🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Fizik
💡 9. Sınıf Fizik: Kaldırma Kuvveti Ile Sıvılardaki Basıncı Neden Olan Kuvvet Arasındaki Ilişkiye Yönelik Çıkarım Yapabilme Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: Kaldırma Kuvveti Ile Sıvılardaki Basıncı Neden Olan Kuvvet Arasındaki Ilişkiye Yönelik Çıkarım Yapabilme Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Dikdörtgenler prizması şeklindeki bir cisim, yoğunluğu \( 1000 \text{ kg/m}^3 \) olan bir su dolu kaba tamamen batırılmıştır. Cismin üst yüzeyi su yüzeyinden \( 0.2 \text{ m} \) derinlikte, alt yüzeyi ise \( 0.5 \text{ m} \) derinliktedir. Cismin üst ve alt yüzeylerinin alanı \( 0.1 \text{ m}^2 \) olduğuna göre, cisme etki eden kaldırma kuvvetini, sıvı basıncından kaynaklanan kuvvetler farkı prensibine göre hesaplayınız. (Yer çekimi ivmesi \( g = 10 \text{ N/kg} \) alınız.)
Çözüm:
- 💡 Basınç kuvveti formülü: Bir yüzeye etki eden basınç kuvveti \( F = P \cdot A \) ile bulunur. Sıvı basıncı ise \( P = h \cdot d \cdot g \) şeklindedir.
- 📌 Üst yüzeye etki eden basınç kuvveti (\( F_{üst} \)):
Üst yüzeyin derinliği \( h_{üst} = 0.2 \text{ m} \).
Sıvı yoğunluğu \( d_{sıvı} = 1000 \text{ kg/m}^3 \).
Yer çekimi ivmesi \( g = 10 \text{ N/kg} \).
Üst yüzeydeki basınç: \( P_{üst} = h_{üst} \cdot d_{sıvı} \cdot g = 0.2 \text{ m} \cdot 1000 \text{ kg/m}^3 \cdot 10 \text{ N/kg} = 2000 \text{ Pa} \).
Üst yüzeye etki eden kuvvet: \( F_{üst} = P_{üst} \cdot A = 2000 \text{ Pa} \cdot 0.1 \text{ m}^2 = 200 \text{ N} \).
Bu kuvvetin yönü aşağı doğrudur. - 📌 Alt yüzeye etki eden basınç kuvveti (\( F_{alt} \)):
Alt yüzeyin derinliği \( h_{alt} = 0.5 \text{ m} \).
Sıvı yoğunluğu \( d_{sıvı} = 1000 \text{ kg/m}^3 \).
Yer çekimi ivmesi \( g = 10 \text{ N/kg} \).
Alt yüzeydeki basınç: \( P_{alt} = h_{alt} \cdot d_{sıvı} \cdot g = 0.5 \text{ m} \cdot 1000 \text{ kg/m}^3 \cdot 10 \text{ N/kg} = 5000 \text{ Pa} \).
Alt yüzeye etki eden kuvvet: \( F_{alt} = P_{alt} \cdot A = 5000 \text{ Pa} \cdot 0.1 \text{ m}^2 = 500 \text{ N} \).
Bu kuvvetin yönü yukarı doğrudur. - ✅ Kaldırma kuvveti (\( F_K \)):
Kaldırma kuvveti, alt yüzeye etki eden yukarı yönlü kuvvet ile üst yüzeye etki eden aşağı yönlü kuvvetin farkıdır.
\[ F_K = F_{alt} - F_{üst} \] \[ F_K = 500 \text{ N} - 200 \text{ N} = 300 \text{ N} \] Cisme etki eden kaldırma kuvveti 300 N'dur.
Örnek 2:
Bir küp şeklindeki cismin bir kenar uzunluğu \( L \) dir. Bu küp, yoğunluğu \( d_{sıvı} \) olan bir sıvıya tamamen batırılmıştır. Küpün üst yüzeyi sıvı yüzeyinden \( h \) kadar derinlikte olduğuna göre, cisme etki eden kaldırma kuvvetini sıvı basıncından kaynaklanan kuvvetler farkı prensibini kullanarak \( V_{batan} \cdot d_{sıvı} \cdot g \) formülüne ulaşacak şekilde türetiniz. (Yer çekimi ivmesi \( g \) alınız.)
Çözüm:
- 💡 Basınç ve Basınç Kuvveti Formülleri:
Sıvı basıncı \( P = \text{derinlik} \cdot d_{sıvı} \cdot g \).
Basınç kuvveti \( F = P \cdot \text{alan} \). - 📌 Küpün yüzey alanları:
Küpün üst ve alt yüzeylerinin alanı \( A = L^2 \). - 📌 Üst yüzeye etki eden aşağı yönlü kuvvet (\( F_{üst} \)):
Üst yüzeyin derinliği \( h_{üst} = h \).
\[ F_{üst} = (h \cdot d_{sıvı} \cdot g) \cdot A = h \cdot d_{sıvı} \cdot g \cdot L^2 \] - 📌 Alt yüzeye etki eden yukarı yönlü kuvvet (\( F_{alt} \)):
Alt yüzeyin derinliği \( h_{alt} = h + L \).
\[ F_{alt} = ((h + L) \cdot d_{sıvı} \cdot g) \cdot A = (h + L) \cdot d_{sıvı} \cdot g \cdot L^2 \] - ✅ Kaldırma kuvveti (\( F_K \)):
Kaldırma kuvveti, alt yüzeydeki yukarı yönlü kuvvet ile üst yüzeydeki aşağı yönlü kuvvetin farkıdır.
\[ F_K = F_{alt} - F_{üst} \] \[ F_K = (h + L) \cdot d_{sıvı} \cdot g \cdot L^2 - h \cdot d_{sıvı} \cdot g \cdot L^2 \] Ortak çarpanları paranteze alalım:
\[ F_K = d_{sıvı} \cdot g \cdot L^2 \cdot ((h + L) - h) \] \[ F_K = d_{sıvı} \cdot g \cdot L^2 \cdot L \] \[ F_K = d_{sıvı} \cdot g \cdot L^3 \] Küpün hacmi \( V = L^3 \) olduğundan ve cisim tamamen battığı için batan hacim \( V_{batan} = V = L^3 \) olur.
Sonuç olarak:
\[ F_K = V_{batan} \cdot d_{sıvı} \cdot g \] Bu, Arşimet Prensibi'nin kaldırma kuvveti formülüdür ve sıvı basıncından kaynaklanan kuvvetler farkıyla türetilmiştir.
Örnek 3:
Bir balıkçı teknesi, gölde yüzerken suyun içinde dengededir. Teknenin alt kısmına etki eden yukarı yönlü sıvı basınç kuvveti \( F_{alt} \), üst kısmına (suyla temas eden güverteye, eğer varsa) etki eden aşağı yönlü sıvı basınç kuvveti \( F_{üst} \) ve yan yüzeylerine etki eden yatay basınç kuvvetleri \( F_{yan} \) olarak adlandırılıyor.
Bu durumda, teknenin batmamasını sağlayan kaldırma kuvvetinin temel nedeni hakkında aşağıdaki ifadelerden hangisi en doğru çıkarımı yapar?
A) Sadece teknenin alt yüzeyine etki eden \( F_{alt} \) kuvvetidir.
B) Teknenin üst yüzeyine etki eden \( F_{üst} \) kuvvetinin olmamasıdır.
C) Yan yüzeylere etki eden \( F_{yan} \) kuvvetlerinin toplamıdır.
D) Teknenin alt yüzeyine etki eden yukarı yönlü basınç kuvvetinin, üst yüzeyine etki eden aşağı yönlü basınç kuvvetinden daha büyük olmasıdır.
E) Teknenin kendi ağırlığının çok hafif olmasıdır.
