Soru 1

Kaplardaki sıvılar özdeştir. A kabının tabanına etki eden sıvı basıncı 5 Pa ise B kabının tabanına etki eden sıvı basıncı ne kadardır?
A) 5
B)10
C) 15
D)20

ÇÖZÜM:
Sıvı basıncı derinlik ve sıvı yoğunluğuna bağlıdır.
Sıvılar özdeş olduğu için yoğunluklar aynıdır. Geriye derinliklerin etkisi kalır.
B kabı 3 kat daha derin olduğuna göre basıncı da 3 kat fazla olmalıdır.
Cevap C

Soru 2

Yoğunluk ve derinlikleri verilen sıvılardan hangi ikisinin kap tabanına yaptığı basınç eşittir?
A) I ve II
B) II ve III
C) III ve IV
D) II ve IV

CÖZÜM:
Sıvı basıncı derinlik ve sıvı yoğunluğuyla doğru orantılıdır.
Bu nedenle iki değeri çarparak bulacağımız sonuç basınçlar hakkında doğru bilgi verecektir.
P1: 2dxh= 2     P2: 4dx3h=12    P3: 6dx2h= 12    P4: 2dx3h=6
Buradan da görüleceği gibi II ve III numaralı kaplardaki basınç değerleri eşittir.
Cevap: B (not: basınç formülü yükseklik X yoğunluk)

Soru 3

Eşit yüksekliğe sahip özdeş sıvıların kap tabanına yaptıkları sıvı basınçları hangi seçenekte doğru sıralanmıştır?
A) III>II>I
B) III>I>II
C) I=II=III
D) II>I>III

CÖZÜM:
Sıvı basıncı sadece iki değişkene bağlıdır. Bunlar Sıvının derinliği ve yoğunluğudur.
Soruda bu iki değişken de aynı olduğu için sıvı basınçları eşittir.
Cevap C

Soru 4

Yukarıdaki kabın tabanına yapılan sıvı basıncı 3Pa ise kap ters çevrilirse sıvı basıncı ne olur?
A) 1Pa
B) 3Pa
C) 6Pa
D) 9Pa

ÇÖZÜM:
Kap ters çevrilirse su dar olan bölüme dolmaya başlar. Başlangıçta 5 birim su olduğuna göre ters çevrilince de 5 birim alanı doldurmalıdır.

Görüldüğü gibi sıvı 3 birim yüksekliğe çıkmaktadır. Bı nedenle sıvı basıncı 3 kat artar ve 9P olur.
Cevap D

Soru 5

Musluktan akan suyun X noktasında oluşturduğu sıvı basıncının zamanla değişimini gösteren grafik hangisidir?
(Kap ağzına kadar dolacaktır)

ÇÖZÜM:
Musluk açılınca su ara bölme seviyesini dolduruncaya kadar X bölmesine geçmez. Bu esnada bir süre sıvı basıncı sıfır olur.
Su X noktası üzerinde birikmeye başlar ve sıvı basıncı artar.
Ara bölme seviyesine gelindiğinde kap genişlemiş olur ve su yavaş yükselir. Sıvı basıncındaki artış da azalır.

Cevap A

Soru 6

Kapların tabanlarına yapılan sıvı basınçları eşit olduğuna göre sıvı yoğunlukları hangi seçenekte doğru sıralanmıştır?
A) X>Y>Z
B) Y>Z>X
C) X>Z>Y
D) Z>X>Y

ÇÖZÜM
Öncelikle kap şekli sıvı basıncına etki etmez.
Yüksekliklere bakarsak en fazla basınç X te olması gerekiyor ama diğerlerinin basıncı X’e yetişmiş. Demekki X’in yoğunluğu en küçük.
Y ise en az derinliğe sahip olmasına karşın diğerlerinin basıncını yakaladığına göre yoğunluğu en fazladır.
Cevap B

Bu sayfada katı basıncıyla ilgili çeşitli soru türleri ve çözümleri verilmektedir.

1.

Bir X cismi şekildeki gibi I konumundan II konumuna getirilirse zemine yaptığı katı basıncı nasıl değişir?
A) Aynı kalır
B) Azalır
C) Artar
D) Bilinemez

ÇÖZÜM:
X cismi II konumuna getirilirse yüzeye temas ettiği alan artar. Yüzey alanının artması basıncı azaltır. (ters orantı)
Bu durumda cevap B

2. 

