Harika bir çalışma! Merhaba sevgili öğrencim, ben Fen Bilimleri öğretmenin. Bu basınç sorularını senin için adım adım, tane tane çözeceğim. Eminim sonunda “Aaa, ne kadar da kolaymış!” diyeceksin. Hadi başlayalım!
Soru 1) Su dolu bardak ve saksı, görseldeki gibi masanın üzerinde durmaktadır. Bardaktaki suyun yarısı saksıdaki bitkiye döküldükten sonra bardak, masanın üzerinde ki yerine tekrar konmuştur. İfadeleri doğru şekilde tamamlamak için görselden ve verilen bilgilerden hareketle uygun kutuları örnekteki gibi “✓” ile işaretleyiniz.
İlk duruma göre
- Masanın zemine uyguladığı katı basıncı ……………………..
- Saksının masaya uyguladığı dik kuvvet ……………………..
- Bardaktaki suyun bardağın tabanına uyguladığı basınç ……………………..
- Saksının masaya uyguladığı basınç ……………………..
- Bardağın masaya uyguladığı basınç ……………………..
Çözüm:
Bu soruyu çözmek için önce I. durumdan II. duruma geçerken nelerin değiştiğini bir düşünelim. Bardaktaki suyun yarısını alıp saksıya döküyoruz. Yani aslında masanın üzerindeki toplam ağırlıkta bir değişiklik yapmıyoruz, sadece ağırlığı bir yerden alıp başka bir yere aktarıyoruz. Bu aklımızın bir köşesinde dursun.
Masanın zemine uyguladığı katı basıncı:
Adım 1: Katı basıncı neye bağlıydı bir hatırlayalım: Cismin ağırlığına ve yere temas eden yüzey alanına. Formülümüz P = G/S idi. (Basınç = Ağırlık / Yüzey Alanı)
Adım 2: Masanın üzerindeki toplam ağırlık (masa + saksı + bardak + su) değişti mi? Hayır! Sadece suyun yeri değişti ama hâlâ masanın üzerinde. O zaman masanın yere uyguladığı toplam ağırlık değişmedi.
Adım 3: Masanın ayaklarının yere değdiği yüzey alanı değişti mi? Hayır, o da değişmedi.
Sonuç: Hem ağırlık hem de yüzey alanı değişmediğine göre masanın zemine uyguladığı katı basıncı da Değişmez.
Saksının masaya uyguladığı dik kuvvet:
Adım 1: Bir cismin masaya uyguladığı dik kuvvet, o cismin ağırlığıdır.
Adım 2: Saksıya ne yaptık? İçine bardaktan su ekledik. Bu durumda saksının toplam ağırlığı ne oldu? Tabi ki arttı.
Sonuç: Saksının ağırlığı arttığı için masaya uyguladığı dik kuvvet de Artar.
Bardaktaki suyun bardağın tabanına uyguladığı basınç:
Adım 1: Sıvı basıncını hatırlayalım. Nelere bağlıydı? Sıvının derinliğine (h) ve yoğunluğuna (d).
Adım 2: Bardaktaki suyun yarısını boşalttığımıza göre, bardaktaki suyun derinliği (yüksekliği) ne oldu? Elbette azaldı.
Sonuç: Derinlik azaldığı için suyun bardağın tabanına yaptığı sıvı basıncı da Azalır.
Saksının masaya uyguladığı basınç:
Adım 1: Yine katı basıncı formülünü (P = G/S) düşünüyoruz.
Adım 2: Saksının ağırlığının (G) arttığını bir önceki maddede bulmuştuk.
Adım 3: Saksının tabanının masaya değdiği yüzey alanı (S) ise değişmedi.
Sonuç: Ağırlık artarken yüzey alanı sabit kaldığı için saksının masaya yaptığı basınç Artar. (Zaten soruda da bu örnek olarak verilmiş.)
Bardağın masaya uyguladığı basınç:
Adım 1: Katı basıncı formülümüz yine P = G/S.
Adım 2: Bardaktan su aldığımız için bardağın toplam ağırlığı (G) ne oldu? Tabi ki azaldı.
Adım 3: Bardağın tabanının masaya değdiği yüzey alanı (S) değişmedi.
Sonuç: Ağırlık azalırken yüzey alanı sabit kaldığı için bardağın masaya yaptığı basınç Azalır.
İşte tablonun doldurulmuş hali:
| İlk duruma göre | Artar | Azalır | Değişmez |
| Masanın zemine uyguladığı katı basıncı | ✓ | ||
| Saksının masaya uyguladığı dik kuvvet | ✓ | ||
| Bardaktaki suyun bardağın tabanına uyguladığı basınç | ✓ | ||
| Saksının masaya uyguladığı basınç | ✓ | ||
| Bardağın masaya uyguladığı basınç | ✓ |
Soru 2) Görseldeki kapların içerisinde aynı seviyede özdeş sıvılar bulunmaktadır. Buna göre kap tabanlarına etki eden sıvı basınçlarını büyükten küçüğe doğru sıralayıp yazınız.
Çözüm:
Bu soru, sıvı basıncının en temel kurallarından birini ölçüyor ve içinde küçük bir kandırmaca var. Ama biz bu tuzağa düşmeyeceğiz!
Adım 1: Sıvı basıncının nelere bağlı olduğunu tekrar hatırlayalım. Sadece iki şeye bağlıdır:
- Sıvının derinliği (yüksekliği), yani ‘h’.
- Sıvının cinsi (yoğunluğu), yani ‘d’.
Unutma! Sıvı basıncı, kabın şekline, genişliğine, taban alanına veya içindeki sıvı miktarına bağlı değildir.
Adım 2: Sorudaki kapları inceleyelim.
- Bize ne diyor? “aynı seviyede” sıvılar var. Yani hepsinin derinliği (h) eşit.
- Peki başka ne diyor? “özdeş sıvılar” var. Yani hepsinin içindeki sıvının cinsi, dolayısıyla yoğunluğu (d) da eşit.
Adım 3: Sıvı basıncını etkileyen her iki faktör de (derinlik ve yoğunluk) bütün kaplar için aynıysa, kapların tabanına etki eden sıvı basınçları nasıl olur?
Elbette hepsi birbirine eşit olur! Şişelerin altının S, 2S, 3S, 4S gibi farklı genişliklerde olması bizi yanıltmak için verilmiş bir bilgidir.
Sonuç:
Kap tabanlarına etki eden sıvı basınçları eşittir.
Sıralama: PI = PII = PIII = PIV