🎓 9. Sınıf
📚 9. Sınıf Fizik
💡 9. Sınıf Fizik: Sıvıların basıncı Çözümlü Örnekler
9. Sınıf Fizik: Sıvıların basıncı Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
Derinliği 2 metre olan bir havuzun tabanındaki noktanın basıncı kaç Pascal'dır? (Su yoğunluğu = 1000 kg/m³, yerçekimi ivmesi = 10 m/s²) 💡
Çözüm:
Sıvı basıncı formülü: \( P = h \cdot d \cdot g \)
Burada:
- \( h \): Sıvının derinliği (metre)
- \( d \): Sıvının yoğunluğu (kg/m³)
- \( g \): Yerçekimi ivmesi (m/s²)
- \( h = 2 \) m
- \( d = 1000 \) kg/m³
- \( g = 10 \) m/s²
- \( P = 2 \text{ m} \cdot 1000 \text{ kg/m³} \cdot 10 \text{ m/s²} \)
- \( P = 20000 \) Pa
Örnek 2:
Bir bardaktaki suyun yüzeyinden 5 cm derindeki bir noktanın basıncını hesaplayınız. (Suyun yoğunluğu 1 g/cm³, g = 10 m/s²) 💧
Çözüm:
Öncelikle birimleri SI birim sistemine çevirelim:
- Derinlik \( h = 5 \) cm = \( 0.05 \) m
- Yoğunluk \( d = 1 \) g/cm³ = \( 1000 \) kg/m³
- Yerçekimi ivmesi \( g = 10 \) m/s²
- \( P = 0.05 \text{ m} \cdot 1000 \text{ kg/m³} \cdot 10 \text{ m/s²} \)
- \( P = 500 \) Pa
Örnek 3:
Birbirine karışmayan K ve L sıvıları şekildeki gibi bir kapta dengededir. K sıvısının üst yüzeyine göre L sıvısının içine gömülmüş 10 cm'lik kısmının basıncı P'dir. K sıvısının yoğunluğu \( d_K \), L sıvısının yoğunluğu \( d_L \) ise, K sıvısının derinliği \( h_K \) kaç cm'dir? (g ihmal edilebilir) 📏
Çözüm:
Şekil metinsel olarak betimlenmiştir: Bir kapta, altta L sıvısı, üstünde ise K sıvısı bulunmaktadır. K sıvısının üst yüzeyinden itibaren L sıvısının içine doğru 10 cm girilmiştir. Bu 10 cm'lik derinlikteki toplam basınç P'dir.
Basınç iki kısımdan oluşur: K sıvısının kendi derinliğinden kaynaklanan basınç ve L sıvısının 10 cm'lik kısmından kaynaklanan basınç.
- K sıvısının 10 cm'lik kısmının basıncı: \( P_K = h_K \cdot d_K \cdot g \) (Burada \( h_K \) K sıvısının toplam derinliğidir, ancak soruda L sıvısı içine giren kısmın basıncı P olarak verilmiş, bu nedenle K sıvısının kendi derinliği üzerinden gitmek daha doğru.)
- K sıvısının kendi derinliğinden kaynaklanan basınç (L sıvısı içine giren kısmın üstündeki): \( P_{K_{üst}} = h_{K_{üst}} \cdot d_K \cdot g \)
- L sıvısının 10 cm'lik kısmının basıncı: \( P_L = 10 \text{ cm} \cdot d_L \cdot g \)
Örnek 4:
Bir balıkçı teknesinin dibindeki bir balığın üzerindeki su basıncı, teknenin yanındaki daha sığ suda yüzen bir balığın üzerindeki su basıncından neden daha fazladır? 🐠
Çözüm:
Bu durum, sıvıların basıncının derinlikle doğru orantılı olmasından kaynaklanır. 🌊
- Derinlik Faktörü: Derinlerdeki balık, daha sığdaki balığa göre çok daha fazla su sütununun altında kalır.
- Sıvı Basıncı Formülü: Sıvı basıncı \( P = h \cdot d \cdot g \) formülü ile hesaplanır. Burada \( h \) sıvının derinliğini ifade eder.
