Sıvı Basınç Kuvveti ve Kaldırma Kuvveti

Question

7. Bir küp sıvı içine bırakıldığında şekildeki gibi dengede kalıyor. Cismin $S_1$ yüzeyine etki eden sıvı basınç kuvveti $3F$'dir.

Buna göre, cismin ağırlığı kaç $F$'dir? (Bölmeler eşit aralıklıdır.)

A) 1
B) 1,5
C) 2
D) 2,5
E) 3

Solvi · Accepted Answer

Merhaba. Bir sıvı içerisinde dengede duran küp şeklindeki bir cismin ağırlığını, verilen sıvı basınç kuvvetlerini kullanarak hesaplayalım. Şekle baktığımızda kap eşit bölmelere ayrılmış. Her bir bölmenin kenar uzunluğuna h, yüzey alanına ise A diyelim. Sıvı basınç kuvveti formülümüzü hatırlayalım: Kuvvet eşittir, ortalama derinlik çarpı sıvının özkütlesi çarpı yerçekimi ivmesi ve yüzey alanı. S bir yüzeyine etki eden kuvvetin üç F olduğu verilmiş. Bu yüzeyin orta noktasının sıvı yüzeyine derinliğini bulalım. Şekilde sıvı seviyesi, küpün üst kenarının bir birim yukarısındadır. S bir yüzeyinin orta noktası sıvı yüzeyinden bir buçuk h derinliktedir. O halde üç F değerini, bir buçuk h d g A olarak yazabiliriz. Buradan h d g A çarpımının iki F olduğunu görürüz. Şimdi kaldırma kuvvetini bulalım. Cisim dengede olduğuna göre, ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir. Kaldırma kuvveti ise alt ve üst yüzeylere etki eden basınç kuvvetlerinin farkıdır.

Sıvı Basınç Kuvveti ve Kaldırma Kuvveti

Animasyonlu Video Çözüm

Adım Adım Yazılı Çözüm