💡 9. Sınıf Fizik: Basınç Konusu İlk Konu Kolay Ve Yazılı Soruları Çözümlü Örnekler

Basınç (P), kuvvetin (F) yüzey alanına (A) oranıdır. Yani formülümüz \( P = \frac{F}{A} \) şeklindedir.

👉 Verilenleri yerine koyalım:

• Kuvvet (F): Cisim ağırlığına eşit olduğundan \( F = 60 \text{ N} \)
• Yüzey Alanı (A): \( A = 0,5 \text{ m}^2 \)

✅ Hesaplamayı yapalım: \[ P = \frac{60 \text{ N}}{0,5 \text{ m}^2} \] \[ P = 120 \text{ N/m}^2 \]
Sonuç olarak, cismin yer yüzeyine uyguladığı basınç 120 Pascal (Pa) olur. 💡

Öncelikle yüzey alanlarını m² cinsine çevirelim:
10 cm = 0,1 m
20 cm = 0,2 m
5 cm = 0,05 m

a) En büyük yüzey (20 cm x 10 cm) üzerine konulduğunda:

• Yüzey Alanı (A): \( A = 0,2 \text{ m} \times 0,1 \text{ m} = 0,02 \text{ m}^2 \)
• Kuvvet (F): \( F = 40 \text{ N} \)
• Basınç (P): \( P = \frac{F}{A} = \frac{40 \text{ N}}{0,02 \text{ m}^2} = 2000 \text{ Pa} \)

b) En küçük yüzey (10 cm x 5 cm) üzerine konulduğunda:

• Yüzey Alanı (A): \( A = 0,1 \text{ m} \times 0,05 \text{ m} = 0,005 \text{ m}^2 \)
• Kuvvet (F): \( F = 40 \text{ N} \)
• Basınç (P): \( P = \frac{F}{A} = \frac{40 \text{ N}}{0,005 \text{ m}^2} = 8000 \text{ Pa} \)

✅ Görüldüğü gibi, yüzey alanı küçüldükçe aynı ağırlık için basınç artar. 📈

Basınç formülümüz \( P = \frac{F}{A} \) şeklindedir.

📌 İlk Durum:

• Kuvvet: \( F \) (cismin ağırlığı)
• Yüzey Alanı: \( A \)
• Basınç: \( P_1 = \frac{F}{A} \)

📌 İkinci Durum:

• Kuvvet: \( F \) (cismin ağırlığı değişmedi)
• Yeni Yüzey Alanı: \( A' = \frac{A}{2} \) (yarıya indirildi)
• Yeni Basınç: \( P_2 = \frac{F}{A'} = \frac{F}{\frac{A}{2}} \)

✅ Hesaplamayı yapalım: \[ P_2 = \frac{F}{\frac{A}{2}} = 2 \times \frac{F}{A} \]
Burada \( \frac{F}{A} \) ifadesi \( P_1 \) değerine eşittir.
\[ P_2 = 2 \times P_1 \]
Sonuç olarak, temas yüzey alanı yarıya indirildiğinde, cismin zemine uyguladığı basınç iki katına çıkar. 🚀

Basınç (P) formülü \( P = \frac{F}{A} \) şeklindedir.

📌 1. Durum:

• Kuvvet (F): Bir tuğlanın ağırlığına eşit olsun, yani \( G \).
• Yüzey Alanı (A): Bir tuğlanın temas yüzey alanı \( A_t \).
• Basınç: \( P = \frac{G}{A_t} \) olarak verilmiştir.

📌 2. Durum:

• Yeni Kuvvet (F'): Üç tuğla üst üste konulduğu için toplam ağırlık \( 3G \) olur.
• Yüzey Alanı (A'): Tuğlalar üst üste konulduğu için zemine temas eden yüzey alanı yine tek bir tuğlanınki kadardır, yani \( A_t \).
• Yeni Basınç (P'): \( P' = \frac{3G}{A_t} \)

✅ Hesaplamayı yapalım: \[ P' = 3 \times \frac{G}{A_t} \]
Biz biliyoruz ki \( P = \frac{G}{A_t} \). Bu ifadeyi yerine yazarsak:
\[ P' = 3P \]
Sonuç olarak, tuğlalar üst üste dizildiğinde zemine uygulanan basınç 3P olur. 🎉 Kuvvet arttıkça basınç da doğru orantılı olarak artar!

Keskin bir bıçağın, kör bir bıçağa göre yiyecekleri daha kolay kesmesinin temel nedeni basınç ilkesiyle açıklanır.

👉 İşte bu durumun basınçla ilişkisi:

• Temas Yüzey Alanı: Keskin bir bıçağın ucu veya kenarı çok ince ve sivri olduğu için, uygulandığı yüzeyle temas eden alanı çok küçüktür. Kör bir bıçağın ucu ise daha geniştir.
• Kuvvet: Bir bıçakla kesim yaparken uyguladığımız kuvvet (itme gücü) her iki durumda da (keskin veya kör bıçak) yaklaşık olarak aynı olabilir.
• Basınç: Basınç formülü \( P = \frac{F}{A} \) şeklindedir. Aynı kuvvet (F) uygulandığında, temas yüzey alanı (A) ne kadar küçük olursa, oluşan basınç (P) o kadar büyük olur.

✅ Sonuç: Keskin bıçak, çok küçük bir temas yüzey alanına sahip olduğu için, üzerine uygulanan kuvvetle birlikte çok yüksek bir basınç oluşturur. Bu yüksek basınç, yiyeceklerin veya diğer malzemelerin moleküler bağlarını daha kolay kopararak kesimi çok daha etkili ve zahmetsiz hale getirir. 💡 Tam tersine, kör bir bıçak geniş bir alana yayıldığı için aynı kuvvetle düşük basınç oluşturur ve kesmek zorlaşır.

Kar ayakkabıları veya kayakların kar üzerinde batmamızı engellemesi, katı basıncı ilkesinin günlük hayattaki harika bir uygulamasıdır.

👉 İşte bu durumun basınçla ilişkisi:

• Kuvvet (Ağırlık): Kar üzerinde yürüyen bir kişinin ağırlığı (yani zemine uyguladığı kuvvet) sabittir. Bu kuvvet, kar ayakkabısı giyse de giymese de değişmez.
• Temas Yüzey Alanı: Normal ayakkabılarla kar üzerinde yüründüğünde, kişinin ağırlığı küçük bir yüzey alanına (ayakkabı tabanları) etki eder. Kar ayakkabıları veya kayaklar ise normal ayakkabılara göre çok daha geniş bir temas yüzey alanına sahiptir.
• Basınç: Basınç formülü \( P = \frac{F}{A} \) şeklindedir. Kuvvet (F) sabit kalırken, temas yüzey alanı (A) arttığında, zemine uygulanan basınç (P) azalır.

✅ Sonuç: Kar ayakkabıları ve kayaklar, kişinin ağırlığını çok daha geniş bir alana yayarak kar üzerine uygulanan basıncı önemli ölçüde düşürür. ❄️ Böylece, karın taşıma kapasitesini aşmayan düşük bir basınç oluşur ve kişi kara batmadan rahatça yürüyebilir veya kayabilir. Bu durum, basıncın yüzey alanıyla ters orantılı olduğunu gösteren güzel bir örnektir.

Basınç (P) formülü \( P = \frac{F}{A} \) şeklindedir.

📌 1. Durum:

• Kuvvet (F): Tek bir küp olduğu için ağırlığı \( G \).
• Yüzey Alanı (A): Küpün taban alanı \( A \).
• Basınç (\( P_1 \)): \( P_1 = \frac{G}{A} \)

📌 2. Durum:

• Kuvvet (F'): Üç küp üst üste olduğu için toplam ağırlık \( 3G \).
• Yüzey Alanı (A'): Küpler üst üste konulduğu için zemine temas eden yüzey alanı yine tek bir küpün taban alanı kadardır, yani \( A \).
• Basınç (\( P_2 \)): \( P_2 = \frac{3G}{A} \)

✅ Şimdi \( P_1 \) ve \( P_2 \) arasındaki ilişkiyi bulalım: \[ P_2 = 3 \times \frac{G}{A} \]
Biz \( P_1 = \frac{G}{A} \) olduğunu biliyoruz. Bu ifadeyi yerine yazarsak:
\[ P_2 = 3 P_1 \]
Sonuç olarak, 2. durumdaki basınç 1. durumdaki basıncın 3 katı kadardır. 📈

Öncelikle öğrencinin ağırlığını (kuvvetini) ve toplam temas yüzey alanını bulalım.

📌 1. Kuvvet (Ağırlık) Hesaplaması:

• Kütle (m): 50 kg
• Yer çekimi ivmesi (g): \( 10 \text{ N/kg} \)
• Kuvvet (F = m x g): \( F = 50 \text{ kg} \times 10 \text{ N/kg} = 500 \text{ N} \)

📌 2. Toplam Yüzey Alanı Hesaplaması:

• Bir ayakkabının taban alanı: \( 200 \text{ cm}^2 \)
• Öğrenci iki ayağı üzerinde durduğu için toplam alan: \( A_{toplam} = 2 \times 200 \text{ cm}^2 = 400 \text{ cm}^2 \)
• Yüzey alanını m²'ye çevirelim: \( 1 \text{ m}^2 = 10000 \text{ cm}^2 \) olduğu için,
  \( A_{toplam} = \frac{400 \text{ cm}^2}{10000 \text{ cm}^2/\text{m}^2} = 0,04 \text{ m}^2 \)

📌 3. Basınç Hesaplaması:

• Kuvvet (F): \( 500 \text{ N} \)
• Yüzey Alanı (A): \( 0,04 \text{ m}^2 \)
• Basınç (P): \( P = \frac{F}{A} \)

✅ Hesaplamayı yapalım: \[ P = \frac{500 \text{ N}}{0,04 \text{ m}^2} \] \[ P = 12500 \text{ Pa} \]
Sonuç olarak, öğrenci iki ayağı üzerinde dururken zemine 12500 Pascal (Pa) basınç uygular. 📏