Basınç ve Kaldırma Kuvveti

Yatay bir masa üzerinde durmakta olan, taban alanı $S$ ve ağırlığı $G$ olan homojen dikdörtgenler prizması şeklindeki bir bloğun masaya uyguladığı katı basıncı $P$, basınç kuvveti ise $F$'dir. Bu blok, köşegen doğrultusundaki bir düzlem boyunca kesilerek iki eş üçgen prizma parçaya ayrılıyor.

Parçalardan biri yatay masa üzerinde tabanı değiştirilmeden (aynı $S$ yüzeyi üzerinde) bırakılırken, diğer parça masadan uzaklaştırılıyor.

Buna göre, masa üzerinde kalan bu parçayla ilgili;

I. Masaya uyguladığı basınç kuvvetinin b��yüklüğü $\frac{F}{2}$ olur.
II. Masaya uyguladığı basınç $\frac{P}{2}$ olur.
III. Bu parça yan yüzeyi (dik üçgen şeklindeki yüzey) üzerine yatırılırsa masaya uyguladığı basınç kuvveti değişmez.

yargılarından hangileri doğrudur?

Düşey kesiti verilen bir taşırma kabı, birbiriyle karışmayan $d$ ve $2d$ özkütleli sıvılarla taşıma düzeyine kadar doludur. Üstteki $d$ özkütleli sıvı tabakasının kalınlığı yeterince büyüktür.

Bu kaba, sıvılarda çözünmeyen ve özkütlesi $1,5d$ olan katı bir $K$ cismi yavaşça bırakılıyor.

Buna göre, kapta yeniden denge sağlandığında;

I. Kaptan yalnızca $d$ özkütleli sıvı taşar.
II. Kaptan taşan sıvının kütlesi, $K$ cisminin kütlesine eşittir.
III. Taşırma kabının toplam kütlesi artmıştır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Ağırlığı $G$ olan dört ayaklı bir yemek masasının ayaklarının her birinin zeminle temas eden taban alanı $S$ kadardır. Masa yatay zemin üzerinde dururken zemine uyguladığı toplam katı basıncı $P$, toplam basınç kuvvetinin büyüklüğü ise $F$'dir. Masanın ayaklarının altına, parkelerin çizilmesini önlemek amacıyla ağırlığı önemsiz ve taban alanlarının her biri $2S$ olan dört adet koruyucu keçe yapıştırılıyor. Buna göre, keçeler yapıştırıldıktan sonra masanın zemine uyguladığı toplam basınç ve toplam basınç kuvvetinin büyüklüğü ilk duruma göre nasıl değişir?

Bir öğrenci, yatay doğrultuda başparmağı ile işaret parmağı arasına sıkıştırdığı metal bir raptiyeyi şekildeki gibi dengede tutmaktadır. Raptiyenin başparmakla temas eden geniş baş kısmının yüzey alanı $S_1$, işaret parmağıyla temas eden sivri ucunun yüzey alanı $S_2$ olup $S_1 > S_2$'dir. Başparmağın raptiyeye uyguladığı kuvvetin büyüklüğü $F_1$, işaret parmağının raptiyeye uyguladığı kuvvetin büyüklüğü $F_2$; başparmakta oluşan katı basıncı $P_1$, işaret parmağında oluşan katı basıncı $P_2$'dir.

Buna göre;

I. İşaret parmağına etki eden katı basınç kuvvetinin büyüklüğü, başparmağa etki eden katı basınç kuvvetinin büyüklüğüne eşittir ($F_1 = F_2$).
II. İşaret parmağında hissedilen acının başparmağa göre daha fazla olmasının nedeni, sivri uçtaki katı basıncının daha büyük olmasıdır ($P_2 > P_1$).
III. Katı cisimler, üzerlerine uygulanan basıncı doğrultusunu ve yönünü değiştirmeden aynen iletirler.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Düşey kesiti şekilde verilen su cenderesinde, kesit alanları sırasıyla $20 \text{ cm}^2$ ve $100 \text{ cm}^2$ olan sızdırmaz, sürtünmesiz ve kütleleri önemsiz pistonlar bulunmaktadır. Sistem, özkütlesi $1 \text{ g/cm}^3$ olan su ile doludur. Sol koldaki küçük piston üzerine $30 \text{ N}$ büyüklüğünde düşey aşağı yönlü kuvvet uygulandığında, sağ koldaki büyük piston üzerindeki $G$ ağırlıklı yük dengelenmektedir.

Denge durumunda küçük piston, büyük pistondan $50 \text{ cm}$ daha yüksekte olduğuna göre, büyük piston üzerindeki yükün ağırlığı $G$ kaç $\text{N}$'dur?
($g = 10 \text{ m/s}^2$ ve $d_{\text{su}} = 1 \text{ g/cm}^3 = 1000 \text{ kg/m}^3$ alınız.)

