Merhaba sevgili öğrencilerim, ben Fen Bilimleri öğretmeniniz. Bugün sizlerle birlikte sıvı basıncını etkileyen faktörleri incelediğimiz bu güzel etkinliğin sorularını çözeceğiz. Haydi gelin bu soruları birlikte adım adım, anlayarak cevaplayalım.
Soru 1: Su ile doldurduğunuz şişede hangi delikten fışkıran su daha uzağa gitti? Açıklayınız.
Bu soruyu cevaplamak için önce sıvı basıncının neye bağlı olduğunu hatırlamamız gerekiyor. Sıvı basıncını etkileyen en önemli faktörlerden biri derinliktir.
Unutmayın ki, bir noktanın derinliği, o noktanın sıvının en üst yüzeyine olan uzaklığıdır. Yani ne kadar aşağıda olursa, o kadar derindedir.
Şimdi deneyimizi düşünelim:
Adım 1: Şişemizde 1, 2 ve 3 numaralı delikler var. 1 numaralı delik en üstte, 3 numaralı delik ise en altta, yani tabana en yakın olanı.
Adım 2: Bu durumda, sıvının yüzeyine en uzak olan, yani en derin olan delik 3 numaralı deliktir. En sığ olan ise 1 numaralı deliktir.
Adım 3: Fen bilimlerinde öğrendiğimiz kural şudur: Sıvının derinliği arttıkça, o noktaya uyguladığı basınç da artar. Bu yüzden 3 numaralı delikteki basınç, 2 numaralı deliktekinden; 2 numaralı delikteki basınç da 1 numaralı deliktekinden daha fazladır.
Adım 4: Basınç, sıvıyı iten bir kuvvettir. Delikteki basınç ne kadar fazlaysa, su o delikten o kadar güçlü fışkırır ve daha uzağa gider.
Sonuç:
Bu nedenle, en derinde olduğu için üzerinde en fazla basınç olan 3 numaralı delikten fışkıran su en uzağa gitmiştir.
Soru 2: Su ve tuzlu su bulunan şişelerin aynı seviyedeki deliklerinden fışkıran sıvıların mesafesini karşılaştırınız.
Bu soruda ise sıvı basıncını etkileyen ikinci önemli faktörü inceliyoruz: sıvının yoğunluğu (veya özkütlesi).
Yoğunluk, bir maddenin birim hacminin kütlesidir. Basitçe, aynı hacimdeki iki farklı sıvıdan hangisi daha “ağır” geliyorsa, onun yoğunluğu daha fazladır diyebiliriz.
Adım 1: Deneyin ikinci aşamasında iki özdeş şişe kullandık. Birine normal su, diğerine ise tuzlu su koyduk. Deliklerin ve sıvıların seviyelerinin aynı olduğuna dikkat ettik. Yani bu deneyde derinliği sabit tuttuk ve sadece sıvının cinsini değiştirdik.
Adım 2: Biliyoruz ki suya tuz eklediğimizde suyun yoğunluğu artar. Yani, tuzlu suyun yoğunluğu, normal suyun yoğunluğundan daha fazladır.
Adım 3: Sıvı basıncı ile ilgili ikinci kuralımız şudur: Derinlik aynı kalmak şartıyla, sıvının yoğunluğu arttıkça, yaptığı basınç da artar.
Adım 4: Bu durumda, örneğin her iki şişedeki 2 numaralı deliği karşılaştıralım. İkisinin de derinliği aynıdır. Ancak tuzlu su daha yoğun olduğu için, 2 numaralı deliğe normal sudan daha fazla basınç uygulayacaktır.
Sonuç:
Yoğunluğu daha fazla olan tuzlu su, aynı seviyedeki deliklerden normal suya göre daha fazla basınç uygulayacağı için daha uzağa fışkıracaktır.