Gaz dolu balonun kaldırma kuvveti

PhysicsBuoyancy of FluidsOrtaYKS

Yayınlanma:

Soru

3. Bir öğretmen, kapalı kap içinde bulunan sabit hacimli bir balonun kap içerisinde yükselebilmesi için kabı ve balonu doldurmaları için öğrencilerin kullanabileceği X, Y, Z ve T gazlarını veriyor. Gazların sabit sıcaklık ve basınçtaki kütle-hacim grafiği şekildeki gibidir.

Balonun ağırlığı ihmal edildiğine göre:

Tablo:

Kutay | Kabı doldurmak için kullanılan gaz: X | Balonu şişirmek için kullanılan gaz: Y ve T karışımı

Zehra | Kabı doldurmak için kullanılan gaz: Y | Balonu şişirmek için kullanılan gaz: X

İrem | Kabı doldurmak için kullanılan gaz: Z ve T karışımı | Balonu şişirmek için kullanılan gaz: Z

Öğrencilerden hangilerinin verdiği örnekte balon, kap tabanından havalanabilir?

A) Yalnız Kutay

B) Yalnız Zehra

C) Yalnız İrem

D) Kutay ve Zehra

E) Kutay ve İrem

Soruda görsel içerik var: Grafikte dikey eksende kütle, yatay eksende hacim verisi temsil edilmektedir. 0 noktasından çıkan dört doğrusal grafik (X, Y, Z, T) farklı eğimlere sahiptir; X en dik, T ise en yatıktır, bu da X'in yoğunluğunun en fazla, T'nin en az olduğunu gösterir. Yan tarafta şeffaf bir dikdörtgenler prizması kap içinde kırmızı bir balonun olduğu görsel bir çizim yer almaktadır.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Nisa, seninle birlikte bu fizik sorusuna bir bakalım. Sorumuzda bir balonun kap içerisinde yükselebilmesi için gereken özkütle ilişkisini incelememiz isteniyor.

Kaldırma Kuvveti ve Özkütle

2
Adım 2

Bir balonun bir gaz içerisinde yükselebilmesi için temel şartımız, balonun içindeki gazın özkütlesinin, dışarıdaki gazın özkütlesinden küçük olmasıdır. Yani d balon, d kaptan küçük olmalı.

$$d_{\text{balon}} < d_{\text{kap}}$$
3
Adım 3

Grafiğe baktığımızda kütle ile hacim arasındaki doğrunun eğimi bize özkütleyi verir. Eğim ne kadar dikse özkütle o kadar büyüktür.

$$d = \frac{m}{V} = \text{Eğim}$$
4
Adım 4

Grafikten özkütle sıralamasını yaparsak; en büyük özkütle X gazına, sonra Y, sonra Z ve en küçük özkütle T gazına aittir.

$$d_{X} > d_{Y} > d_{Z} > d_{T}$$
5
Adım 5

Şimdi öğrencilerin verdiği örneklere tek tek bakalım. Kutay diyor ki; kabı X gazı ile dolduralım, balona ise Y ve T karışımı koyalım.

Kutay'ın Tahmini

6
Adım 6

Kutay için kapta X gazı var, balkonun içindeki gaz ise Y ve T karışımı. Karışımın özkütlesi daima karışanların arasında olacağından, her halükarda X ten küçük olur.

$$d_{\text{kap}} = d_{X}$$
$$d_{T} < d_{\text{balon}} < d_{Y} < d_{X}$$
7
Adım 7

Dolayısıyla balonun özkütlesi kabın içindeki gazın özkütlesinden küçük olduğu için havalanabilir. Kutay'ın tahmini doğrudur.

8
Adım 8

Zehra'nın tahminine bakalım. Kapta Y gazı, balonda ise X gazı olduğunu söylüyor.

Zehra'nın Tahmini

Çözümün devamı Solvi’de

7 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Buoyancy of Fluids
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

Katı Basıncını Etkileyen Değişkenler Deneyi Katı Basıncı · Orta Sıvı Basıncı Grafiği Yorumlama Sıvı Basıncı · Orta Metal bilyelerin öz ısısı ve sıcaklık değişimi Isı ve Sıcaklık · Orta Sıvı Basıncının Zamana Göre Değişimi Pressure in Fluids · Orta Palanga Sistemleri ve İş Simple Machines · Orta Gaz Basıncı ve Balon Hacmi Deneyi Gas Laws and Pressure · Orta

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir