📄 9. Sınıf Fizik: Kaldırma Kuvveti Ve Cisimlerin Suda Kalma Durumları Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

a) Cisme etki eden kaldırma kuvveti, yer değiştiren sıvının ağırlığına eşittir.
Yer değiştiren sıvının hacmi \(V_{batan} = 150 \, cm^3\).
Sıvının öz kütlesi \(d_{sivi} = 1.2 \, g/cm^3\).
Yer değiştiren sıvının kütlesi \(m_{sivi} = V_{batan} \times d_{sivi} = 150 \, cm^3 \times 1.2 \, g/cm^3 = 180 \, g = 0.18 \, kg\).
Kaldırma kuvveti \(F_K = m_{sivi} \times g = 0.18 \, kg \times 10 \, N/kg = 1.8 \, N\).

b) Cisim sıvı içinde yüzdüğü için (bir kısmı batmış, bir kısmı dışarıda) cisme etki eden kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir.
Cismin ağırlığı \(G_{cisim} = F_K = 1.8 \, N\).

c) Cismin ağırlığı \(G_{cisim} = m_{cisim} \times g\) formülünden cismin kütlesini bulabiliriz.
\(1.8 \, N = m_{cisim} \times 10 \, N/kg \Rightarrow m_{cisim} = 0.18 \, kg = 180 \, g\).
Cismin öz kütlesi \(d_{cisim} = \frac{m_{cisim}}{V_{cisim}} = \frac{180 \, g}{200 \, cm^3} = 0.9 \, g/cm^3\).

💡 Çözüm Adımları:

Bir cismin sıvı içindeki denge durumu, cismin ve sıvının öz kütlelerinin karşılaştırılmasıyla belirlenir.
Verilenlere göre tahta parçasının öz kütlesi (\(d_{tahta}\)) \(0.7 \, g/cm^3\) ve yağın öz kütlesi (\(d_{yağ}\)) \(0.8 \, g/cm^3\) dir.
Bu durumda, cismin öz kütlesi sıvının öz kütlesinden küçüktür (yani \(d_{tahta} < d_{yağ}\)).
Öz kütlesi sıvının öz kütlesinden küçük olan cisimler, sıvı içinde yüzerler. Dolayısıyla tahta parçası, yağ içinde yüzer durumda kalacaktır. Cismin bir kısmı sıvının içinde, bir kısmı ise sıvı dışında olacaktır.

💡 Çözüm Adımları:

Bir cismin sıvı içindeki denge durumu, temel olarak cismin öz kütlesi ile sıvının öz kütlesi arasındaki ilişkiye bağlıdır. Bu durumlar Arşimet Prensibi ile açıklanır.
1. Yüzme Durumu: Cismin öz kütlesi sıvının öz kütlesinden küçükse (\(d_{cisim} < d_{sivi}\)), cisim sıvı içinde yüzer. Bu durumda cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin ağırlığına eşit olur (\(F_K = G_{cisim}\)). Cismin bir kısmı sıvının içinde, bir kısmı dışarıda kalır.
2. Askıda Kalma Durumu: Cismin öz kütlesi sıvının öz kütlesine eşitse (\(d_{cisim} = d_{sivi}\)), cisim sıvının içinde herhangi bir derinlikte hareketsiz kalır, yani askıda kalır. Bu durumda da kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir (\(F_K = G_{cisim}\)), ve cismin tamamı sıvının içindedir.
3. Batma Durumu: Cismin öz kütlesi sıvının öz kütlesinden büyükse (\(d_{cisim} > d_{sivi}\)), cisim sıvı içinde dibe batar. Bu durumda kaldırma kuvveti cismin ağırlığından küçük olur (\(F_K < G_{cisim}\)). Cisim kabın tabanına oturur.
Her üç durumda da cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin yerini değiştirdiği sıvının ağırlığına eşittir.