Bir otomobilin hidrolik fren sisteminde, sürücü fren pedalına bastığında pedalın bağlı olduğu silindirde oluşan basınç artışı, fren hidroliği sıvısı vasıtasıyla tekerleklerdeki balataları sıkıştıran silindirlere iletilir. Sızdırmaz ve sürtünmesiz pistonlardan fren pedalına bağlı olanın kesit alanı $S$, balataları sıkıştıran pistonun kesit alanı ise $5S$'dir.

Sürücü fren pedalına basarak fren hidroliğinde bir basınç artışı oluşturduğunda, pedal pistonunun sıvı yüzeyinde oluşan ek basınç $P_1$, balata pistonunun sıvı yüzeyinde oluşan ek basınç $P_2$ olmaktadır. Bu sırada pistonlara sıvı tarafından uygulanan ek basınç kuvvetlerinin büyüklükleri sırasıyla $F_1$ ve $F_2$ olduğuna göre; $P_1, P_2$ ve $F_1, F_2$ arasındaki ilişki aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? (Pistonlar aynı yatay seviyededir.)

Düşey kesiti verilen, içinde sıkıştırılamayan homojen bir sıvı bulunan kapalı bir hidrolik sistemde; kesit alanları sırasıyla $S$, $2S$ ve $3S$ olan sürtünmesiz ve sızdırmaz $K$, $L$ ve $M$ pistonları aynı yatay seviyede dengededir. Bu sisteme dışarıdan uygulanan bir kuvvet sonucunda sıvı basıncında $\Delta P$ kadar bir artış meydana gelmektedir. Buna göre, bu basınç artışı nedeniyle sıvının pistonlara uyguladığı ek sıvı basınç kuvvetlerinin büyüklüklerini en büyük olandan en küçük olana doğru sıralayınız.

Düşey kesiti şekildeki gibi olan barometre düzeneğinde, cam borunun üst kısmında bir miktar gaz sıkışmış olup borudaki sıvı yüksekliği $h$'dir. Sistem bu şekilde dengedeyken borudaki sıvı yüksekliği $h$'yi artırmak için;

I. Cam boruyu sabit tutarak hazneye aynı sıvıdan bir miktar daha eklemek,
II. Barometreyi açık hava basıncının daha büyük olduğu bir ortama götürmek,
III. Sıvıların genleşmesi ve buharlaşmasını önemsemeden düzeneğin sıcaklığını artırmak

işlemlerinden hangileri tek başına yapılabilir?

Açık hava basıncının $P_0$ olduğu deniz seviyesindeki bir ortamda, sabit sıcaklıkta üç farklı barometre düzeneği kuruluyor. Düzeneklerin özellikleri şöyledir:

- I. düzenekte; kesit alanı $S$ olan düşey cam borunun üst kısmında boşluk (vakum) varken cıva yüksekliği $h_1$ olarak ölçülüyor.
- II. düzenekte; kesit alanı $2S$ olan ve düşey doğrultuyla $\theta$ açısı yapacak şekilde eğik yerleştirilen cam borunun üst kısmında boşluk varken cıva yüksekliği $h_2$ olarak ölçülüyor.
- III. düzenekte; kesit alanı $S$ olan düşey cam borunun üst kısmında boşluk varken cıvadan daha küçük özkütleli bir sıvı kullanılıyor ve sıvı yüksekliği $h_3$ olarak ölçülüyor.

Buna göre; $h_1$, $h_2$ ve $h_3$ yükseklikleri arasındaki büyüklük ilişkisi aşağıdakilerden hangisidir?

Düşey kesiti şekildeki gibi olan hava sızdırmaz, esnek olmayan şeffaf bir fanus içerisine cıvalı bir barometre yerleştirilmiştir. Fanusun içindeki havanın basıncı $P_{\text{fanus}}$ iken barometre borusundaki cıva yüksekliği $h$, borunun üst kısmında sıkışmış gazın basıncı ise $P_{\text{gaz}}$'dır.

Fanusun vanası açılarak içerideki havanın bir kısmı vakum pompası yardımıyla dışarı çekiliyor.

Sistemde sıcaklık sabit kaldığına göre, yeniden denge sağlandığında borudaki cıva yüksekliği ($h$) ve borunun üst kısmındaki gazın basıncı ($P_{\text{gaz}}$) ilk duruma göre nasıl değişir?

Düşey kesiti şekildeki gibi olan cıva dolu bir çanağa daldırılmış cam borunun üst kısmında bir miktar gaz bulunmaktadır. Açık hava basıncının $P_0$ olduğu bir dağın zirvesinde sistem dengedeyken borudaki cıva yüksekliği $h$, gazın basıncı ise $P_{\text{gaz}}$ olarak ölçülmektedir.