Bu durumda, teknenin batmamasını sağlayan kaldırma kuvvetinin temel nedeni hakkında aşağıdaki ifadelerden hangisi en doğru çıkarımı yapar?
A) Sadece teknenin alt yüzeyine etki eden \( F_{alt} \) kuvvetidir.
B) Teknenin üst yüzeyine etki eden \( F_{üst} \) kuvvetinin olmamasıdır.
C) Yan yüzeylere etki eden \( F_{yan} \) kuvvetlerinin toplamıdır.
D) Teknenin alt yüzeyine etki eden yukarı yönlü basınç kuvvetinin, üst yüzeyine etki eden aşağı yönlü basınç kuvvetinden daha büyük olmasıdır.
E) Teknenin kendi ağırlığının çok hafif olmasıdır.
Çözüm:
- 💡 Kaldırma kuvvetinin tanımı: Kaldırma kuvveti, bir cisme etki eden sıvı basınç kuvvetlerinin bileşkesidir ve daima yukarı yönlüdür.
- 📌 Yan yüzeylere etki eden kuvvetler: Bir cismin yan yüzeylerine etki eden sıvı basınç kuvvetleri, aynı derinlikte karşılıklı olarak birbirini dengelediği için yatayda net bir kuvvet oluşturmazlar. Bu nedenle, kaldırma kuvvetine doğrudan katkıda bulunmazlar.
- 📌 Üst ve alt yüzeyler: Bir cismin sıvı içinde kalan kısmının alt yüzeyine etki eden basınç kuvveti her zaman yukarı yönlüdür çünkü alt yüzey daha derindedir. Üst yüzeyine (eğer sıvıya batmışsa) etki eden basınç kuvveti ise aşağı yönlüdür.
- 👉 Kaldırma kuvvetinin oluşumu: Kaldırma kuvveti, alt yüzeye etki eden yukarı yönlü basınç kuvveti (\( F_{alt} \)) ile üst yüzeye etki eden aşağı yönlü basınç kuvveti (\( F_{üst} \)) arasındaki farktan kaynaklanır. Alt yüzey daha derinde olduğu için, bu yüzeye etki eden sıvı basıncı ve dolayısıyla basınç kuvveti, üst yüzeye etki eden basınç ve basınç kuvvetinden daha büyüktür. Bu fark, net yukarı yönlü bir kuvvet olan kaldırma kuvvetini oluşturur.
- ✅ Doğru cevap D seçeneğidir.
A seçeneği eksiktir çünkü kaldırma kuvveti bir farktan doğar.
B seçeneği yanlıştır, tekne yüzerken bile suyla temas eden güverte yüzeyleri varsa onlara da basınç etki eder.
C seçeneği yanlıştır, yan kuvvetler birbirini dengeler.
E seçeneği kaldırma kuvvetinin nedeni değil, teknenin yüzme koşuludur.
Örnek 4:
Bir denizaltı, okyanusun derinliklerinde seyrederken belirli bir derinlikte askıda kalır. Denizaltının bu durumda kalabilmesi için balast tanklarına su alıp boşaltarak ortalama yoğunluğunu ayarlar. Denizaltının bu şekilde askıda kalması olayını, sıvı basıncından kaynaklanan kuvvetler arasındaki ilişkiyi kullanarak açıklayınız.
Çözüm:
- 💡 Denizaltı ve kaldırma kuvveti: Denizaltının batması, yüzmesi veya askıda kalması, cismine etki eden kaldırma kuvveti ile ağırlığının karşılaştırılmasıyla açıklanır. Kaldırma kuvveti ise sıvı basıncından kaynaklanan kuvvetler farkıdır.
- 📌 Derinliğe bağlı basınç: Denizaltı suyun içindeyken, alt yüzeylerine etki eden su basıncı, üst yüzeylerine etki eden su basıncından her zaman daha büyüktür. Bunun nedeni, alt yüzeylerin su yüzeyinden daha derin olmasıdır.
