9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 182 Cevapları Meb Yayınları

9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları (MEB) – Sayfa 182 | 10. Alıştırma

Soru a: Metin ve görsellerden yararlanarak hem turistik bir denizaltının hem de bir araştırma denizaltısının temel tasarım özellikleri ile ilgili çıkarımlarda bulununuz.

Cevap: Turistik denizaltılar genellikle sığ derinliklerde (yaklaşık 30 m) kısa süreli ve güvenli geziler için tasarlanır; bu yüzden konforlu iç hacim, geniş cam/izleme alanları, kolay manevra ve güvenlik sistemleri ön plandadır. Araştırma denizaltıları ise çok derinlere (yaklaşık 3000 m) inebildiği için yüksek sıvı basıncına dayanıklı kalın ve sağlam gövde, sızdırmazlık, gelişmiş sensör/sonar sistemleri, uzun süreli enerji ve yaşam destek sistemleri gibi özelliklerle donatılır. Her iki türde de kaldırma kuvvetini ayarlayan balast sistemleri bulunur.

Soru b: Basıncı oluşturan kuvvet ile derinlik arasındaki ilişkiden yararlanarak araştırma denizaltılarının tasarımında hangi özelliklere daha fazla önem verilmesi gerektiğini nedenleri ile açıklayınız.

Cevap: Derinlik arttıkça sıvı basıncı ve dolayısıyla denizaltı gövdesine etki eden basıncı oluşturan kuvvet artar. Bu nedenle araştırma denizaltılarında:

• Gövde dayanımı ve kalınlığı çok yüksek olmalıdır (çökme ve ezilmeye karşı).
• Basıncı eşit dağıtan şekiller (özellikle küresel/silindirik bölmeler) tercih edilmelidir.
• Sızdırmazlık sistemleri (contalar, kapaklar, bağlantılar) çok güçlü olmalıdır.
• İç basınç ve yaşam destek sistemleri güvenli şekilde çalışmalıdır.
• Acil durum sistemleri (yüzeye çıkış, haberleşme, yedek enerji) daha gelişmiş olmalıdır.

Çünkü derin denizde oluşan çok büyük basınç, zayıf malzemeyi deforme edebilir ve güvenlik riski oluşturur.

Soru c: Her iki tür denizaltının, kaldırma kuvvetini kontrol etme yöntemleri arasındaki benzerlikler nelerdir? Açıklayınız.

Cevap: Her iki denizaltı türü de kaldırma kuvvetini kontrol etmek için balast tanklarını kullanır. Dalış yapmak için balast tanklarına su alınır ve denizaltının ağırlığı artar, böylece batar. Yüzeye çıkmak için tanklardaki su basınçlı hava ile dışarı atılır, denizaltının ortalama yoğunluğu azalır ve kaldırma kuvveti etkisiyle yükselir.

Soru ç: Araştırma denizaltılarının yapımında kullanılan malzemelerin turistik denizaltılarda kullanılan malzemelerden farklı olmasının nedenlerini basıncı oluşturan kuvvet ve kaldırma kuvveti açısından değerlendirerek açıklayınız.

Cevap: Araştırma denizaltıları çok daha derine indiği için dış basınç çok büyür; bu da gövdeye etki eden basıncı oluşturan kuvvetin aşırı artması demektir. Bu yüzden araştırma denizaltılarında yüksek dayanımlı, ezilmeye ve çatlamaya dirençli, sızdırmazlığı güçlü malzemeler (ör. titanyum, yüksek dayanımlı çelik) kullanılır. Turistik denizaltılar ise daha sığda çalıştığından basınç daha küçüktür; bu nedenle daha hafif ve ekonomik malzemeler tercih edilebilir. Ayrıca malzeme seçimi denizaltının kütlesini ve ortalama yoğunluğunu etkilediği için, kaldırma kuvveti dengesi açısından da araştırma denizaltılarında ağırlık–kaldırma kuvveti ayarı daha hassas yapılmalıdır.