Şekilde verilen cisimlerin zemine uyguladıkları katı basınçlarının doğru sıralaması hangisidir?
A) P1>P2>P3
B) P3>P2>P1
C) P3=P2>P1
D) P3>P1=P2

ÇÖZÜM:
Katı basıncı formülü Basınç = Kuvvet / Yüzey alanı
Her kutunun ağırlığını 10N kabul ederek çözelim;
P1: 10/1 = 10Pa
P2: 20/2 = 10Pa
P3: 20/1 = 20Pa
Bu durumda cevap D‘dir.

3. Ağırlıkları eşit üç öğrenci şekildeki gibi durmaktadır?

Bu öğrencilerin hangi yere daha fazla basınç uygular?
A) Mehmet
B) Atalay
C) Göksu
D) Atalay ve göksu

CEVAP:
Ağırlıklar eşit olduğuna göre yere temas yüzeyine bakmamız gerekiyor.
Yere daha az alanla dokunan çocuğun basıncı daha fazla olur.
Cevap B

4. Aşağıdakilerden hangisi basıncı azaltmayı hedefler?

A) Kar paleti
B) Krampon
C) Çivi
D) İğne

ÇÖZÜM:
İğne, çivi ve krampon zemine sivri uçlarıyla temas der. Bu sayede kolayca zemine batarlar.
Kar paleti ise geniş yüzeylidir ve bu sayede karda batmaz. Yüzeyin artması basıncını azaltır.
Cevap A

5. Hayvanlar bazı vücut özellikleri basıncı artırmaya veya azaltmaya yarar:
Hangisi basıncı artıran bir vücut özelliğidir?
A) Kutup ayısının ince buzda sürünerek yürümesi
B) Ördeklerin parmak aralarının perdeli olması
C) Ağaçkakan kuşunun gagasının sivri olması
D) Fillerin ayak tabanlarının geniş olması

CÖZÜM:
Yüzey alnını azaltıcı yani sivri hale getirici yöntemler basıncı artırır. Seçeneklerse sadece C şıkkı bunu sağlamaktadır.

6. 

Cisimlerin zemine uyguladıkları katı basınçlarını hangisi doğru ifade eder?
A) P1=P2=P3
B) P1=P2>P3
C) P2>P1=P2
D) P1=P3>P2

ÇÖZÜM:
Cisimlerin ağırlıkları eşit olduğu için yüzey alanlarını karşılaştırırız.
Yüzey alanı eşit olan 1 ve 3’ün basınçları eşittir.
2’nin yüzey alanı daha fazla olduğu için basıncı diğerlerinden azdır.
Cevap D

7. 

Cisimlerin zemine yaptıkları katı basıncı hangi seçenekte doğru sıralanmıştır?
A) K>M>L
B) K=L=M
C) K=M>L
D) K>L=M

ÇÖZÜM:
Bu soruda yüzey alanlarının hepsi aynıdır.
O halde ağırlıklarına bakarak soruyu çözeceğiz.
Ağırlık arttıkça basınç artar. Bu durumda en büyük basınç K’de en küçük ise L’dedir.
Cevap A

8. Bir pastadan şekildeki gibi dilim kesiliyor.

Basınçlarla ilgili hangi sıralama doğrudur?
A) P1>P2>P3
B) P1=P2=P3
C) P3>P2>P1
D) P2=P1>P3

ÇÖZÜM:
Pastadan alınan parça hem ağırlığını hem de yüzey alanını azaltmıştır.
İki değişken de orantılı azaldığı için kuvvet/yüzey alanı eşitliği bozulmaz. Basınçlar aynı kalır.
Cevap B

9. 

İplere asını eşit ağırlıklı cisimler serbest bırakılırsa kumlarda oluşturdukları izlerin derinliği hangi seçenekte doğru verilmiştir?
A) X=Y=Z
B) X=Y>Z
C) Z>Y>X
D) X>Y>Z

ÇÖZÜM:
Basıncı en fazla olanın kumda bıraktığı iz en derin olacaktır.
Ağırlıklar eşit olduğuna göre yüzey alanı en küçük olanın basıncı en fazla olacaktır.
Cevap D

——————–
Sormak istediklerinizi yorum bölümünü kullanarak iletirseniz cevap verilecektir.