- 📌 Basınç kuvvetleri: Bu basınç farkı, denizaltının alt yüzeyine etki eden yukarı yönlü bir basınç kuvveti (\( F_{alt} \)) ve üst yüzeyine etki eden aşağı yönlü bir basınç kuvveti (\( F_{üst} \)) oluşturur. Yan yüzeylere etki eden basınç kuvvetleri ise birbirini dengelediği için net bir dikey etki yaratmaz.
- 👉 Kaldırma kuvvetinin oluşumu: Denizaltına etki eden toplam kaldırma kuvveti, alt yüzeydeki yukarı yönlü kuvvet ile üst yüzeydeki aşağı yönlü kuvvet arasındaki farktır: \( F_K = F_{alt} - F_{üst} \). Bu fark, denizaltını yukarı iten net bir kuvvettir.
- ✅ Askıda kalma durumu: Denizaltı askıda kaldığında, kendi ağırlığı (\( G \)) ile cisme etki eden kaldırma kuvveti (\( F_K \)) birbirine eşittir (\( G = F_K \)). Denizaltı balast tanklarına su alarak toplam ağırlığını artırır ve batar; su boşaltarak ağırlığını azaltır ve yüzer. Askıda kalmak için, ağırlığını tam olarak kaldırma kuvvetine eşit olacak şekilde ayarlar. Bu da, denizaltının batan hacmi ve içinde bulunduğu suyun yoğunluğu ile belirlenen basınç kuvvetleri farkının, denizaltının ağırlığına eşit olması anlamına gelir.
Örnek 5:
Bir tahta blok, yoğunluğu \( 800 \text{ kg/m}^3 \) olan bir sıvıya bırakıldığında, hacminin \( 3/4 \) ü sıvıya batarak dengede kalıyor. Tahta bloğun alt yüzeyi sıvı yüzeyinden \( 0.3 \text{ m} \) derinlikte ve üst yüzeyi sıvı yüzeyi ile aynı hizadadır. Bloğun alt yüzeyinin alanı \( 0.2 \text{ m}^2 \) olduğuna göre, bloğa etki eden kaldırma kuvvetini, sıvı basıncından kaynaklanan kuvvetler farkı prensibine göre hesaplayınız. (Yer çekimi ivmesi \( g = 10 \text{ N/kg} \) alınız.)
Çözüm:
- 💡 Yüzen cisim ve basınç kuvvetleri: Cisim yüzerken, üst yüzeyine sıvı basıncı etki etmez, çünkü üst yüzey sıvı dışında veya sıvı yüzeyi ile temas halindedir. Kaldırma kuvveti sadece alt yüzeye etki eden yukarı yönlü basınç kuvvetinden kaynaklanır.
- 📌 Üst yüzeye etki eden basınç kuvveti (\( F_{üst} \)):
Bloğun üst yüzeyi sıvı yüzeyi ile aynı hizadadır, yani derinliği \( h_{üst} = 0 \).
Bu durumda üst yüzeye etki eden sıvı basıncı \( P_{üst} = 0 \).
Dolayısıyla üst yüzeye etki eden kuvvet \( F_{üst} = 0 \text{ N} \). - 📌 Alt yüzeye etki eden basınç kuvveti (\( F_{alt} \)):
Alt yüzeyin derinliği \( h_{alt} = 0.3 \text{ m} \).
Sıvı yoğunluğu \( d_{sıvı} = 800 \text{ kg/m}^3 \).
Yer çekimi ivmesi \( g = 10 \text{ N/kg} \).
Alt yüzeydeki basınç: \( P_{alt} = h_{alt} \cdot d_{sıvı} \cdot g = 0.3 \text{ m} \cdot 800 \text{ kg/m}^3 \cdot 10 \text{ N/kg} = 2400 \text{ Pa} \).
Alt yüzeye etki eden kuvvet: \( F_{alt} = P_{alt} \cdot A = 2400 \text{ Pa} \cdot 0.2 \text{ m}^2 = 480 \text{ N} \).
