Question

10. Sınıf Fizik Ders Kitabı Sayfa 113 Cevabı - Berkay Yayıncılık

Answer 1

7.Şekilde görülen borunun kesitinden saniyede geçen suyun hacmi sabittir. Sıvı basınçları arasındaki ilişki P1 = P3 > P2 ise akışkan hızları v1, v2, v3 arasındaki sıralama nasıl olur?

Cevap: C

8. Açık hava basıncı aşağıdakilerden hangisi ile ölçülür?

A) Barometre
B) Termometre
C) Altimetre
D) Manometre
E) Batimetre

Cevap: A

9. I. Katılar kuvveti aynen iletirler.

II. Sıvıların basıncı kabın şekline bağlıdır.
III. Sıvılar içine konuldukları kabın her noktasına basınç uygular.

Yukarıdaki yargılardan hangisi veya hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve III
E) I, II ve III

Cevap: D

10.Yukarıdakilerden hangisi uluslararası birim sisteminde (SI) basınç birimi Pascal (Pa) ile eşdeğerdir?

A) Yalnız I

B) Yalnız II
C) I ve II
D) I ve III
E) I, II ve III

Cevap: C

1. Banyoda duş alırken suyu açtığınızda banyo perdesinin vücudunuza yapıştığını fark ettiniz. Bu olayın sebebi nedir? Açıklayınız.

Cevap: 

Bu olayın sebebi Bernoulli ilkesidir. Bernoulli ilkesi, akışkanların hareket halindeyken basınçlarının azaldığını söyler. Banyoda duş alırken suyu açtığınızda, suyun akışı havayı da beraberinde sürükler ve banyo perdesinin arkasında hava akımı oluşturur. Bu hava akımı, perdenin arkasındaki basıncı düşürür. Perdenin önündeki basınç ise sabit kalır. Böylece perde ön ve arka yüzeyi arasında basınç farkı oluşur. Basınç farkı, perdenin önündeki havanın perdeyi arkasındaki havaya doğru itmesine neden olur. Bu da perdenin vücudunuza yapışmasına sebep olur.

2. Toriçelli deneyini açıklayınız.

Cevap: 

Toriçelli deneyi, açık hava basıncını ölçmek için yapılan bir deneydir. Bu deneyi yapan Evangelista Toriçelli isimli bilim insanıdır.

Toriçelli deneyinde şu malzemeler kullanılır:

• Yaklaşık 1 metre uzunluğunda bir ucu açık diğer ucu kapalı cam tüp
• Civa dolu bir kap
• Civa

Deneyin yapılışı şöyledir:

• Cam tüpün içi tamamen cıva ile doldurulur.
• Tüpün açık ucu parmakla kapatılır ve ters çevrilir.
• Tüp cıva dolu kaba daldırılır ve parmak çekilir.
• Tüpün içindeki cıvanın bir kısmı kaba boşalır, ama yüksekliği 760 mm olacak kadar bir kısmı tüpün içinde kalır.

Deneyin sonucu şudur:

• Tüpün içindeki cıvanın hepsi boşalmaz, çünkü kaptaki cıvaya uygulanan açık hava basıncı cam tüpün içindeki cıvayı yukarı doğru itmektedir.
• Tüpün içindeki cıvanın sıvı basıncı açık hava basıncına eşit hale gelir. Bu dengelenme ilkesi sayesinde barometreler ile açık hava basıncının ölçümünü sağlamak mümkündür.

Deneyin formülü şudur:

P atmosfer = P civa

P civa = hd civa g

P civa = 0,76 m x 13534 kg/m 3 x 9,81 m/s 2

P civa = 101,3 kPa

P atmosfer = 101,3 kPa = 1 atm

3. Açık hava basıncının etkilerine günlük hayattan örnekler veriniz.

Cevap: 

Açık hava basıncının etkilerine günlük hayattan şu örnekler verilebilir:

• Bir pipetle içecek içerken, pipetin içindeki havayı emerek basıncı azaltırız. Bu sayede açık hava basıncı pipetin içindeki sıvıyı yukarı doğru iter ve ağzımıza gelir.
• Bir şişenin ağzını kapattığımızda, şişenin içindeki hava basıncı dışarıdaki hava basıncına eşittir. Şişeyi sıkıştırarak içindeki havayı azalttığımızda, şişenin içindeki hava basıncı dışarıdaki hava basıncından küçük olur. Bu yüzden dışarıdaki hava basıncı şişeyi dışarıdan içeriye doğru iterek şişeyi ezilmiş gibi gösterir.
• Bir bardağı suyla doldurup üzerine bir karton koyduğumuzda, kartonun altındaki hava basıncı dışarıdaki hava basıncına eşittir. Bardağı ters çevirdiğimizde, kartonun altındaki hava basıncı suyun ağırlığı nedeniyle azalır. Bu yüzden dışarıdaki hava basıncı kartonu bardağa yapıştırarak suyun dökülmesini engeller.
• Bir balonu şişirdiğimizde, balonun içindeki hava basıncını arttırırız. Balonun içindeki hava basıncı dışarıdaki hava basıncından büyük olduğu için balon genişler ve şeklini değiştirir. Balonu bıraktığımızda ise balonun içindeki hava basıncının etkisiyle balon havada uçar.
• Bir uçak yüksek irtifaya çıkarken, dışarıdaki hava basıncı azalır. Uçağın içindeki hava basıncını sabit tutmak için uçakta bir basınçlandırma sistemi bulunur. Eğer bu sistem çalışmazsa, uçağın içindeki hava basıncının etkisiyle kulaklarımızda ağrı ve başımızda baş dönmesi gibi sorunlar yaşayabiliriz.

Answer 2

4. Akışkanların hızı ile basınç arasındaki ilişkiyi açıklayınız.

Cevap:

  Akışkanların hızı ile basınç arasındaki ilişkiyi açıklayan ilkeye Bernoulli ilkesi denir. Bu ilke, akışkanların hızlı aktığı yerde basıncın düştüğünü, yavaş aktığı yerde basıncın arttığını söyler. Bu ilke, akışkanların sabit bir enerjiye sahip olduğunu ve bu enerjinin kinetik enerji (hız) ve potansiyel enerji (basınç) şeklinde değişebileceğini varsayar.

Akışkanların hızı ile basınç arasındaki ilişkiyi şu formülle gösterebiliriz:

P + 1/2 ρv 2 + ρgh = sabit

Burada P akışkanın basıncı, ρ akışkanın yoğunluğu, v akışkanın hızı ve h akışkanın yüksekliğidir. Bu formül, akışkanın herhangi bir noktasındaki toplam enerjiyi ifade eder. Eğer akışkanın yüksekliği değişmezse, formül şöyle yazılabilir:

P + 1/2 ρv 2 = sabit

Bu formül, akışkanın hızının artması durumunda basıncının azalacağını, hızının azalması durumunda basıncının artacağını gösterir.

Bernoulli ilkesinin günlük hayatta pek çok uygulaması vardır. Örneğin:

• Bir uçağın kanatları öyle tasarlanmıştır ki, kanatların üst kısmından akan hava alt kısmından akan havadan daha hızlıdır. Bu sayede kanatların üstündeki basınç altındaki basınçtan daha düşük olur ve uçağa kaldırma kuvveti uygulanır.
• Bir parfüm şişesindeki sıkma düzeneği, şişenin içindeki sıvının hızlı bir şekilde dışarı çıkmasını sağlar. Bu sayede şişenin içindeki basınç dışarıdaki basınçtan daha düşük olur ve şişeye dışarıdan hava girer.
• Bir bahçe hortumunun ucunu sıkarak suyun hızını arttırabiliriz. Bu sayede suyun basıncı azalır ve suyun menzili uzar.
• Bir aspiratör, havanın hızlı bir şekilde hareket etmesini sağlayarak ortamdaki havanın basıncını düşürür. Bu sayede ortama dışarıdan daha yüksek basınçlı hava girer ve ortam havalandırılır.  

5. Baraj duvarlarının alt kısımlarının neden daha kalın yapılır? Açıklayınız.
Cevap:

Baraj duvarlarının alt kısımlarının daha kalın yapılmasının nedeni, basınçtır. Barajın derinleştiği kısımlarda su kuvveti fazla olduğundan dolayı basınç fazla olur. Bu durum ince duvarları yıkabilir veya çatlatır. Bu nedenle baraj duvarlarında derine inildikçe duvarlar daha kalın olacak şekilde yapılır.