2. Aşağıdaki aletlerden hangisi basıncı azaltmak amacıyla yapılmıştır.
a) Çivinin ucunun sivri yapılması
b) Jiletin ucunun keskin yapılması
c) Dozerlerin tekerinin geniş yapılması
d) Topluiğne ucunun sivriltilmesi

3. Aşağıdaki içi su dolu kapta gösterilen noktalara etki eden sıvı basınçlarını büyükten küçüğe sıralayın

4. Aşağıdaki şekle göre K, L ve M cisimlerinin öz kütleleri arasındaki ilişki hangi şıkta doğru verilmiştir?

a) dk > dl > dm b) dm > dl >dk
c) dl > dk > dm d) dm > dk > dl

5. Aşağıdaki afadelerden doğru olanlarına “D” yanlış olanlarına “Y” yazın.

– Gazların basıncı sıcaklıkla artar. ( )
– Sıvı yoğunluğu arttıkça kaldırma kuvveti artar. ( )
– Sıvının türü kaldırma kuvvetine etki etmez. ( )
– Yüzen cisimlerde kaldırma kuvveti cismin ağırlığından küçüktür. ( )
– Yüzen cisimlerde kaldırma kuvveti cismin ağırlığından küçüktür. ( )

6. Üfleyerek şişirdiğimiz balon serbest bıraktığımızda yere düşer. Helyum gazıyla doldurulan balon ise yukarı yükselir. Bunu nedenini açıklayın.

7. Aşağıdaki büyüklükleri ölçmek için hangi ölçü aleti kullanılır karşılarına yazın.

Kapalı Kaplarda Gaz basıncı: ……………………….
Açık hava basıncı (Atmosfer) .………………………
Sıcaklık: ………..………………
Kuvvet: ……………………….

8. Açık hava basıncının varlığını kanıtlamak amacıyla bir deney yapmanız istense nasıl bir deney gerçekleştirirdiniz. Ayrıntılı açıklayın ve anlatımda şekil de kullanın.

9. Bir Z cismi su içine atılıyor. Z cisminin hacmi 200 cm.küp, kütlesi ise 400g’dır.
Bu cisim suya bırakıldığında sudaki durumu nasıl olur? (Batar, yüzer, askıda kalır) Nedeniyle açıklayın. (dsu= 1g/cm3)

10. Aşağıdaki kaba birbiriyle karışmayan 4 sıvı konuyor. Sıvıların yoğunlukları aşağıdaki gibi olduğuna göre kapta nasıl sıralanacaklarını A,B,C,D bölgelerine yazarak gösterin.
dx = 2g/cm3 dy = 2.5 g/cm3
dz = 1.2g/cm3 dt = 4g/cm3

11. Aşağıdaki A,B,C ve D cisimlerini baş aşağı çevirirsek yere uyguladıkları katı basıncı nasıl değişir? (artar, azalır, değişmez)

A: ……………………….
B: ……………………….
C: ……………………….
D: ……………………….

12. Tabloda verilen kavramları eşleşen kutucuklara yazın.

13.

Resimde gösterilen K,L ve M cisimlerinin sudaki konumları şekildeki gibidir. Cisimlere etki eden Fkm, Fkl ve Fkk kaldırma kuvvetleri arasındaki ilişki nasıl olur? (Cisimlerin kütleleri eşit ve 5g değerindedir.)

a) Fm> Fl >Fk b) Fk > Fl > Fm
c) Fk = Fl > Fm d) Fm > Fk = Fl

14. Anne ve babaya ait gen yapıları aşağıdaki soyağacında gösterilmiştir. Çocukların gen yapılarını yazın.

15. Bilim insanlarını eşleştirelim

Aşağıdaki animasyonda birbirine bağlı manometrelerde gaz basıncının nasıl değiştiği gösteriliyor. Manometrelerin borularında gaz basıncının değişimini göstermek amacıyla civa vb. sınılar kullanılır.

Animasyonda manometrelerin basıncı varsayılan olarak 760 milimetre civa olarak verilmiştir. Klavyeden farklı değerler girerek borudaki sıvı seviyesinin değişimini gözlemleyebilirsiniz.

Kapalı bir kaptaki gaz basıncı sıcaklık ve hacimle orantılı olarak değişir. Aşağıdaki animasyonda birinci deneyde pistonu iterek basınç ibresinin (manometre) nasıl değiştiğini gözlemleyin. Bunu yapmak için animasyondaki yeşil butona basın. Bu sayede hacim azaldıkça basıncın arttığını göreceksiniz. Hacim ve basınç ters orantılıdır.

İkinci bölüme next butonuna basarak geçin. Alttaki ibreyi fare yardımıyla tutarak sıcaklığı arttırın. Gaz basıncındaki artışa dikkat edin. Gazların basıncı sıcaklıkla doğru orantılıdır.

Animasyonda dikkat etmeniz gereken bir diğer nokta da hava taneciklerinin hareketidir.

