Merhaba sevgili öğrencim, fen bilimleri dersimize hoş geldin! Gönderdiğin görseldeki soruları senin için bir öğretmen gözüyle analiz ettim ve şimdi adım adım, kolayca anlayacağın bir dille çözeceğim. Hazırsan başlayalım!
1. Soru: Aşağıda numaralanarak verilmiş olan düzenekler özdeş cisimler kullanılarak oluşturulmuştur. Buna göre I, II ve III. düzeneklerin yere yaptıkları basınçların büyükten küçüğe doğru sıralaması aşağıdakilerden hangisinde verilmiştir?
Bu soruyu çözmek için katı basıncının nelere bağlı olduğunu hatırlamamız gerekiyor. Katı basıncı, bir cismin ağırlığına ve yere temas eden yüzey alanına bağlıdır. Formülümüz şuydu: Basınç = Ağırlık / Yüzey Alanı. Bu formüle göre, ağırlık arttıkça basınç artar, yüzey alanı arttıkça ise basınç azalır. Yani en sivri uca basarsak canımız daha çok acır, değil mi? İşte bu yüzden!
Şimdi düzenekleri tek tek inceleyelim. Bütün cisimler özdeş olduğu için her bir küpün ağırlığına 1 birim, taban alanına da 1 birim diyelim.
- I. Düzenek:
Toplam 4 küp var. O zaman Ağırlık = 4 birim.
Yere değen sadece 1 küpün tabanı var. O zaman Yüzey Alanı = 1 birim.
Basınç = 4 / 1 = 4 birim.
- II. Düzenek:
Toplam 4 küp var. O zaman Ağırlık = 4 birim.
Yere değen 4 küpün tabanı var. O zaman Yüzey Alanı = 4 birim.
Basınç = 4 / 4 = 1 birim.
- III. Düzenek:
Toplam 4 küp var. O zaman Ağırlık = 4 birim.
Yere değen 3 küpün tabanı var. O zaman Yüzey Alanı = 3 birim.
Basınç = 4 / 3 ≈ 1,33 birim.
Adım 1: Her bir düzeneğin basıncını hesapladık.
Adım 2: Şimdi bu basınç değerlerini büyükten küçüğe doğru sıralayalım.
En büyük basınç I. düzenekte (4 birim), sonra III. düzenekte (1,33 birim) ve en küçük basınç ise II. düzenekte (1 birim).
Sıralamamız: I > III > II şeklinde olur.
Bu sıralama D) şıkkında doğru olarak verilmiştir.
Sonuç: D) I – III – II
2. Soru: Özdeş kapların içine eşit seviyede olacak şekilde sıvılar doldurulup K, L ve M noktalarındaki sıvı basınçları ölçülüyor. Suyun yoğunluğu zeytinyağının yoğunluğundan büyük olduğuna göre K, L ve M noktalarına etki eden sıvı basınçlarının büyüklükleri arasındaki ilişki aşağıdaki grafiklerden hangisinde doğrudur?
Harika bir sıvı basıncı sorusu! Sıvı basıncını etkileyen iki önemli faktör vardı: sıvının derinliği (h) ve sıvının yoğunluğu (d). Derinlik ve yoğunluk arttıkça sıvı basıncı da artar. Unutma, derinliği ölçerken her zaman sıvının en üst yüzeyinden aşağıya doğru ölçeriz.
Adım 1: K, L ve M noktalarını tek tek analiz edelim.
- K noktası: Zeytinyağı içinde ve kabın en dibinde. Derinliği en fazla olanlardan biri.
- L noktası: Su içinde ve kabın en dibinde. Derinliği K noktası ile aynı.
- M noktası: Zeytinyağı içinde ama kabın yarısında. Derinliği K ve L’den daha az.
Adım 2: Noktaları birbiriyle karşılaştıralım.
- Önce K ve L’yi karşılaştıralım: İkisinin de derinlikleri aynı. Ama L noktasındaki sıvı su, K noktasındaki ise zeytinyağı. Soruda bize suyun yoğunluğunun zeytinyağından büyük olduğu söylenmiş. Derinlikler aynıysa, yoğunluğu büyük olanın basıncı da büyük olur. Bu yüzden L’deki basınç, K’deki basınçtan büyüktür (PL > PK).
- Şimdi de K ve M’yi karşılaştıralım: İkisi de aynı sıvının (zeytinyağı) içinde. Yani yoğunlukları aynı. Fakat K noktası daha derinde, M noktası ise daha yüzeye yakın. Derinliği fazla olanın basıncı da fazla olacağına göre, K’deki basınç, M’deki basınçtan büyüktür (PK > PM).
