Merhaba sevgili öğrencim,
Fen Bilimleri dersimizin en önemli konularından biri olan ‘Basınç’ ünitesiyle ilgili bu alıştırmayı birlikte yapalım. Sana adım adım, anlayacağın bir dilde anlatacağım. Hazırsan başlayalım!
Soru 1: Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvete ……………….. denir.
Çözüm:basınç
Açıklama:
Adım 1: Bu cümle, basıncın en temel tanımıdır. Bilim insanları, bir yüzeye uygulanan dik kuvvetin o yüzeyin bir birimlik alanına düşen miktarını ölçmek istemişler ve buna “basınç” adını vermişler.
Adım 2: Örneğin, bir raptiyeyi parmağımızla iterken sivri ucunun daha çok acıtmasının sebebi, uyguladığımız kuvvetin çok küçük bir alana (sivri uca) toplanması ve orada büyük bir basınç oluşturmasıdır. Bu yüzden doğru kelime basınç‘tır.
Soru 2: Eşit ağırlıktaki tavuğun çamurda ördekten daha fazla batmasının nedeni, tavuğun ayaklarının yüzey alanının ördeğinkine göre ……………….. olmasıdır.
Çözüm:küçük
Açıklama:
Adım 1: Katı basıncını hatırlayalım. Basınç, ağırlık (kuvvet) ile doğru, yüzey alanı ile ters orantılıdır. Yani yüzey alanı ne kadar küçülürse, basınç o kadar artar.
Adım 2: Tavuğun ayakları ince ve sivridir, yani yüzey alanı küçük‘tür. Ördeğin ayakları ise perdelidir, yani yüzey alanı daha büyüktür. Ağırlıkları aynı olsa bile, tavuğun ayakları küçük bir alana baskı yaptığı için çamura daha çok batar. Bu yüzden cevap küçük olmalı.
Soru 3: Cisimlerin ……………….. artarsa oluşturacakları basınç da artacaktır.
Çözüm:ağırlığı
Açıklama:
Adım 1: Yine katı basıncı formülünü düşünelim: Basınç = Ağırlık / Yüzey Alanı. Bu formülde ağırlık, kesrin üst kısmında (payda) yer alır. Bu da demek oluyor ki ağırlık arttıkça basınç da artar. Bunlar doğru orantılıdır.
Adım 2: Örneğin, boş bir kutunun mu yoksa içi kitap dolu bir kutunun mu süngere daha çok battığını düşün. İçi dolu kutunun ağırlığı daha fazla olduğu için süngere daha çok batar, yani daha fazla basınç uygular. Cevabımız ağırlığı.
Soru 4: Sıvılarda tabana yakın olan yerlerde basınç daha ……………….. olduğundan buradan fışkıran su daha uzağa gidecektir.
Çözüm:büyük
Açıklama:
Adım 1: Sıvı basıncı, sıvının derinliğine bağlıdır. Bir noktanın üzerindeki sıvı miktarı ne kadar fazlaysa, yani o nokta ne kadar derindeyse, basınç o kadar fazla olur.
Adım 2: Bir pet şişenin en altına ve biraz yukarısına delik açtığımızı hayal et. En alttaki delikten fışkıran su daha uzağa gider. Çünkü en altta derinlik en fazladır ve bu yüzden sıvı basıncı en büyük‘tür. Bu yüzden boşluğa büyük kelimesi gelmelidir.
Soru 5: Sıvılar ağırlıkları nedeniyle bulundukları kabın ……………….. , ayrıca ……………….. olduklarından dolayı kabın yan yüzeylerine basınç uygular.
Çözüm:tabanına, akışkan
Açıklama:
Adım 1: Sıvıların da katılar gibi bir ağırlığı vardır. Bu ağırlıklarından dolayı kabın tabanına bir basınç uygularlar. Bu ilk boşluğun cevabıdır.
Adım 2: Ancak katılardan farklı olarak sıvılar akışkan‘dır. Bu özellikleri sayesinde sadece tabana değil, dokundukları bütün yüzeylere (kabın yan duvarlarına) de basınç uygularlar. Bu yüzden ikinci boşluğa akışkan kelimesi gelmelidir.
Soru 6: Sıvıların derinliği arttıkça sıvı ……………….. da artar.
Çözüm:basıncı
Açıklama:
Adım 1: Bu, sıvı basıncının en temel kuralıdır. Derinlik ve sıvı basıncı doğru orantılıdır. Yani biri artarken diğeri de artar.
Adım 2: Yüzme havuzunda derine daldıkça kulaklarımızda hissettiğimiz baskının artması da bu yüzdendir. Üzerimizdeki su kütlesi (derinlik) arttığı için kulak zarımıza etki eden sıvı basıncı da artar. Cevabımız basıncı.
Soru 7: Baraj duvarlarının taban kısımlarının üst kısımlara göre daha kalın yapılmasının nedeni ……………….. arttıkça sıvı basıncının artmasıdır.
Çözüm:derinlik
Açıklama:
Adım 1: Barajlarda çok büyük miktarda su biriktirilir. 4. ve 6. sorularda öğrendiğimiz gibi, sıvılarda derinlik arttıkça basınç da artar.