Bu kuvvetin yönü yukarı doğrudur. - ✅ Kaldırma kuvveti (\( F_K \)):
Kaldırma kuvveti, alt yüzeye etki eden yukarı yönlü kuvvet ile üst yüzeye etki eden aşağı yönlü kuvvetin farkıdır.
\[ F_K = F_{alt} - F_{üst} \] \[ F_K = 480 \text{ N} - 0 \text{ N} = 480 \text{ N} \] Cisme etki eden kaldırma kuvveti 480 N'dur.
Örnek 6:
Yoğunluğu bilinen bir sıvıya tamamen batırılmış, üst ve alt yüzey alanları eşit olan dikdörtgenler prizması şeklindeki bir cisim için, derinliğe bağlı olarak etki eden basınç kuvvetlerinin grafiği aşağıdaki gibidir. (Grafik çizimi yerine metinsel açıklama: Dikey eksen basınç kuvvetini (N), yatay eksen derinliği (m) göstermektedir. Bir doğru, derinlik arttıkça basınç kuvvetinin arttığını göstermektedir.)
Cismin alt yüzeyine etki eden basınç kuvvetinin (\( F_{alt} \)) ve üst yüzeyine etki eden basınç kuvvetinin (\( F_{üst} \)) derinlikle nasıl değiştiğini göz önünde bulundurarak, bu grafikten kaldırma kuvveti ile ilgili hangi çıkarımı yapabiliriz?
Cismin alt yüzeyine etki eden basınç kuvvetinin (\( F_{alt} \)) ve üst yüzeyine etki eden basınç kuvvetinin (\( F_{üst} \)) derinlikle nasıl değiştiğini göz önünde bulundurarak, bu grafikten kaldırma kuvveti ile ilgili hangi çıkarımı yapabiliriz?
Çözüm:
- 💡 Basınç kuvveti ve derinlik ilişkisi: Sıvı basıncı derinlikle doğru orantılı olarak artar (\( P = hdg \)). Basınç kuvveti de \( F = PA \) olduğundan, sabit alan için derinlikle doğru orantılı olarak artar.
- 📌 Üst ve alt yüzey kuvvetleri: Bir cisim sıvıya batırıldığında, alt yüzeyi her zaman üst yüzeyinden daha derindedir. Bu nedenle, alt yüzeye etki eden sıvı basıncı ve dolayısıyla basınç kuvveti, üst yüzeye etki eden basınç ve basınç kuvvetinden her zaman daha büyük olacaktır.
- 📌 Kaldırma kuvveti farkı: Kaldırma kuvveti, bu iki kuvvetin farkıdır: \( F_K = F_{alt} - F_{üst} \). Grafikte derinlik arttıkça her iki kuvvet de artacaktır, ancak \( F_{alt} \) her zaman \( F_{üst} \)'ten daha büyük kalacaktır.
- 👉 Çıkarım: Grafikte gösterilen iki kuvvet arasındaki dikey fark (yani \( F_{alt} - F_{üst} \)), kaldırma kuvvetini temsil eder. Bu fark, cismin batan hacmi, sıvının yoğunluğu ve yer çekimi ivmesi ile belirlenir. Cismin tamamı batık olduğu sürece, cisim daha derine indikçe \( F_{alt} \) ve \( F_{üst} \) ayrı ayrı artar, ancak aralarındaki fark (yani kaldırma kuvveti) değişmez. Çünkü cismin batan hacmi, sıvının yoğunluğu ve yer çekimi ivmesi sabit kalır.
- ✅ Sonuç olarak, grafikten çıkarılabilecek en önemli sonuç: Bir cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin derinliğine bağlı değildir; sadece cismin batan hacmine, sıvının yoğunluğuna ve yer çekimi ivmesine bağlıdır. Grafikteki kuvvet eğrileri birbirinden paralel uzaklaşacak şekilde değil, aralarındaki dikey fark sabit kalacak şekilde gösterilmelidir, çünkü derinlik değişse de cismin batan hacmi değişmez.
