Sıvıların Kaldırma Kuvveti ve Kaplardaki Ağırlaşma
Yayınlanma:
1. Pelin, içinde su bulunan dik silindir biçimindeki sürahiye içi boş cam bardağı Şekil 1'deki gibi bıraktığında bardağın yüzerek dengede kaldığını, sonra sürahideki sudan bir miktar bardağa koyduğunda bardağın Şekil 2'deki gibi dengede kaldığını, daha sonra bardağı aşağıya itip bıraktığında bardağın Şekil 3'teki gibi sürahinin dibine inerek dengede kaldığını gözlemliyor. Pelin Şekil 1'de, Şekil 2'de ve Şekil 3'te su yüksekliğini sırasıyla $h_1$, $h_2$ ve $h_3$ olarak ölçüyor.
Sürahiden dış ortama hiç su çıkmadığına göre $h_1$, $h_2$ ve $h_3$ arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir? (Sıcaklık sabittir.)
A) $h_1 = h_2 > h_3$
B) $h_1 > h_2 > h_3$
C) $h_3 > h_2 > h_1$
D) $h_3 > h_1 = h_2$
E) $h_2 = h_3 > h_1$
Soruda görsel içerik var: Üç adet özdeş silindirik sürahi (Şekil 1, Şekil 2 ve Şekil 3) yanyana gösterilmektedir. Şekil 1: Boş bir bardak suyun üstünde yüzüyor, su yüksekliği $h_1$. Şekil 2: Bardağın içine bir miktar su konulmuş, bardak yine yüzüyor ancak daha derin batmış, su yüksekliği $h_2$. Şekil 3: Bardak suyun dibine batmış şekilde duruyor, su yüksekliği $h_3$. Suların dışarı taşmadığı belirtilmiş.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Bu soruda, içi boş ve içi su dolu bardağın sürahi içindeki üç farklı durumuna göre su yüksekliklerini kıyaslayacağız.
Kaldırma Kuvveti ve Sıvı Seviyesi
Temel kuralımız şudur: Bir cisim sıvı içinde yüzüyorsa veya askıda kalıyorsa, yerini değiştirdiği sıvının ağırlığı cismin toplam ağırlığına eşittir.
Şekil bir ve şekil ikiyi karşılaştıralım. Şekil birde bardak tek başına yüzüyor. Şekil ikide ise sürahi içinden bir miktar su bardağın içine alınıyor.
Şekil 1 vs Şekil 2
Dikkat ederseniz, sürahi içinden su alıp bardağa koymak sürahinin içindeki toplam ağırlığı değiştirmez. Sistemin toplam ağırlığı aynı kaldığı için, toplam kaldırma kuvveti de değişmez.
Toplam ağırlık değişmediği ve bardak hala yüzdüğü için, batan hacim, yani yükselen sıvı seviyesi değişmeyecektir. Bu durumda h bir, h ikiye eşittir.
Çözümün devamı Solvi’de
4 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
