sorununu nasıl aşarsınız?

Araştırma: Dubaların Suya Batırılması ve Yeni Galata Köprüsü'nün Açılma Mekanizması

1. Dubaların Suya Nasıl Batırıldığı?

✅ Dubalar, içlerine su doldurularak batırılır.
✅ İçleri boşken suyun kaldırma kuvvetiyle yüzebilirler.
✅ İçlerine su alındığında ağırlıkları artar ve batarlar.
✅ İstenen derinliğe ulaşıldığında içlerindeki su boşaltılarak yüzmeleri sağlanabilir.

2. Köprünün Açılma Mekanizması ve Yüksek Gemilerin Geçişi

✅ Yeni Galata Köprüsü'nün kanatları, hidrolik, elektronik ve mekanik sistemlerle 84 derece açılabilmektedir.
✅ Eğer bu sistem arızalanırsa, daha yüksek bir geminin köprünün altından geçebilmesi için su seviyesinin düşürülmesi veya geminin yüksekliğinin azaltılması gerekir.

3. Köprü Açılmazsa Yüksek Geminin Geçmesi İçin Ne Yapılabilir?

✅ Geminin ağırlığını artırarak suya daha fazla batması sağlanabilir.
✅ Bunun için geminin balast tanklarına su doldurulabilir.
✅ Bu işlem, geminin yüksekliğini düşürerek köprünün altından geçmesine olanak tanır.
✅ Geçiş tamamlandıktan sonra balast tankları boşaltılarak gemi tekrar eski seviyesine çıkarılabilir.

Sonuç:

Su üzerindeki köprülerin montajında dubalar içlerine su alarak batırılır ve sabitlenir.
Yüksek gemiler, köprü açılmazsa balast sistemleri kullanılarak suya daha fazla batırılabilir ve köprünün altından geçişi sağlanabilir.

Ne Öğrendiniz? Soru-Cevap – Kaldırma Kuvveti ve Denge

Soru 1: Hacimleri eşit olan X, Y ve Z cisimlerinden X yüzeyde, Y askıda, Z ise tamamen batmış halde dengededir. Buna göre:

a) Cisimlerin ağırlıklarını karşılaştırınız.
Cisimlerin ağırlık sıralaması: Z > Y > X
✅ X yüzeyde olduğuna göre, kaldırma kuvveti ağırlığına eşit ve cisim tamamen batmamış.
✅ Y askıda dengede olduğuna göre, kaldırma kuvveti tam olarak cismin ağırlığını karşılıyor.
✅ Z tamamen batmış olduğuna göre, yoğunluğu sıvıdan fazla ve daha büyük bir ağırlığa sahip.

b) Cisimlere etki eden kaldırma kuvvetlerini karşılaştırınız.
Kaldırma kuvveti sıralaması: Z = Y > X
✅ Kaldırma kuvveti, taşırılan sıvının ağırlığına eşittir.
✅ X yüzeyde olduğu için daha az sıvı taşırır ve kaldırma kuvveti en küçüktür.
✅ Y ve Z, hacimleri tamamen sıvı içinde olduğu için kaldırma kuvvetleri birbirine eşittir.

Sonuç:

Bu soruda Arşimet İlkesi’ne göre kaldırma kuvvetinin cisimlerin hacmine ve batma durumuna göre nasıl değiştiğini anladık.

• Tam batmış cisimler en fazla kaldırma kuvveti hisseder.
• Yarı batmış cisimler ise daha az kaldırma kuvveti etkisinde kalır.