Örnek 7:
Bir buzdağı, okyanusta yüzerken kütlesinin yaklaşık %90'ı su altında kalır. Buzdağının bu şekilde yüzmesini, sıvı basıncından kaynaklanan kuvvetler arasındaki ilişkiyi kullanarak açıklayınız.
Çözüm:
- 💡 Yüzen cisimlerde denge: Yüzen bir cisimde, cismin ağırlığı (\( G_{buzdağı} \)) ile cisme etki eden kaldırma kuvveti (\( F_K \)) birbirine eşittir. Bu denge, buzdağının su yüzeyinde kalmasını sağlar.
- 📌 Basınç kuvvetlerinin yönü: Buzdağının su altında kalan kısmına, sıvı tarafından her yönden basınç kuvvetleri etki eder. Ancak, yan yüzeylere etki eden yatay kuvvetler birbirini dengelediği için net bir yatay hareket oluşmaz. Dikey doğrultuda ise, buzdağının alt yüzeylerine etki eden yukarı yönlü basınç kuvvetleri, üst yüzeylerine (su altında kalan kısmının üst yüzeyleri) etki eden aşağı yönlü basınç kuvvetlerinden daha büyüktür.
- 👉 Kaldırma kuvveti ve buzdağının yüzmesi: Bu basınç kuvvetleri farkı, buzdağını yukarı doğru iten net bir kaldırma kuvveti oluşturur. Buzdağının hacminin büyük bir kısmı su altında kaldığı için (yaklaşık %90), bu batan hacim tarafından yer değiştiren suyun ağırlığı (yani kaldırma kuvveti), buzdağının toplam ağırlığına eşit olur. Bu sayede buzdağı dengede yüzer.
- ✅ Sonuç: Buzdağının yüzmesi, onun su altında kalan kısmına etki eden yukarı yönlü basınç kuvvetlerinin, aşağı yönlü basınç kuvvetlerinden büyük olmasından kaynaklanan net kaldırma kuvvetinin, buzdağının ağırlığını dengelemesi prensibine dayanır. Buzdağının yoğunluğu suyun yoğunluğundan biraz daha az olduğu için, hacminin büyük bir kısmı su altında kalır ve bu durum basınç farkının oluşmasına ve kaldırma kuvvetinin ağırlığı dengelemesine olanak tanır.
Örnek 8:
Bir su deposuna tamamen batırılmış metal bir küp düşünün. Küpün yan yüzeylerine etki eden sıvı basınç kuvvetleri hakkında ne söylenebilir? Bu kuvvetler, kaldırma kuvvetinin oluşumunda nasıl bir rol oynar?
Çözüm:
- 💡 Sıvı basıncının özellikleri: Sıvılar, içinde bulundukları cisimlere ve kabın yüzeylerine her yönde, dik olarak basınç uygular. Basınç, derinlikle doğru orantılı olarak artar.
- 📌 Yan yüzeylere etki eden kuvvetler: Küpün yan yüzeylerine etki eden sıvı basınç kuvvetleri, derinliğe bağlı olarak değişir. Örneğin, küpün sol yan yüzeyinin belirli bir derinliğindeki bir noktaya etki eden basınç kuvveti ile sağ yan yüzeyinin aynı derinliğindeki karşılık gelen noktasına etki eden basınç kuvveti, büyüklük olarak eşittir ve yönleri zıttır.
- 👉 Kuvvetlerin dengesi: Küpün her bir yan yüzeyi için, karşılıklı gelen noktalar veya alan parçacıkları üzerinde etki eden yatay basınç kuvvetleri birbirini büyüklük olarak dengeleyecektir. Bu durum, tüm yan yüzeylere etki eden yatay basınç kuvvetlerinin toplamının (bileşkesinin) sıfır olması anlamına gelir.
