9. Sınıf Bernoulli İlkesi Test 2

Soru 8 / 11
Sorunun Çözümü

Bu soruyu çözmek için akışkanlar mekaniğinin temel prensiplerini, yani süreklilik denklemini ve Bernoulli prensibini, ayrıca gerçek akışkanlardaki sürtünme etkisini göz önünde bulundurmalıyız.

  • 1. Akış Hızı (Süreklilik Denklemi):
    • Süreklilik denklemi, borunun kesit alanı ($A$) ile akış hızı ($v$) çarpımının sabit olduğunu belirtir: $A \cdot v = \text{sabit debi}$.
    • Şekle göre, K ve L noktalarındaki boru kesit alanları aynı ve M noktasındaki kesit alanından daha büyüktür: $A_K = A_L > A_M$.
    • Bu durumda, akış hızları şu şekilde sıralanır: $v_K = v_L < v_M$. Yani, daralan kesitte hız artar.
  • 2. Basınç (Bernoulli Prensibi ve Sürtünme):
    • Bernoulli prensibi (yatay akış için): $P + \frac{1}{2}\rho v^2 = \text{sabit}$ (ideal akışkanlar için). Bu prensibe göre hızın arttığı yerde statik basınç düşer.
    • Ancak, gerçek akışkanlarda (su gibi) boru içinde akış sırasında viskozite (sürtünme) nedeniyle akış yönünde enerji kaybı ve dolayısıyla basınç düşüşü yaşanır.
  • 3. Noktalar Arası Basınç Karşılaştırması:
    • K ve L noktaları: K ve L noktaları aynı kesit alanına sahip bir boru bölümündedir. L noktası, K noktasının akış yönünde ilerisinde yer alır. Gerçek akışkanlarda sürtünme nedeniyle akış yönünde basınç azalır. Bu nedenle, $P_K > P_L$.
    • L ve M noktaları: M noktasındaki boru kesit alanı L noktasındakinden daha küçüktür ($A_M < A_L$). Süreklilik denklemine göre bu durum, M noktasındaki akış hızının L noktasındakinden daha büyük olmasına neden olur ($v_M > v_L$). Bernoulli prensibine göre hızın arttığı yerde statik basınç düşer. Ayrıca, L'den M'ye akışta sürtünme de basınç düşüşüne katkıda bulunur. Bu iki etki birleştiğinde, $P_L > P_M$.
  • 4. Sonuç:
    • Yukarıdaki karşılaştırmaları birleştirdiğimizde, basınçların sıralaması şu şekilde olur: $P_K > P_L > P_M$.

Cevap A seçeneğidir.

  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş