💡 9. Sınıf Fizik: Açık hava basıncı, sıvı basıncı, katı basıncı, hareket türleri, kaldırma kuvveti Çözümlü Örnekler

Bu soruda katı basıncı konusunu ele alacağız. Basınç formülü: \[ P = \frac{F}{A} \] Burada:

• \(P\): Basınç (Pascal)
• \(F\): Kuvvet (Newton)
• \(A\): Yüzey Alanı (metrekare)

Verilenler:

• Kuvvet (Kayakçının Ağırlığı), \(F = 700 \, \text{N}\)
• Bir kayakın yüzey alanı = 0.05 m²
• Kayakçı iki kayak üzerinde durduğu için toplam yüzey alanı \(A = 2 \times 0.05 \, \text{m}^2 = 0.1 \, \text{m}^2\)

Hesaplama:

• \(P = \frac{700 \, \text{N}}{0.1 \, \text{m}^2}\)
• \(P = 7000 \, \text{Pa}\)

Sonuç: Kayakçının kayakları üzerinde oluşturduğu basınç 7000 Pa'dır. ✅

Bu soruda sıvı basıncı hesaplanacaktır. Sıvı basıncı formülü: \[ P = h \cdot d \cdot g \] Burada:

• \(P\): Sıvı basıncı (Pascal)
• \(h\): Sıvının derinliği (metre)
• \(d\): Sıvının yoğunluğu (kg/m³)
• \(g\): Yerçekimi ivmesi (m/s²)

Verilenler:

• Derinlik, \(h = 10 \, \text{m}\)
• Suyun yoğunluğu, \(d = 1000 \, \text{kg/m}^3\)
• Yerçekimi ivmesi, \(g = 10 \, \text{m/s}^2\)

Hesaplama:

• \(P = 10 \, \text{m} \times 1000 \, \text{kg/m}^3 \times 10 \, \text{m/s}^2\)
• \(P = 100000 \, \text{Pa}\)

Sonuç: Havuzun tabanındaki suyun basıncı 100000 Pa'dır. 👉

Açık hava basıncı, atmosferin ağırlığından dolayı oluşan basınçtır. Yükseklik arttıkça, üzerimizdeki hava kütlesi azalır ve dolayısıyla açık hava basıncı da düşer. 📌

• Deniz seviyesinde açık hava basıncı en yüksektir.
• Rakım arttıkça açık hava basıncı azalır.
• Rakım azaldıkça açık hava basıncı artar.

Bu nedenle, rakımı 2000 metre olan bir dağın zirvesindeki açık hava basıncı, deniz seviyesindeki açık hava basıncından daha düşük olacaktır. Kesin bir değer vermek için atmosfer modellemesi gerekir ancak prensip budur. Yani, 2000 metre yükseklikteki basınç \(P < P_0\) olacaktır. 🤔

Bu örnek, sıvı basıncı ve açık hava basıncı prensiplerinin birleşimiyle açıklanabilir.

• Tekerleğin içindeki hava, bir akışkandır ve bir basınç uygular.
• Hava pompalanmasıyla iç basınç artar.
• Dışarıdaki hava basıncı (açık hava basıncı) ise sabittir (veya değişir).
• Tekerleğin sertleşmesi, içindeki hava basıncının dış basınçtan daha yüksek olmasından kaynaklanır.

Bu durum, özellikle kapalı kaplardaki akışkanların basıncı ile ilgilidir. ✅

Katı basıncı formülünü kullanacağız: \[ P = \frac{F}{A} \] Burada:

• \(P\): Basınç
• \(F\): Cismin ağırlığı (kuvvet)
• \(A\): Cismin zemine temas eden yüzey alanı

Verilenler:

• Ağırlık, \(F = 40 \, \text{N}\)
• Yüzey alanı, \(A = 0.04 \, \text{m}^2\)

Hesaplama:

• \(P = \frac{40 \, \text{N}}{0.04 \, \text{m}^2}\)
• \(P = 1000 \, \text{Pa}\)

Sonuç: Cismin zemine yaptığı basınç 1000 Pa'dır. 👍

Bu soruda sıvı basıncı ve katı basıncı prensiplerini bir arada düşüneceğiz.

• Katı Basıncı: Şişenin masaya uyguladığı basınç, şişenin ağırlığının (içindeki suyun ağırlığı) temas eden yüzey alanına oranıdır.
• Sıvı Basıncı: Sıvıların basıncı ise derinliğe bağlıdır.

Şişelerin ağırlığı ihmal edildiğine göre, masaya uygulanan basınç doğrudan içindeki suyun ağırlığı ile ilgilidir.

• Tamamen dolu şişenin içinde daha fazla su vardır, dolayısıyla ağırlığı daha fazladır.
• Yarısı dolu şişenin içinde daha az su vardır, dolayısıyla ağırlığı daha azdır.

İki şişenin de masaya temas eden yüzey alanı aynıdır (taban alanı). Basınç formülü \(P = \frac{F}{A}\) olduğundan, \(F\) (ağırlık) artarsa, \(A\) (alan) sabitken \(P\) (basınç) da artar.
Sonuç: Tamamen su ile dolu olan şişenin masaya uyguladığı basınç daha fazladır. Çünkü daha fazla suya sahip olduğu için ağırlığı daha fazladır ve temas alanı aynıdır. 🚀

Bu durum, açık hava basıncı ve akışkanların basıncı ile ilgilidir.

• Araba lastiğinin içindeki hava, bir akışkandır ve bir basınç uygular.
• Lastiğin dışındaki hava da bir basınç uygular (açık hava basıncı).
• Lastiğin sert ve şişkin durması, içindeki hava basıncının dışındaki açık hava basıncından daha yüksek olmasından kaynaklanır. Bu basınç farkı, lastiğin dışarıya doğru şişmesine ve direncini artırmasına neden olur.

Bu, kapalı kaplardaki akışkanların basıncı ve dış basınçla olan etkileşimini gösteren bir örnektir. 💡

Bu soruda katı basıncını hesaplayacağız. Katı basıncı formülü şöyledir: \[ P = \frac{F}{A} \] Burada:

• \(P\): Basınç (Pascal)
• \(F\): Kuvvet (cismin ağırlığı) (Newton)
• \(A\): Yüzey alanı (metrekare)

Verilenler:

• Bloğun ağırlığı, \(F = 120 \, \text{N}\)
• Zemine temas eden yüzey alanı, \(A = 0.06 \, \text{m}^2\)

Hesaplama:

• \(P = \frac{120 \, \text{N}}{0.06 \, \text{m}^2}\)
• \(P = 2000 \, \text{Pa}\)

Sonuç: Tahta bloğun zemine yaptığı basınç 2000 Pa'dır. ✅