Merhaba sevgili öğrencilerim! Fen Bilimleri dersimizin “Basınç” ünitesi ile ilgili değerlendirme sorularını birlikte çözmeye ne dersiniz? Bu sorular, üniteyi ne kadar iyi anladığınızı görmemiz için harika bir fırsat. Haydi, kalemlerinizi ve defterlerinizi hazırlayın, başlıyoruz!
A. Aşağıdaki soruların cevaplarını defterinize yazınız.
1) Cisimlerin zemine uyguladıkları basınç nelere bağlıdır? Açıklayınız.
Katı cisimlerin bir yüzeye uyguladığı basınç, iki önemli şeye bağlıdır. Gelin bunları adım adım inceleyelim:
Adım 1: Cismin Ağırlığı (Kuvvet)
Bir cismin ağırlığı ne kadar fazlaysa, yere o kadar çok kuvvet uygular. Bu da basıncın artmasına neden olur. Yani, ağırlık ile basınç doğru orantılıdır. Örneğin, aynı ayakkabıyı giyen iki kişiden daha kilolu olanın kuma veya çamura daha çok batmasının sebebi budur.
Adım 2: Temas Yüzey Alanı
Cismin yere değen yüzeyinin ne kadar büyük olduğu da çok önemlidir. Yüzey alanı ne kadar küçülürse, basınç o kadar artar. Düşünsenize, bir raptiyenin sivri ucu duvara kolayca girerken, başparmağımızla aynı kuvvetle bastırdığımız arka tarafı girmez. Çünkü sivri ucun yüzey alanı çok küçüktür. Yani, yüzey alanı ile basınç ters orantılıdır.
Kısacası, katı basıncı cismin ağırlığına ve yere temas eden yüzey alanına bağlıdır.
2) Kar ayakkabılarının geniş tabanlı olmasının nedeni nedir? Açıklayınız.
Bu sorunun cevabı aslında bir önceki soruda saklı! Karda yürürken batmamak için amacımız, karın üzerine uyguladığımız basıncı azaltmaktır.
Adım 1: Ağırlığımız (yani kuvvet) sabittir, onu değiştiremeyiz.
Adım 2: Basıncı azaltmak için ne yapmamız gerektiğini hatırlayalım. Basınç ile yüzey alanı ters orantılıydı. Yani yüzey alanını artırırsak, basınç azalır.
Adım 3: Kar ayakkabıları (bunlara leken de denir) normal ayakkabılarımıza göre çok daha geniş bir tabana sahiptir. Bu geniş taban sayesinde ağırlığımız daha büyük bir alana yayılır. Böylece birim yüzeye düşen kuvvet, yani basınç azalır ve karda batmadan rahatça yürüyebiliriz. Aynı mantık tankların paletlerinde ve kamyonların tekerlek sayısının fazla olmasında da geçerlidir.
3) Sıvıların uygulamış olduğu basınç nelere bağlıdır? Açıklayınız.
Sıvılar da içinde bulundukları kabın her noktasına bir basınç uygular. Bu basınç iki temel faktöre bağlıdır:
Adım 1: Sıvının Derinliği
Bir noktanın üzerindeki sıvı miktarı ne kadar fazlaysa, o noktadaki basınç o kadar artar. Yani, ne kadar derine inerseniz, basınç o kadar yükselir. Barajların duvarlarının alt kısımlarının daha kalın yapılmasının sebebi de budur. Derinlik arttıkça sıvı basıncı arttığı için duvarın o kısmı daha sağlam olmalıdır. Kısacası, derinlik ile sıvı basıncı doğru orantılıdır.
Adım 2: Sıvının Yoğunluğu (Öz kütlesi)
Farklı sıvıların yoğunlukları da farklıdır. Örneğin, bal sudan daha yoğundur. Aynı derinlikte, yoğunluğu büyük olan sıvının basıncı da daha büyük olur. Yani, sıvının yoğunluğu ile sıvı basıncı doğru orantılıdır.
Unutmayın, sıvı basıncı kabın şekline veya içindeki sıvı miktarına bağlı değildir!
4) Sıvıların basıncı iletme prensibinin günlük yaşam ve teknolojideki uygulamalarına 3 örnek veriniz.
