Examkin

Soru

Zorluk: KolayAçık Hava Basıncı ve Barometreler

Deniz seviyesinde ve 0∘C0^\circ\text{C} sıcaklıkta yapılan bir Torricelli deneyinde, cam borudaki düşey cıva yüksekliği hh olarak ölçülmektedir. Borunun üst kısmında boşluk bulunmaktadır.

Buna göre, deneyi gerçekleştiren bir ö��renci;
I. Daha geniş kesitli bir cam boru kullanmak,
II. Cam boruyu düşey doğrultuyla açı yapacak şekilde biraz eğmek,
III. Deneyi deniz seviyesinden daha yüksek bir dağın zirvesinde tekrarlamak

işlemlerinden hangilerini tek başına yaptığında ölçülen düşey cıva yüksekliği (hh) değişir?

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

Cevap

Düşey cıva yüksekliğini değiştiren tek işlem deniz seviyesinden daha yüksek bir konuma çıkılmasıdır (Yalnız III).
Düşey cıva yüksekliği yalnızca açık hava basıncı, sıvı özkütlesi ve yer çekimi ivmesine bağlıdır. Yüksek bir dağın zirvesine çıkıldığında açık hava basıncı azalacağı için cıva yüksekliği de azalır ve değişmiş olur.

Adım Adım Çözüm

1
Açık hava basıncı ile barometredeki düşey sıvı yüksekliği arasındaki matematiksel ilişkiyi belirleme.
P0=h⋅dcıva⋅gP_0 = h \cdot d_{\text{cıva}} \cdot g eşitliği yazılır.
Cam borunun üzerinde boşluk olduğu için borunun içindeki cıva sütununun tabanında oluşturduğu sıv�� basıncı, çanaktaki cıva yüzeyine etki eden açık hava basıncına (P0P_0) eşit olmalıdır.
2
Borunun fiziksel özelliklerinin (kesit alanı ve duruş açısı) yüksekliğe etkisini inceleme.
Borunun kesit alanı (SS) ve borunun eğikliği düşey cıva yüksekliğini (hh) etkilemez.
Sıvı basıncı formülünde borunun kesit alanı yer almaz. Borunun eğilmesi durumunda borudaki cıvanın toplam uzunluğu artsa da yer çekimine dik olan düşey yüksekliği sabit kalır.
3
Deneyin yapıldığı konumun (rakım/yükseklik) açık hava basıncına etkisini inceleme.
Yükseklere çıkıldığında açık hava basıncı (P0P_0) azalır ve buna bağlı olarak düşey cıva yüksekliği (hh) azalır.
Yükseklere çıkıldığında atmosferi oluşturan hava moleküllerinin yoğunluğu ve üzerimize etki eden hava sütununun ağırlığı azalır. Bu durum açık hava basıncını düşürür.

Anahtar Kavram

Torricelli barometresindeki düşey sıvı yüksekliği, sadece açık hava basıncına, sıvının özkütlesine ve yer çekimi ivmesine bağlıdır; borunun kesitine, şekline ve eğimine bağlı değildir.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla

Konular

Açık Hava Basıncı ve Barometreler

Bu konudan daha fazla soru