Merhaba sevgili öğrencim, gönderdiğin Fen Bilimleri sorularını senin için analiz ettim ve adım adım çözümlerini hazırladım. Hadi gel birlikte bu soruların üzerinden geçelim ve basınç konusunu daha iyi pekiştirelim!
14. Soru: Yukarıdaki balon şişirilmiş ve balonun ağzı hava sızmayacak şekilde kapatılmıştır. Balonla ilgili olarak aşağıda verilen ifadelerden hangisi doğrudur?
Bu soruyu çözebilmek için açık hava basıncının ne olduğunu ve neye bağlı olarak değiştiğini hatırlamamız gerekiyor. Unutma, atmosferi oluşturan gazların ağırlığı nedeniyle yeryüzündeki cisimlere uyguladığı basınca açık hava basıncı diyoruz. En önemli kuralımız ise şuydu: Yükseklere çıkıldıkça üzerimizdeki hava miktarı azaldığı için açık hava basıncı da azalır.
Adım 1: Şekli inceleyelim. K noktası daha alçakta, L noktası ise daha yüksekte bulunuyor. Bu durumda L noktasındaki açık hava basıncı, K noktasındaki açık hava basıncından daha düşüktür.
Adım 2: Şimdi şıkları bu bilgiye göre tek tek değerlendirelim.
- A) Balon, bulunduğu konumdan L konumuna getirilirse balona etki eden hava basıncı azalır.
Balon L konumuna, yani daha yükseğe çıktığında üzerindeki hava basıncı azalacaktır. Bu ifade kesinlikle doğru!
- B) Balon, bulunduğu konumdan K konumuna getirilirse balona etki eden hava basıncı azalır.
Balon K konumuna, yani daha alçağa indiğinde üzerindeki hava basıncı artacaktır. Bu ifade yanlıştır.
- C) Balonun dış yüzeyine etki eden hava basıncı, balonun içerisindeki hava basıncından fazladır.
Eğer dış basınç iç basınçtan fazla olsaydı balon sönerdi. Balonun şişkin kalabilmesi için iç basıncın dış basınca eşit veya ondan biraz fazla olması gerekir. Bu ifade yanlıştır.
- D) Balonun konumunun değişmesi, balona etki eden hava basıncını değiştirmez.
Yukarıda da söylediğimiz gibi, yükseklik değiştikçe açık hava basıncı da değişir. Bu yüzden bu ifade de yanlıştır.
Sonuç: Yükseklere çıkıldıkça açık hava basıncı azalır. L noktası daha yüksekte olduğu için balona etki eden basınç azalacaktır.
Doğru Cevap: A
15. Soru: Aşağıdaki aletlerin hangisinin yapımında Pascal Prensibi’nden yararlanılmamıştır?
Bu soruda anahtar kelimemiz Pascal Prensibi. Neydi bu prensip? Sıvıların, üzerlerine uygulanan basıncı her yöne ve eşit büyüklükte iletmesiydi. Bu prensip sayesinde küçük bir kuvvetle çok büyük ağırlıkları kaldırabiliyorduk. Genellikle hidrolik sistemler bu prensiple çalışır.
Adım 1: Şıklardaki aletlerin çalışma prensiplerini düşünelim.
- A) Berber koltuğu: Berberler küçük bir pedala basarak bizi kolayca yukarı kaldırır. Bu, içindeki sıvı sayesinde basıncın iletildiği bir hidrolik sistemdir. Yani Pascal Prensibi kullanılır.
- B) İtfaiye merdiveni: Kocaman ve ağır itfaiye merdivenleri de hidrolik pistonlar sayesinde hareket eder. Yani Pascal Prensibi kullanılır.
- C) Hidrolik fren sistemi: Arabalarda frene hafifçe bastığımızda tonlarca ağırlıktaki arabanın durmasını sağlayan şey, fren sıvısının basıncı iletmesidir. Yani Pascal Prensibi kullanılır.
- D) Bisiklet pedalı: Bisiklet pedalına bastığımızda uyguladığımız kuvvet, zincir ve dişliler aracılığıyla tekerleğe aktarılır. Burada bir sıvı ve basınç iletimi yoktur. Bu sistem basit bir mekanik düzenektir.
Sonuç: Bisiklet pedalı, Pascal Prensibi ile değil, basit makinelerin (kol ve dişli) prensipleriyle çalışır.
