📄 9. Sınıf Fizik: Sıvıların Kaldırma Kuvveti Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Yüzme Durumu: Bir cismin yoğunluğu, bulunduğu sıvının yoğunluğundan küçük (\(d_{cisim} < d_{sıvı}\)) ise cisim sıvının yüzeyinde yüzer. Bu durumda cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin ağırlığına eşittir (\(F_k = G_{cisim}\)). Cismin sadece bir kısmı sıvıya batar ve yer değiştirdiği sıvının ağırlığı cismin ağırlığına eşit olur.
Askıda Kalma Durumu: Bir cismin yoğunluğu, bulunduğu sıvının yoğunluğuna eşit (\(d_{cisim} = d_{sıvı}\)) ise cisim sıvının içinde herhangi bir seviyede askıda kalır. Bu durumda da cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin ağırlığına eşittir (\(F_k = G_{cisim}\)). Cismin tamamı sıvıya batmış olmasına rağmen dibe çökmez.
Batma Durumu: Bir cismin yoğunluğu, bulunduğu sıvının yoğunluğundan büyük (\(d_{cisim} > d_{sıvı}\)) ise cisim sıvının dibine batar. Bu durumda cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin ağırlığından küçüktür (\(F_k < G_{cisim}\)). Cisim dibe çöker ve yer değiştirdiği sıvının ağırlığı cismin ağırlığından küçük olur.

💡 Çözüm Adımları:

Verilenler:
Cismin batan hacmi (\(V_{batan}\)) = \(75 cm^3\)
Sıvının yoğunluğu (\(d_{sıvı}\)) = \(0,8 g/cm^3\)
Yerçekimi ivmesi (\(g\)) = \(10 N/kg\)

Öncelikle birimleri SI birim sistemine çevirelim:
\(V_{batan} = 75 cm^3 = 75 \times 10^{-6} m^3\)
\(d_{sıvı} = 0,8 g/cm^3 = 800 kg/m^3\)

Kaldırma kuvveti formülü: \(F_k = V_{batan} \times d_{sıvı} \times g\)

Değerleri yerine koyalım:
\(F_k = (75 \times 10^{-6} m^3) \times (800 kg/m^3) \times (10 N/kg)\)
\(F_k = 75 \times 800 \times 10 \times 10^{-6} N\)
\(F_k = 600000 \times 10^{-6} N\)
\(F_k = 0,6 N\)

Sonuç: Cisme etki eden kaldırma kuvveti \(0,6 N\)'dur.

💡 Çözüm Adımları:

Verilenler:
Cismin yoğunluğu (\(d_{cisim}\)) = \(0,6 g/cm^3\)
Cismin hacmi (\(V_{cisim}\)) = \(200 cm^3\)
Sıvının yoğunluğu (\(d_{sıvı}\)) = \(1,2 g/cm^3\)

Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçük olduğu için cisim yüzecektir (\(0,6 < 1,2\)). Yüzen bir cisim için kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir (\(F_k = G_{cisim}\)).

Kaldırma kuvveti (\(F_k\)) formülü: \(F_k = V_{batan} \times d_{sıvı} \times g\)
Cismin ağırlığı (\(G_{cisim}\)): \(G_{cisim} = m_{cisim} \times g = (d_{cisim} \times V_{cisim}) \times g\)

Bu iki ifadeyi eşitleyelim:
\(V_{batan} \times d_{sıvı} \times g = d_{cisim} \times V_{cisim} \times g\)

Yerçekimi ivmeleri (\(g\)) sadeleşir:
\(V_{batan} \times d_{sıvı} = d_{cisim} \times V_{cisim}\)

Batan hacmi (\(V_{batan}\)) bulmak için değerleri yerine koyalım:
\(V_{batan} \times 1,2 g/cm^3 = 0,6 g/cm^3 \times 200 cm^3\)
\(V_{batan} \times 1,2 = 120\)
\(V_{batan} = \frac{120}{1,2}\)
\(V_{batan} = 100 cm^3\)

Sonuç: Cismin \(100 cm^3\)'lük kısmı sıvıya batar.