Adım 2: Bu nedenle barajın en alt kısımlarına etki eden su basıncı, en üst kısımlara etki edenden çok daha fazladır. Duvarların bu büyük basınca dayanabilmesi için alt kısımları daha kalın yapılır. Bu durumun sebebi derinlik arttıkça basıncın artmasıdır.
Soru 8: Derinliği aynı olan sıvılardan ……………….. fazla olan sıvının basıncı daha büyüktür.
Çözüm:yoğunluğu
Açıklama:
Adım 1: Sıvı basıncı sadece derinliğe değil, aynı zamanda sıvının cinsine yani yoğunluğuna da bağlıdır. Yoğunluk, bir maddenin ne kadar “sıkışık” olduğudur.
Adım 2: Aynı derinlikte su ve cıva düşünelim. Cıvanın yoğunluğu suyun yoğunluğundan çok daha fazladır. Bu yüzden aynı derinlikte cıvanın oluşturduğu basınç, suyun oluşturduğu basınçtan daha büyük olur. Cevabımız yoğunluğu.
Soru 9: Şişirilmiş olan balon, su içinde derinlere doğru götürüldüğünde balona uygulanan sıvı basıncı ……………….. .
Çözüm:artar
Açıklama:
Adım 1: Balonu suyun içinde daha derine götürdükçe, balonun üzerindeki suyun derinliği artar.
Adım 2: Sıvı basıncının derinlikle doğru orantılı olduğunu biliyoruz. Derinlik arttığı için balona her yönden etki eden sıvı basıncı da artar. Bu artan basınç balonu sıkıştırır ve hacminin küçülmesine neden olur.
Soru 10: Sıvı basıncı, sıvının ……………….. ve ……………….. bağlıdır.
Çözüm:derinliğine, yoğunluğuna
Açıklama:
Adım 1: Bu cümle, sıvı basıncını etkileyen iki temel faktörü özetliyor. Önceki sorularda da bu faktörleri tek tek gördük.
Adım 2: Birincisi, bir noktanın sıvının yüzeyine olan uzaklığı yani derinliğine; ikincisi ise sıvının cinsi yani yoğunluğuna bağlıdır. Bu iki faktör ne kadar büyükse, sıvı basıncı da o kadar büyük olur.
Soru 11: Sıvı basıncı, ……………….. ve sıvı miktarına bağlı değildir.
Çözüm:kabın şekline
Açıklama:
Adım 1: Bu çok önemli bir kural ve bazen karıştırılabiliyor. Sıvı basıncı, kabın ne kadar geniş ya da ne kadar dar olduğuna, yani kabın şekline bağlı değildir.
Adım 2: İnce uzun bir boru ve geniş bir akvaryum düşün. İkisinde de su seviyesi (derinlik) aynıysa, tabandaki basınçlar da birbirine eşittir. Kabın içindeki suyun toplam miktarı da basıncı etkilemez. Önemli olan sadece derinlik ve yoğunluktur.
Soru 12: Kapalı bir kaptaki sıvıya uygulanan basıncın sıvının ve kabın her noktasına eşit büyüklükte iletilmesine ……………….. denir.
Çözüm:Pascal Prensibi
Açıklama:
Adım 1: Bu cümle, Fransız bilim insanı Blaise Pascal tarafından bulunan çok önemli bir prensibin tanımıdır. Bu prensip, sıvıların basıncı nasıl ilettiğini açıklar.
Adım 2:Pascal Prensibi‘ne göre, kapalı bir kaptaki sıvıya bir noktadan basınç uygularsan, o basınç hiç azalmadan sıvının dokunduğu her yere aynen iletilir. Arabaların hidrolik fren sistemleri bu prensiple çalışır.
Soru 13: Bazı itfaiye merdivenleri, ……………….. , vinç, hidrolik fren ve direksiyonlar Pascal Prensibi’nden yararlanılarak geliştirilmiştir.
Çözüm:su cenderesi
Açıklama:
Adım 1: Pascal Prensibi’nin en güzel uygulamalarından biri su cenderesi‘dir. Su cendereleri, küçük bir kuvvet uygulayarak çok daha büyük ağırlıkları kaldırmamızı sağlar.
Adım 2: Cümlede verilen diğer örnekler de (vinç, hidrolik fren) aynı prensibe dayanır. Bu sistemlerde küçük bir pistona uygulanan kuvvetle oluşturulan basınç, büyük pistona iletilir ve orada çok daha büyük bir kuvvete dönüşür. Bu yüzden boşluğa su cenderesi gelmelidir.
Soru 14: Su cenderelerinde küçük kuvvet uygulanarak ……………….. kuvvet elde edilebilir.
Çözüm:büyük
Açıklama:
Adım 1: Bir önceki soruda da bahsettiğimiz gibi, su cenderelerinin temel amacı kuvvetten kazanç sağlamaktır.
Adım 2: Küçük alana sahip pistona küçük bir kuvvet uygularız. Pascal Prensibi sayesinde oluşan basınç, büyük alana sahip pistona aynen iletilir. Basınç aynı kalırken alan büyüdüğü için elde edilen kuvvet de çok daha büyük olur. Arabaları kaldıran liftler bu sayede çalışır. Cevabımız büyük.
Umarım tüm açıklamalar anlaşılır olmuştur. Basınç konusu pratik yaptıkça daha da kolaylaşacaktır. Başarılar dilerim