Sıvı Basınç Kuvveti Karşılaştırması
Yayınlanma:
3. Taban alanları eşit ve aynı yükseklikteki kapların içleri boştur. Kaplar aynı sıcaklıkta su akıtan eşit debili musluklarla aynı anda doldurulmaya başlanıyor ve X kabı dolduğu anda tüm musluklar kapatılıyor.
[Visual elements: X, Y, Z kapları, S taban alanları, h yüksekliği]
Son durumda kap tabanında oluşan sıvı basınç kuvvetleri sırasıyla F_X, F_Y, F_Z arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisi gibi olur?
A) $F_X > F_Y > F_Z$
B) $F_X = F_Z > F_Y$
C) $F_Y > F_X > F_Z$
D) $F_Z > F_X > F_Y$
E) $F_X = F_Y = F_Z$
Soruda görsel içerik var: Üç farklı kap (X silindirik, Y yukarı doğru genişleyen, Z yukarı doğru daralan) yan yana gösterilmiştir. Her kabın taban alanı S'dir ve yükseklikleri h kadardır. Her kaptan su akıtan musluklar vardır ve kaplar h yüksekliğine kadar suyla doludur. Kapların tabanlarına etki eden sıvı basınç kuvvetleri F_X, F_Y, F_Z olarak isimlendirilmiştir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Zeynep, sıvı basınç kuvvetiyle ilgili bu güzel soruyu birlikte çözelim.
Sıvı Basınç Kuvveti Karşılaştırması
Soruda taban alanları S olan ve aynı yükseklikteki kapların, özdeş musluklardan eşit süre su akıtılarak doldurulduğu söyleniyor.
Verilenler:
- Taban alanları eşit ($S$)
- Debiler eşit ($\\Delta V / \\Delta t$)
- Süreler eşit ($t$)
Musluklar eşit debili ve aynı süre açık kaldığına göre, her bir kaba giren suyun hacmi, yani suyun toplam ağırlığı birbirine eşittir.
Dolayısıyla kaplardaki sıvıların ağırlıkları da eşittir diyebiliriz.
Şimdi sıvı basınç kuvveti ile sıvı ağırlığı arasındaki ilişkiyi kap şekillerine göre inceleyelim.
Basınç Kuvveti ve Ağırlık İlişkisi
Düzgün bir kap olan X kabında, tabana etki eden sıvı basınç kuvveti tam olarak sıvının ağırlığına eşittir.
Y kabı yukarı doğru genişlemektedir. Bu durumda yan yüzeyler sıvının bir kısmını taşıdığı için tabandaki basınç kuvveti toplam ağırlıktan daha az olur.
Z kabı ise yukarı doğru daralmaktadır. Yan yüzeylerin sıvıya uyguladığı tepki kuvveti aşağı yönlü bir bileşen oluşturduğu için tabandaki basınç kuvveti, sıvının ağırlığından daha büyüktür.
Ancak bir saniye, soruda X kabı dolduğu anda muslukların kapatıldığı söyleniyor. Görseli dikkatle incelersek X kabı dolduğunda yükseliği h oluyor.
Çözümün devamı Solvi’de
8 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