Hava basıncının etkisini pet şişeler üzerinde yapılan gözlemlerde rahatlıkla görebiliriz. Pet şişenin içindeki ve dışındaki gaz basıncı birbirine eşit olmalıdır. Eğer içindeki gaz alınırsa pet şişe dış basınca eşit bir iç basınç oluşuncaya dek büzüşür.

Yandaki resimde iki şişedeki gaz basıncı da birbirine ve hava basıncına eşittir. Ama sağdaki kabın havası alındığı için aynı basıncı sağlamak için daha küçük bir hacme sahip olması gerekir.

Gaz basıncının varlığını kanıtlamak için “ters bardak deneyi”ni yapabiliriz. Bu deneyde bir bardağı ağzına kadar suyla doldururuz ve bir kağıdı bardağın üzerine kapatırız. Kağıdı elimizle tutup yavaşça ters çevirdiğimizde suyun dökülmediğini görebiliriz. Kağıdın düşmesini engelleyen havanın uyguladığı gaz basıncıdır.

Gazların basıncını göstermek için pek çok deney yapılabilir. Bunlara bir örnek olarak yandaki resimleri inceleyebilirisiniz. Bu resimlerde bardakların içindeki basınç hava basıncıbndan düşük olduğu için balona sıkıştırılır ve düşmeden durur.

Gaz basıncı tüm gazlar için ortak bir kavramdır. Dünyamızı saran atmosfer tabakası da bir gaz olduğuna göre soluduğumuz havanın da bir basıncı vardır. İşte bardakları tutan bu basınçtır. Atmosferin içindeki cisimlere uyguladığı basınca açık hava basıncı veya atmosfer basıncı denir.

Açık hava basıncı üzerinde ilk deneyleri yapan Torricelli (Toriçelli) ‘dir. Toriçelli açık hava basıncını göstermek için 1metre uzunluğunda içi cıva dolu cam bir boru kullanmıştır.
Bu deneyde civa dolu boru içi yine civa dolu kaba ters çevrilip ucu açıldığında, civanın bir kısmı kaba boşalmış ama bir miktarı hala boruda kalmıştır. İşte bu borudaki civa seviyesi milimetreyle ölçülerek açık hava basıncı milimetre/cıva (mm/Hg) cinsinden bulunmuştur. Deniz seviyesinde, 0 santigrat derecede atmosfer basıncı 760 mmHg olarak kabul edilmiştir.

Atmosfer basıncının insanlar üzerine etkisi
Atmosferdeki gazlar canlı ve cansız tüm varlılara basınç uygular. İnsan vücuduna da aynı basınç etki etmektedir. Hava her santimetre kareye yaklaşık 10N kuvvet uygular. Bu hesapla ortalama bir insan vücuduna 150.000N kuvvet etki etmektedir. Vücut içi sıvı basıncıyla dengelendiği için 15 at arabası ağırlığındaki bu yükü biz hissedemeyiz.
Uzaya çıkan insanlar bu nedenle basınç dengeleyici elbiseler giymek zorundadır. Çünkü uzayda vucut içi sıvı basıncımızı dengeleyecek bir hava basıncı bulunmamaktadır.

Gaz basıncından yararlanarak çalışan aletler
Günlük hayatta gaz basıncından yararlanarak pek çok alet geliştirilmiştir. Özellikle gazların itici etkisinden yatrarlanılan aletler yoğun olarak kullanılmaktadır. Deodorantlarda, traş köpüklerinde, yangın söndürme tüplerinde, bisiklet pompalarında, mutfak tüplerinde, otomobil hava yastıklarında hep gaz basıncından yararlanılır.
Açık hava basıncı yükseğe çıktıkça azalır, deniz seviyesine inildikçe artar.

Açık hava basıncı nasıl ölçülür? Toriçelli’nin kullandığı can çubukla aynı şekilde çalışan Barometre isimli aletler açık hava basıncını ölçmekte kullanılırlar.
Kapalı kaplardaki gaz basıncı ise Manometre isimli aletlerle ölçülür.