Adım 3: Elde ettiğimiz bu iki bilgiyi birleştirelim.
PL > PK ve PK > PM ise, tüm noktaların basınç sıralaması büyükten küçüğe L > K > M şeklinde olur.
Adım 4: Şıklardaki grafikleri inceleyelim. Bu sıralamaya uyan grafiği bulmalıyız. L sütununun en yüksek, K’nin ortada, M’nin ise en alçak olduğu grafik A şıkkındadır.
Sonuç: A)
3. Soru: Emrah resimdeki A, B ve C noktalarındaki açık hava basıncını ölçüyor. Buna göre Emrah A, B ve C noktalarındaki açık hava basınçlarını büyükten küçüğe hangisindeki gibi sıralarsa doğru olur?
Bu soru da açık hava basıncı ile ilgili. Açık hava basıncı, üzerimizdeki atmosfer tabakasında bulunan gazların ağırlığı nedeniyle oluşur. Şöyle düşün: dağın tepesine çıktıkça üzerimizdeki hava miktarı azalır. Üzerimizdeki hava azaldığı için de bize uyguladığı basınç azalır.
Kısacası, yukarılara çıkıldıkça açık hava basıncı azalır.
Adım 1: A, B ve C noktalarının konumlarını (yüksekliklerini) karşılaştıralım.
Resme baktığımızda en alçak noktanın A, en yüksek noktanın ise C olduğunu görüyoruz. B noktası ise bu ikisinin arasında.
Yükseklik sıralaması: C > B > A
Adım 2: Yükseklik ile basınç arasındaki ters ilişkiyi kullanarak basınçları sıralayalım.
En yüksekte (C’de) en az basınç, en alçakta (A’da) ise en fazla basınç olur.
Bu durumda basınçların büyükten küçüğe sıralaması: A > B > C şeklinde olacaktır.
Sonuç: B) A > B > C
4. Soru: Hipotez: Cismin yere temas eden yüzey alanı arttıkça katı basıncı azalır. Gürkan verilen hipotezi ispatlamak için yapacağı deneyde, I. düzenekle birlikte aşağıdaki düzeneklerden hangisini kullanmalıdır?
Bu bir kontrollü deney sorusu. Bilimsel bir deney yaparken, neyi araştırıyorsak sadece onu değiştiririz. Diğer bütün şartları aynı tutarız. Böylece sonucun sadece değiştirdiğimiz şeyden kaynaklandığından emin oluruz.
Adım 1: Hipotezi analiz edelim. Hipotezimiz neyi test etmek istiyor?
Hipotez: “Yüzey alanı arttıkça katı basıncı azalır.”
Bu deneyde bizim değiştireceğimiz şey (bağımsız değişken) yüzey alanı olmalı. Değiştirdiğimiz şeyin sonucunda neyin değiştiğini gözlemleyeceğiz (bağımlı değişken)? O da basınç. Peki, neleri sabit tutmalıyız (kontrol edilen değişken)? Basıncı etkileyen diğer faktör olan ağırlığı sabit tutmalıyız.
Adım 2: Kuralımızı belirleyelim.
I. düzenek ile karşılaştıracağımız ikinci düzeneğin ağırlığı aynı olmalı, ama yüzey alanı farklı olmalı.
I. düzeneğe bakalım: Ağırlık = G, Yüzey Alanı = S
Adım 3: Şıkları bu kurala göre inceleyelim.
- A) Ağırlık = 2G, Yüzey Alanı = S. Ağırlık değişmiş, yüzey alanı aynı kalmış. Bu, ağırlığın basınca etkisini test eder. Bizim hipotezimize uymaz.
- B) Ağırlık = 3G, Yüzey Alanı = 3S. Hem ağırlık hem de yüzey alanı değişmiş. Bu kontrollü bir deney olmaz.
- C) Ağırlık = G, Yüzey Alanı = 2S. Ağırlık aynı (G), yüzey alanı farklı (S iken 2S olmuş). İşte aradığımız düzenek bu!
- D) Ağırlık = 2G, Yüzey Alanı = 3S. Hem ağırlık hem de yüzey alanı değişmiş. Bu da kontrollü bir deney olmaz.
Hipotezimizi test etmek için ağırlığı sabit tutup yüzey alanını değiştirmemiz gerektiğinden, I. düzenek (G, S) ile C şıkkındaki düzenek (G, 2S) birlikte kullanılmalıdır.
Sonuç: C)
Umarım çözümler ve açıklamalar anlaşılır olmuştur. Unutma, fen bilimleri mantığını kavradığında çok zevklidir! Başka sorun olursa yine beklerim. Başarılar dilerim