📄 9. Sınıf Fizik: Katı Basıncı, Sıvı Basıncı ve Bernoulli İlkesi Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Verilenler:

Ağırlık (Kuvvet, F) = \(30\ \text{N}\)

Boyutlar = \(20\ \text{cm} \times 10\ \text{cm} \times 5\ \text{cm}\)



Basınç formülü: \(P = \frac{F}{A}\)



a) Tuğla en geniş yüzeyi üzerine konulduğunda:

En geniş yüzey alanı = \(20\ \text{cm} \times 10\ \text{cm} = 200\ \text{cm}^2\)

Yüzey alanını \(\text{m}^2\) cinsine çevirelim: \(200\ \text{cm}^2 = 200 \times 10^{-4}\ \text{m}^2 = 0.02\ \text{m}^2\)

Basınç = \(P_a = \frac{30\ \text{N}}{0.02\ \text{m}^2} = 1500\ \text{Pa}\)



b) Tuğla en dar yüzeyi üzerine konulduğunda:

En dar yüzey alanı = \(10\ \text{cm} \times 5\ \text{cm} = 50\ \text{cm}^2\)

Yüzey alanını \(\text{m}^2\) cinsine çevirelim: \(50\ \text{cm}^2 = 50 \times 10^{-4}\ \text{m}^2 = 0.005\ \text{m}^2\)

Basınç = \(P_b = \frac{30\ \text{N}}{0.005\ \text{m}^2} = 6000\ \text{Pa}\)

💡 Çözüm Adımları:

Verilenler:

Sıvının yoğunluğu (d) = \(1.2\ \text{g/cm}^3\)

Derinlik (h) = \(40\ \text{cm}\)

Yerçekimi ivmesi (g) = \(10\ \text{m/s}^2\)



Sıvı basıncı formülü: \(P = h \cdot d \cdot g\)



Öncelikle birimleri SI birim sistemine çevirelim:

Yoğunluk (d): \(1.2\ \text{g/cm}^3 = 1.2 \times 1000\ \text{kg/m}^3 = 1200\ \text{kg/m}^3\)

Derinlik (h): \(40\ \text{cm} = 0.4\ \text{m}\)



Şimdi değerleri formülde yerine koyalım:

\(P = 0.4\ \text{m} \times 1200\ \text{kg/m}^3 \times 10\ \text{m/s}^2\)

\(P = 4800\ \text{Pa}\)



Kabın tabanındaki sıvı basıncı \(4800\ \text{Pa}\)'dır.

💡 Çözüm Adımları:

Bernoulli İlkesi, bir akışkanın (sıvı veya gaz) hızı arttığında, akışkanın iç basıncının azaldığını ifade eder. Tersine, akışkanın hızı azaldığında basıncı artar. Bu ilke, enerji korunumu prensibine dayanır.



Uçakların havalanmasında Bernoulli İlkesi şu şekilde rol oynar:

Uçak kanatları (profil), üst yüzeyi kavisli, alt yüzeyi ise daha düz olacak şekilde özel olarak tasarlanmıştır. Uçak hareket ettiğinde, kanatların üzerinden ve altından hava akar:

1. Kanat Üstü: Kanadın kavisli üst yüzeyinden geçen hava, daha uzun bir yol kat etmek zorunda kalır. Bu durum, üst yüzeydeki havanın hızının, alt yüzeydeki havaya göre daha fazla artmasına neden olur.

2. Kanat Altı: Kanadın düz alt yüzeyinden geçen hava ise daha kısa bir yol kat eder ve hızı üst yüzeydeki havaya göre daha düşüktür.



Bernoulli İlkesi'ne göre, kanadın üst yüzeyinde hava hızı arttığı için basınç düşer. Kanadın alt yüzeyinde ise hava hızı daha düşük olduğu için basınç daha yüksek kalır. Bu basınç farkı (alt taraftaki yüksek basınç, üst taraftaki düşük basınç), kanadı yukarı doğru iten bir net kuvvet oluşturur. Bu kuvvete 'kaldırma kuvveti' denir ve uçağın havalanmasını sağlar.