Sıvı basıncının Formülü
Sıvı basıncı hesaplanırken basıncı hesaplanacak noktanın derinliği (h), sıvının yoğunluğu (dsıvı) ve yer çekimi ivmesi bilinmelidir.
Psıvı = h.d.g

Sıvı basıncı kabın her yönünde etki eder

Yandaki resimde sıvı basıncının her yönde aynı etkiyi gösterdiği anlatılıyor. Resme dikkatli baktığımızda basınç ölçerlerin ucu hangi tarafa çevrilirse çevrilsin göstergelerde okunan değer değişmiyor. Bu da bize sıvı basıncının her yönde eşit büyüklükte olduğunu kanıtlıyor. Burada dikkat etmemiz gereken ölçüm yapılan noktaların derinliklerinin aynı olduğu. Eğer derinlik değişseydi ölçülen basınçlar da değişirdi.
Sıvı Basıncına Derinliğin Etkisi
Sıvının derinliği arttıkça oluşturduğu basınç değeri artar. İçi sıvı dolu bir kabın farklı noktalarını deldiğimizde deliklerden fışkıran sıvıların tazyikleri farklıdır. eEn alttaki delikten fışkıran suyun tazyiki diğerlerinden daha fazladır. Bu da bize derinlik arttıkça sıvı basıncının arttığını kanıtlar.

Sıvı basıncı kabın şekline bağlı değildir.
Sıvıların basıncı kabın şekli değişse dahi sabit kalır. Sıvı basıncı formülüne baktığımızda derinlik, özkütle ve yer çekimi ivmesinden başka hiçbir faktör sıvı basıncını etkilememektedir. Yanda görülen resim “birleşik kaplar” olarak adlandırılır. Bu kapta farklı şekil ve kalınlıkta 3 bölüm bulunmaktadır. Bu bölümlerdeki sıvıların hepsinin aynı hizada olması şeklin önemsiz olduğunu kanıtlamaktadır.

Pascal Prensibi
Bilim insanı Bleyz Pascal, kapalı bir kapta sıvıya uygulanan basıncın bu sıvının her yönüne uygulandığını söylemiştir. Paskal(pascal) prensibi olarak anılan bu etkiden yararlanarak pek çok makine yapılmıştır. Tulumbalar, Hidrolik frenler, vinçler, itfaiye merdivenleri gibi makineler sıvı basıncıyla çalışmaktadır.
Yandaki resim otomobil tamirhanelerinde araçları kaldırmak için uygulanan bir yöntemi gösteriyor. Pascal Prensibine göre çalışan bu kaldıraçta küçük pistondan uygulanan kuvvet (Fa) sıvıya iletilmekte, sıvı da bu basıncı doğrudan diğer pistona ileterek arabanın havaya kalkmasını sağlamaktadır.

.

.
KATI BASINCI

Yandaki resimde iki ayakkabı görüyoruz. Bu ayakkabıları ayrı ayrı giyen bir bayanın kumlu bir yolda yürüdüğünü düşünün.
Hangi ayakkabı yere daha çok batar?
Tabiki kırmızı ayakkabı yete daha çok batar. Aynı ağırlık uygulanmasına karşın basınçlar farklı olmaktadır.

Basınç kuvvetin temas ettiği alanın büyüklüğüyle alakalıdır.
Basıncın formülü basitçe şöyledir:
Basınç = Kuvvet / Yüzey alanı
P = F / S

Basınç birimleri:
Kuvvet birimi Newton’dur.  ( N )
Alan birimi metrekare’dir.   ( m² )
Basınç birimi ise N/m² veya Pascal(Pa)’dır.

Basınç ne kadar büyük olursa kuvvetin etkisi o kadar artar. Formüle bakarsak yüzey alanı arttığında basınç azalmakta, yüzey alanı küçüldükçe basınç artmaktadır. Bu yüzden sivri topuklu ayakkabıların yere uyguladıkları basınç fazladır.

Basınç etkisine hayattan örnekler:

• Bıçağın ağzı ince yapılarak basınç arttırılır. Bu sayede daha kolay kesim yapılır.
• Kar ayakkabıları geniş olduğu için basınç azalır ve bu sayede kar üstünde yürünebilir.
• İş makinelerinin paletleri geniş yapılır ki basınç azalsın ve makineler toprağa batmasın.
• Çivilerin uçları sivri yapıldığı için basınç artar ve çivi daha kolay zemine girer.

Yukarıdaki araçlar basıncın etkisini azaltan veya arttıran özelliklerde tasarlanmışlardır.
Hepimiz çiviyle yapılan gösterileri izlemişizdir. Bu gösterilerde sivri çiviler yan yana dizilir ve gösteri yapan kişi çiviler üzerine uzanır. Tek başına bir insanı yaralayabilecek olan çiviler çok sayıda olduğunda yüzey alanı ( A ) artar ve basınç azalır. Bu sayede göstericiye hiçbir şey olmaz.