Examkin

Soru

Zorluk: OrtaAkışkanların Akış Sürati ve Bernoulli İlkesi

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?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız II
  3. I ve IICevap
  4. D
    I ve III
  5. E
    I, II ve III

Cevap

I ve II
Balonların arasındaki bölgeye hava üflendiğinde, havanın akış sürati artar ve Bernoulli ilkesi gereği aradaki gaz basıncı düşer. Dış taraftaki açık hava basıncı daha büyük olduğu için balonlara içe doğru net bir kuvvet etki eder ve balonlar birbirine yaklaşır. Bu nedenle birinci ve ikinci yargılar doğrudur. Üçüncü yargı ise akışkanların süratinin arttığı yerde basıncın azalacağı gerçeğiyle çeliştiği için yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Balonların arasındaki havanın sürati ile basınç ilişkisinin kurulması
Balonlar arasına pipetle üflendiğinde bu bölgedeki havanın akış sürati artar. Bernoulli ilkesine göre, akışkanların süratinin arttığı yerde basıncı azalır. Dolayısıyla balonlar arasındaki gaz basıncı azalır.
Hava akışının sürati ile basınç arasındaki ters orantılı ilişkiyi açıklamak için.
2
Dış ortam basıncı ile balonlar arasındaki basıncın karşılaştırılması
Balonların dış tarafındaki açık hava basıncı (P0P_0) sabit kalırken, iç taraftaki basınç azaldığı için dış basınç iç basınçtan daha büyük hale gelir (Pdıs¸>Pic¸P_{\text{dış}} > P_{\text{iç}}).
Balonlara etki eden basınç farkını belirlemek için.
3
Oluşan net kuvvetin yönünün ve hareketin belirlenmesi
Basınç farkı nedeniyle, balonların dış yüzeylerinden iç yüzeylerine doğru net bir basınç kuvveti etki eder. Bu net kuvvet balonları birbirine doğru iter ve balonlar yaklaşır.
Balonların hareket yönünü ve temas etme nedenini dinamik açıdan açıklamak için.

Anahtar Kavram

Bernoulli ilkesine göre, bir akışkanın süratinin arttığı bölgelerde basıncı azalır. Basınç farkı, cisimler üzerinde yüksek basınçtan alçak basınca doğru net bir kuvvet oluşturarak harekete neden olur.
Bu soruyu puanla

Konular

Akışkanların Akış Sürati ve Bernoulli İlkesi

Bu konudan daha fazla soru