Doğru Cevap: D
16. Soru: Aşağıdaki şekilde, ağzı açık özdeş şişelere sıvı yağ ve su doldurulmuştur. Şişelere, sıvı yüzeylerine eşit uzaklıktaki noktalardan eşit büyüklükte olacak şekilde delikler açılmıştır. Suyun sıvı yağa göre daha uzak mesafeye fışkırdığı gözlemlenmiştir. Bu deney sonucunda aşağıdaki bilgilerden hangisine ulaşılabilir?
Bu bir deney sorusu. Deney sorularında neyin farklı, neyin aynı tutulduğuna dikkat etmeliyiz. Buna “değişkenleri kontrol etme” diyoruz.
Adım 1: Deneydeki sabit tutulan ve değiştirilen unsurları bulalım.
- Sabit Tutulanlar: Şişeler özdeş, deliklerin sıvı yüzeyine uzaklığı (yani derinlik) aynı, deliklerin büyüklüğü aynı.
- Değiştirilen (Bağımsız Değişken): Sıvının cinsi (birinde su, diğerinde sıvı yağ var).
- Gözlemlenen Sonuç (Bağımlı Değişken): Sıvının fışkırma mesafesi.
Adım 2: Sonucu yorumlayalım. Su, sıvı yağa göre daha uzağa fışkırmış. Sıvının uzağa fışkırması, o noktadaki basıncın daha fazla olduğu anlamına gelir. Demek ki aynı derinlikte suyun basıncı, sıvı yağın basıncından daha fazladır.
Adım 3: Bu deneyden hangi sonuca varabileceğimizi düşünelim. Derinlikler aynı olmasına rağmen farklı sıvılar farklı basınçlar oluşturdu. Bunun tek sebebi sıvıların cinsinin (yani yoğunluklarının) farklı olmasıdır. Su, yağdan daha yoğundur.
Sonuç: Bu deney, sıvı basıncının sıvının cinsine (yoğunluğuna) bağlı olduğunu kanıtlamak için yapılmıştır.
Doğru Cevap: C
17. Soru: Yukarıdaki resimdeki dalgıç L, K, M noktaları arasında belirtilen yönlerde hareket ettiğinde üzerindeki sıvı basıncı ile ilgili aşağıdakilerden hangisi söylenebilir?
Harika bir sıvı basıncı sorusu daha! Burada da aklımızda tutmamız gereken en temel kural şu: Sıvı basıncı, sıvının derinliği ile doğru orantılıdır. Yani ne kadar derine inersen, üzerindeki basınç o kadar artar.
Adım 1: Resimdeki noktaların derinliklerini karşılaştıralım. L noktası en sığ (yüzeye en yakın) nokta. K ve M noktaları ise aynı derinlikteler ve L’den daha derindeler.
Adım 2: Dalgıcın hareketlerini ve bu hareketlerin basınca etkisini tek tek inceleyelim.
- L’den K’ye: Dalgıç daha sığ bir yerden (L) daha derin bir yere (K) doğru iniyor. Derinlik arttığı için üzerindeki sıvı basıncı da artar.
- K’den M’ye: Dalgıç aynı derinlikte yatay olarak hareket ediyor. Derinlik değişmediği için üzerindeki sıvı basıncı da değişmez.
- M’den L’ye: Dalgıç daha derin bir yerden (M) daha sığ bir yere (L) doğru çıkıyor. Derinlik azaldığı için üzerindeki sıvı basıncı da azalır.
Adım 3: Bulduğumuz sonuçları (Artar, Değişmez, Azalır) şıklarla karşılaştıralım.
a) Artar – Değişmez – Azalır
b) Azalır – Değişmez – Artar
c) Artar – Azalır – Değişmez
d) Değişmez – Artar – AzalırGördüğümüz gibi, bizim bulduğumuz sıralama A şıkkı ile birebir aynı!
Sonuç: Derinlik artınca basınç artar, derinlik azalınca basınç azalır, derinlik aynı kalınca basınç değişmez.
Doğru Cevap: A
Umarım açıklamalarım anlaşılır olmuştur. Basınç konusu gerçekten çok zevklidir. Aklına takılan başka bir şey olursa hiç çekinme, tekrar sorabilirsin. Başarılar dilerim!