Bu düzenek, sıcaklığı sabit tutularak dağın eteğine (deniz seviyesine) indirildiğinde;

I. Borudaki cıva yüksekli��i ($h$) artar.
II. Sıkışan gazın basıncı ($P_{\text{gaz}}$) artar.
III. Düzenek dağın eteğindeyken cam boru cıva çanağına biraz daha daldırılırsa cıva yüksekliği ($h$) azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Metro istasyonlarında yolcuların peron kenarındaki sarı güvenlik çizgisinin gerisinde beklemeleri istenir. Hızla geçmekte olan bir metro trenine fazla yakın duran bir kişinin, trene doğru çekiliyormuş gibi hissederek dengesini kaybetmesi fiziksel olarak oldukça tehlikeli bir durumdur.

Bu olayın gerçekleşme nedeni;

I. Trenin hareketiyle peron ile tren arasındaki havanın süratinin artması,
II. Akışkanların süratinin arttığı bölgelerde basıncının azalması,
III. Kişinin önü ve arkası arasında oluşan basınç farkından dolayı raylara doğru net bir kuvvetin etki etmesi

yargılarından hangileri ile açıklanabilir?

Şehir şebekesinden gelen su, bir binanın tesisatındaki yatay boru hattında sabit debiyle sızdırmaz şekilde akmaktadır. Boru hattı sırasıyla geniş ($1$. bölge), dar ($2$. bölge) ve orta genişlikte ($3$. bölge) olmak üzere üç farklı kesit alanına sahip bölmeden oluşmaktadır. Bölgelerin kesit alanları arasında $A_1 > A_3 > A_2$ ilişkisi vardır.

Buna göre, suyun bu bölgelerden geçerken borunun iç yan yüzeylerine uyguladığı statik basınçlar olan $P_1$, $P_2$ ve $P_3$ büyüklüklerini en büyükten en küçüğe doğru sıralayınız.

Bir fizik öğretmeni, sınıfta Bernoulli İlkesi'ni açıklamak amacıyla bir deney düzeneği kuruyor. Düşey konumda duran iplere bağlı, aralarında küçük bir mesafe bulunan özdeş iki hafif balonu yan yana asıyor. Öğretmen, bir pipet yardımıyla balonların arasındaki boşluğa yatay doğrultuda hızlıca hava üflediğinde balonların birbirine doğru yaklaşarak temas ettiğini gözlemliyor.

Buna göre, balonların birbirine yaklaşmasıyla ilgili;

I. Balonların arasındaki havanın akış sürati arttığı için bu bölgedeki gaz basıncı azalmıştır.
II. Balonların dış kısımlarındaki açık hava basıncı, balonların arasındaki basınçtan daha büyük olduğu için balonlara içe doğru net bir kuvvet etki etmiştir.
III. Bu olayda akışkanların süratinin arttığı yerde basıncının da artacağı ilkesi gözlenmiştir.

yargılarından hangileri doğrudur?

Su dolu bir kapta, üzerinde demir bir bilye bulunan tahta blok Şekil I'deki gibi yüzmektedir. Bu durumda kaptaki su yüksekliği $h$, tahta bloğa etki eden kaldırma kuvvetinin büyüklüğü $F_{\text{tahta}}$ ve kaba etki eden toplam kaldırma kuvvetinin büyüklüğü $F_{\text{toplam}}$'dır. Demir bilye tahta bloğun üzerinden alınıp suyun içine bırakıldığında Şekil II'deki gibi kabın tabanına batarak dengeleniyor.

Buna göre; $h$, $F_{\text{tahta}}$ ve $F_{\text{toplam}}$ büyüklüklerinin ilk durumuna göre değişimi aşağıdakilerin hangisinde doğru verilmiştir? (Kaptan su taşmamaktadır.)

Bir kap içerisindeki $d$ özkütleli türdeş sıvıya bırakılan $K$, $L$ ve $M$ cisimlerinin denge durumları şekildeki gibidir. $K$ cisminin hacminin $\%30$'u, $L$ cisminin ise hacminin $\%60$'ı sıvının dışında kalmaktadır. $M$ cismi ise sıvı içinde askıda kalmaktadır. Buna göre; $K$, $L$ ve $M$ cisimlerinin özkütlelerini ($d_K$, $d_L$, $d_M$) büyükten küçüğe doğru sıralayınız.

Hassas bir terazinin üzerine konulmuş olan bir taşırma kabı, özkütlesi $3d$ olan sıvı ile taşma düzeyine kadar doludur. Bu kaba, özkütlesi $2d$ ve hacmi $V$ olan homojen bir katı cisim yavaşça bırakılıyor. Sıvı akışı tamamlandıktan sonra terazide okunan değer ve taşan sıvı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Taşma çizgisine kadar homojen $2d$ özkütleli sıvı ile dolu olan bir taşırma kabına, hacmi $V$, özkütlesi $3d$ olan homojen katı bir $X$ cismi yavaşça bırakılıyor. Cisim sıvı içinde tamamen batarak kabın tabanında dengede kalıyor.

Buna göre, cisim dengeye ulaştığında;
I. Kaptan taşan sıvının kütlesi $2Vd$ kadardır.
II. Kaptaki ağırlaşma miktarı $Vd$ kadardır.
III. Cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin ağırlığından küçüktür.

yargılarından hangileri doğrudur?