- Sonuç: Derinlik \( h \) arttıkça, üzerindeki su sütununun ağırlığı da artar ve dolayısıyla oluşan basınç da artar. Bu nedenle derinlerdeki balık daha fazla basınca maruz kalır. 📈
Örnek 5:
Özdeş iki beherden birine 20 cm yüksekliğinde su, diğerine ise 10 cm yüksekliğinde cıva konuluyor. Suyun yoğunluğu \( d_s = 1 \) g/cm³, cıvanın yoğunluğu \( d_c = 13.6 \) g/cm³ ve \( g = 10 \) m/s² olduğuna göre, beherlerin tabanlarındaki basınçları karşılaştırınız. ⚖️
Çözüm:
Öncelikle birimleri SI sistemine çevirelim:
- Su derinliği \( h_s = 20 \) cm = \( 0.20 \) m
- Cıva derinliği \( h_c = 10 \) cm = \( 0.10 \) m
- Suyun yoğunluğu \( d_s = 1 \) g/cm³ = \( 1000 \) kg/m³
- Cıvanın yoğunluğu \( d_c = 13.6 \) g/cm³ = \( 13600 \) kg/m³
- Yerçekimi ivmesi \( g = 10 \) m/s²
- Basınç \( P_s = h_s \cdot d_s \cdot g \)
- \( P_s = 0.20 \text{ m} \cdot 1000 \text{ kg/m³} \cdot 10 \text{ m/s²} \)
- \( P_s = 2000 \) Pa
- Basınç \( P_c = h_c \cdot d_c \cdot g \)
- \( P_c = 0.10 \text{ m} \cdot 13600 \text{ kg/m³} \cdot 10 \text{ m/s²} \)
- \( P_c = 13600 \) Pa
- \( P_c = 13600 \) Pa
- \( P_s = 2000 \) Pa
Örnek 6:
Bir kapta bulunan 50 cm derinliğindeki zeytinyağının tabanındaki basınç kaç Pascal'dır? (Zeytinyağı yoğunluğu = 900 kg/m³, g = 10 m/s²) 🫒
Çözüm:
Sıvı basıncı formülü: \( P = h \cdot d \cdot g \)
Verilenler:
- Derinlik \( h = 50 \) cm = \( 0.5 \) m
- Yoğunluk \( d = 900 \) kg/m³
- Yerçekimi ivmesi \( g = 10 \) m/s²
- \( P = 0.5 \text{ m} \cdot 900 \text{ kg/m³} \cdot 10 \text{ m/s²} \)
- \( P = 4500 \) Pa
Örnek 7:
Bir dalgıcın derinlere indikçe neden özel bir dalgıç giysisi (dalgıç elbisesi) giymesi gerekir? 🤿
Çözüm:
Dalgıçların derinlere indikçe giydikleri özel giysiler, artan su basıncına karşı korunmalarını sağlar. 🌊
- Basınç Artışı: Derinlik arttıkça, üzerimizdeki suyun ağırlığı artar ve bu da su basıncının yükselmesine neden olur.
- Vücut Üzerindeki Etki: Yüksek basınç, vücudumuzdaki hava boşluklarını (akciğerler, sinüsler vb.) sıkıştırabilir ve ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir.
- Dalgıç Giysisinin Rolü: Dalgıç giysileri, içlerindeki hava veya özel malzemeler sayesinde, vücut ile dışarıdaki su basıncı arasında bir tampon görevi görür. Bu, vücut üzerindeki basınç değişimini azaltır ve dalgıcın daha güvenli bir şekilde derinliklere inmesini sağlar.
- Basınç Eşitleme: Ayrıca, dalgıçlar kullandıkları tüplerle nefes alırken, bu nefes alma basıncının da dışarıdaki su basıncına eşitlenmesi gerekir. Bu, giysinin ve kullanılan ekipmanın bir parçasıdır.
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/9-sinif-fizik-sivilarin-basinci/sorular