Baraj duvarlarının alt kısımlarının daha kalın yapılmasının başka avantajları da vardır. Örneğin:

• Baraj duvarlarının alt kısımlarında daha fazla beton kullanılarak temel kayması önlenir.
• Baraj duvarlarının alt kısımlarında daha fazla beton kullanılarak sızıntı riski azaltılır.
• Baraj duvarlarının alt kısımlarında daha fazla beton kullanılarak deprem etkilerine karşı dayanıklılık artırılır.
• Baraj duvarlarının alt kısımlarında daha fazla beton kullanılarak barajın ağırlığı artırılır ve su basıncına karşı denge sağlanır.

6. Yer çekimsiz ortamda pipet kullanarak meyve suyunuzu içebilir misiniz? Nedenini açıklayınız.
Cevap:

Yer çekimsiz ortamda pipet kullanarak meyve suyunuzu içemezsiniz. Bunun nedeni, pipet kullanırken açık hava basıncının etkisine ihtiyaç duymanızdır.

Pipet kullanarak içecek içerken, pipetin içindeki havayı emerek basıncı azaltırız. Bu sayede açık hava basıncı pipetin içindeki sıvıyı yukarı doğru iter ve ağzımıza gelir. Eğer yer çekimsiz bir ortamda pipet kullanmaya çalışırsak, pipeti içinize çektiğinizde suyun yükselmesini sağlayacak bir açık hava basıncı olmaz. Bu yüzden pipetin içindeki sıvı yerinde kalır veya dağılır.

Yer çekimsiz ortamda sıvıları içmek için farklı yöntemler kullanmak gerekir. Örneğin, astronotlar sıvıları kapalı paketlerde veya şişelerde saklarlar ve özel valflerle içerler. Böylece sıvının dağılmasını veya kaybolmasını önlerler.

7. İçi su dolu ağzı kapalı bir pet şişeyi çeşitli yerlerinden toplu iğne ile delersek delilen yerlerden su fışkırır mı? Neden? Aynı şişeyi kapağı açıkken çeşitli yerlerinden delersek su fışkırır mı? Neden?

Cevap:

İçi su dolu ağzı kapalı bir pet şişeyi çeşitli yerlerinden toplu iğne ile delersek delilen yerlerden su fışkırmaz. Bunun nedeni, şişenin içindeki ve dışındaki hava basınçlarının eşit olmasıdır. Bu durumda suyun dışarı çıkmasını sağlayacak bir kuvvet olmaz.

Aynı şişeyi kapağı açıkken çeşitli yerlerinden delersek su fışkırır. Bunun nedeni, şişenin içindeki hava basıncının dışındaki hava basıncından daha büyük olmasıdır. Bu durumda suyun dışarı çıkmasını sağlayacak bir kuvvet olur. Bu kuvvetin büyüklüğü deliklerin yüksekliğine bağlıdır. Şişenin alt kısımlarında daha fazla su olduğu için daha fazla basınç vardır. Bu yüzden alttaki deliklerden daha çok su fışkırır.

8. Açık hava basıncını ölçmek için barometre denilen aygıtlar kullanılır. Barometrelerde neden 1 g/cm özkütleli su yerine 13,6 g/cm özkütleli cıva kullanılmaktadır. Açıklayınız.

Cevap:

Barometrelerde cıva yerine su kullanılmamasının nedeni, cıvanın yoğunluğunun suyun yoğunluğundan çok daha fazla olmasıdır. Cıvanın yoğunluğu suyun yoğunluğuna göre yaklaşık 13,6 kat daha fazladır. Bu demektir ki, aynı basınçta cıva sütunu su sütunundan 13,6 kat daha kısadır.

Barometrelerde cıva kullanılmasının avantajları şunlardır:

• Cıva kullanarak daha kısa ve taşınabilir barometreler yapmak mümkündür. Eğer su kullanılsaydı, barometre tüpünün boyu yaklaşık 10 metre olması gerekirdi.
• Cıva kullanarak daha hassas ve doğru ölçümler yapmak mümkündür. Eğer su kullanılsaydı, suyun buharlaşması ve sıcaklık değişimleri nedeniyle ölçüm hataları olabilirdi.
• Cıva kullanarak daha güvenli ve dayanıklı barometreler yapmak mümkündür. Eğer su kullanılsaydı, suyun donması ve genleşmesi nedeniyle barometre tüpü çatlayabilirdi.

9. Nefes alıp verirken ciğerlerimizde basınç değişimi nasıl olur?
Cevap: Nefes aldığımızda akciğerlerimizdeki basınç artarken nefes verdiğimizde azalır.