Sıvıların, kendilerine uygulanan basıncı her yöne ve eşit büyüklükte iletmesine Pascal Prensibi diyoruz. Bu prensip sayesinde küçük bir kuvvetle çok büyük işler başarabiliriz. İşte size 3 harika örnek:
- Hidrolik Fren Sistemleri: Arabalarda frene bastığımızda aslında küçük bir pedala kuvvet uygularız. Bu kuvvet, fren sıvısı aracılığıyla tekerleklerdeki çok daha büyük pistonlara iletilir ve balataların diski sıkmasını sağlayarak tonlarca ağırlıktaki arabayı durdurur.
- Hidrolik Krikolar ve Liftler: Araba tamirhanelerinde arabaları havaya kaldıran liftler veya lastik değiştirirken kullandığımız krikolar da Pascal Prensibi ile çalışır. Küçük bir kola uygulanan kuvvet, sıvılar sayesinde kocaman bir arabayı kaldıracak kuvvete dönüşür.
- İtfaiye Merdivenleri ve Damperli Kamyonlar: İtfaiye araçlarının o devasa merdivenlerinin hareket etmesi veya kamyonların kasalarını kaldırarak içindekileri dökmesi de yine içlerindeki hidrolik sıvılara uygulanan basıncın iletilmesiyle mümkün olur.
B. Aşağıda çerçeve içerisinde bazı ifadeler verilmiştir. Bu ifadelerden uygun olanları kullanarak cümlelerde boş bırakılan yerleri doldurunuz.
1) Katı cisimlerin zemine yaptıkları basınç, cisimlerin zemine temas eden yüzey alanları ile ters orantılıdır.
2) Bıçakların kesici yüzeylerinin küçük olması basıncın artmasına neden olur.
3) Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynen iletir.
4) Temas yüzey alanı aynı olan cisimlerden, ağırlığı fazla olanın basıncı daha büyüktür.
5) Sıvıların uyguladığı basınç, derinlik ile doğru orantılıdır.
6) Derinlikleri aynı olan sıvılardan yoğunluğu fazla olan sıvının basıncı daha fazladır.
7) Özdeş sıvıların basıncı, derinlik aynı iken sıvı miktarına bağlı değildir.
8) Kapalı kaplarda bulunan sıvılar, basıncı sıvının her noktasına ve kabın iç yüzeyindeki tüm noktalara aynen iletmesi Pascal prensibi olarak bilinir.
9) Hava yastıkları gazların basıncı iletme prensibinden yararlanılarak yapılmıştır.
10) Kavramlar arasındaki ilişkilerden çıkan genellemelere prensip adı verilir.
C. Aşağıdaki bilgiler doğru ise yay ayraç içine “D”, yanlış ise “Y” yazınız.
1) ( D ) Gazlar kendilerine uygulanan basıncı aynen iletir.
Açıklama: Gazlar da sıvılar gibi akışkandır ve kapalı bir kaptaki gaz, üzerine uygulanan basıncı kabın her noktasına eşit olarak iletir. Bu da Pascal Prensibi’nin bir sonucudur.
2) ( Y ) Yüzey alanının artması cisimlerin zemine yaptığı basıncı artırır.
Açıklama: Tam tersi! Yüzey alanı ile katı basıncı ters orantılıdır. Yüzey alanı artarsa, basınç azalır. Kar ayakkabısı örneğini hatırlayın.
3) ( D ) Basınç birimi Pascal’dır ve “Pa” ile gösterilir.
Açıklama: Evet, basınç birimi Blaise Pascal’ın anısına Pascal olarak adlandırılmıştır ve kısaca “Pa” şeklinde gösterilir.
4) ( D ) Sıvıların basıncı kabın şekline bağlı değildir.
Açıklama: Kesinlikle doğru! Sıvı basıncı sadece sıvının derinliğine ve yoğunluğuna bağlıdır. İster ince bir boru, ister geniş bir kova olsun, aynı sıvıda aynı derinlikteki noktaların basınçları eşittir.
Umarım tüm soruları doğru bir şekilde anlamışsınızdır. Anlamadığınız bir yer olursa çekinmeden sorun. Başarılar dilerim!