- ✅ Kaldırma kuvvetindeki rolü: Kaldırma kuvveti, bir cisme etki eden tüm sıvı basınç kuvvetlerinin dikey bileşenlerinin toplamıdır. Yan yüzeylere etki eden yatay kuvvetler birbirini dengelediği için, kaldırma kuvvetinin oluşumunda doğrudan bir katkıları yoktur. Kaldırma kuvveti tamamen, cismin alt yüzeyine etki eden yukarı yönlü basınç kuvveti ile üst yüzeyine etki eden aşağı yönlü basınç kuvveti arasındaki farktan kaynaklanır. Yani, yan yüzey kuvvetleri kaldırma kuvvetinin büyüklüğünü etkilemez, sadece cismin yatayda hareketsiz kalmasını sağlar (eğer başka yatay kuvvetler yoksa).
Örnek 9:
Silindir şeklindeki bir kapta bulunan suya, taban alanı \( 0.05 \text{ m}^2 \) ve yüksekliği \( 0.4 \text{ m} \) olan bir tahta blok tamamen batırılmıştır. Suyun yoğunluğu \( 1000 \text{ kg/m}^3 \) ve yer çekimi ivmesi \( g = 10 \text{ N/kg} \) olduğuna göre, bloğun alt ve üst yüzeylerine etki eden sıvı basınç kuvvetlerini ve net kaldırma kuvvetini hesaplayınız. Bloğun üst yüzeyi su yüzeyinden \( 0.1 \text{ m} \) derinliktedir.
Çözüm:
- 💡 Basınç ve Basınç Kuvveti: Sıvı basıncı derinlik, yoğunluk ve yer çekimi ivmesiyle doğru orantılıdır (\( P = h \cdot d \cdot g \)). Basınç kuvveti ise basınç ile yüzey alanının çarpımıdır (\( F = P \cdot A \)).
- 📌 Üst yüzeye etki eden kuvvet (\( F_{üst} \)):
Üst yüzeyin derinliği \( h_{üst} = 0.1 \text{ m} \).
Üst yüzeydeki basınç: \( P_{üst} = h_{üst} \cdot d_{sıvı} \cdot g = 0.1 \text{ m} \cdot 1000 \text{ kg/m}^3 \cdot 10 \text{ N/kg} = 1000 \text{ Pa} \).
Üst yüzeyin alanı \( A = 0.05 \text{ m}^2 \).
Üst yüzeye etki eden kuvvet: \( F_{üst} = P_{üst} \cdot A = 1000 \text{ Pa} \cdot 0.05 \text{ m}^2 = 50 \text{ N} \).
Bu kuvvetin yönü aşağı doğrudur. - 📌 Alt yüzeye etki eden kuvvet (\( F_{alt} \)):
Bloğun yüksekliği \( L = 0.4 \text{ m} \).
Alt yüzeyin derinliği \( h_{alt} = h_{üst} + L = 0.1 \text{ m} + 0.4 \text{ m} = 0.5 \text{ m} \).
Alt yüzeydeki basınç: \( P_{alt} = h_{alt} \cdot d_{sıvı} \cdot g = 0.5 \text{ m} \cdot 1000 \text{ kg/m}^3 \cdot 10 \text{ N/kg} = 5000 \text{ Pa} \).
Alt yüzeyin alanı \( A = 0.05 \text{ m}^2 \).
Alt yüzeye etki eden kuvvet: \( F_{alt} = P_{alt} \cdot A = 5000 \text{ Pa} \cdot 0.05 \text{ m}^2 = 250 \text{ N} \).
Bu kuvvetin yönü yukarı doğrudur. - ✅ Kaldırma kuvveti (\( F_K \)):
Kaldırma kuvveti, alt yüzeye etki eden yukarı yönlü kuvvet ile üst yüzeye etki eden aşağı yönlü kuvvetin farkıdır.
\[ F_K = F_{alt} - F_{üst} \] \[ F_K = 250 \text{ N} - 50 \text{ N} = 200 \text{ N} \] Cisme etki eden kaldırma kuvveti 200 N'dur.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-kaldirma-kuvveti-ile-sivilardaki-basinci-neden-olan-kuvvet-arasindaki-iliskiye-yonelik-cikarim-yapabilme/sorular