Fizikolog.net - Fizik Eğitim Portalı

Soru 1

Aşağıda verilen cümlede boş bırakılan yerleri doğru kelimelerle doldurunuz.

Basınç birim yüzeye dik ………………………… etkisine denir. SI'da birimi ………………….. dır? Basınç kuvvet etkisiyle ……………… orantılı iken, yüzey alanıyla ……………………….. orantılıdır. Basınç …………………………bir fiziksel niceliktir.

Basınç birim yüzeye dik Kuvvet etkisine denir. SI'da birimi Paskal (Pa) dır. Basınç kuvvet etkisiyle Doğru orantılı iken, yüzey alanıyla Ters orantılıdır. Basınç Skaler bir fiziksel niceliktir.

Soru 2

Aşağıdaki görsellerin altına "basıncın etkisini azaltmak veya basıncın etkisini artırmak" için kullanılan yöntemlerden hangisi olduğunu işaretleyiniz. Görsellere göre basıncın etkisinin azalması veya artmasının nedeninin gerekçesini kısaca ifade ediniz.

Bıçağı bileylemek

Basınç Azalır

Basınç Artar

Dal parçasını sivriltmek

Basınç Azalır

Basınç Artar

Kar ayakkabısının giyilmesi

Basınç Azalır

Basınç Artar

Buz tabakasının üstünde uzanmak

Basınç Azalır

Basınç Artar

Bıçağı bileylemek
Basınç Artar

Dal parçasını sivriltmek
Basınç Artar

Kar ayakkabısı giyilmesi
Basınç Azalır

Buz üstünde uzanmak
Basınç Azalır

Gerekçe: Basınç yüzey alanı ile ters orantılıdır. Yüzey alanının azalması basınç etkisini arttırırken, yüzey alanının artması basınç etkisini azaltır.

Soru 3

Yandaki şekilde özdeş küplerden oluşan cisimler "K" – "L" – "M" deki gibi yerleştiriliyor. Cisimlerin zeminlere uyguladıkları basınçlar P_K, P_L ve P_M olduğuna göre, basınçları büyükten küçüğe doğru gerekçesiyle birlikte açıklayınız.

P_K > P_M > P_L

Gerekçe: Basınç cismin ağırlığı ile doğru, yüzey alanı ile ters orantılıdır. Burada her üç durumda cisimlerin ağırlıkları eşit olmasına karşın, yüzey alanı "K"da en küçük olduğundan basınç en büyük, "L"de en büyük yüzey alanı olduğundan basınç en küçük değerini alır.

Soru 4

Yandaki şekildeki cisim zemine üç farklı şekilde konuluyor. Cismin her üç durumda zeminlere uyguladıkları basınçlar P_K, P_L ve P_M olduğuna göre, basınçları büyükten küçüğe doğru gerekçesiyle birlikte açıklayınız.

P_M > P_K > P_L

Gerekçe: Basınç cismin ağırlığı ile doğru, yüzey alanı ile ters orantılıdır. Burada her üç durumda cisimlerin ağırlıkları eşit olmasına karşın, yüzey alanı "M"de en küçük olduğundan basınç en büyük, "L"de en büyük yüzey alanı olduğundan basınç en küçük değerini alır.

Soru 5

Yandaki şekilde her biri özdeş küplerden oluşan "X", "Y" ve "Z" cisimlerinin zemine uyguladıkları basınçlar "P_X", "P_Y" ve "P_Z" dir. "X" cisminin zemine uyguladığı basınç "P" kadar olduğuna göre, "P_Y" ve "P_Z" kaç "P" dir? Gerekçesi ile yazınız.

Basıncın matematiksel modeli, P = G/S dir. Cisimler özdeş olduğundan her birinin ağırlığına "G" ve yüzey alanına da "S" dersek,

"X" cisminin "G" ağırlığının "S" yüzeyine oranı "P" ise,
"Y"de ağırlık iki katına çıktığında yüzey alanı da iki kat arttığı için yüzeye etki eden basınç değişmez. P_Y = P olur.
"Z"de yüzey alanı "X"teki yüzey alanı ile aynı kalmasına rağmen ağırlığı iki kat artmıştır. Basınç ağırlıkla doğru orantılı artacağından, basınçta iki kat artar. P_Z = 2P olur.

Soru 6

Yandaki şekilde "2S" yüzey alanına sahip "X" cisminin zemine bırakıldığında temas ettiği yüzeye uyguladığı basınç "P" olduğu bilinmektedir. Eğer cisim, yüzeye dik doğrultuda iki parçaya bölünüp şekildeki gibi ayrı ayrı zemine yerleştirildiğinde, her parçanın temas ettiği yüzeye uyguladığı basınçlar P_K ve P_L olduğuna göre, her parçanın zemine uyguladığı basınçların büyüklüğü kaç "P" olur? Gerekçesini belirtiniz.

Düzgün biçimli cisimler yüzeye dik doğrultuda bölündüklerinde, ağırlıkları yüzey oranında paylaşılır. Örneğin, "2S" yüzey alanına sahip cismin ağırlığı "2G" ise, cisim yüzeye dik doğrultuda iki eşit parçaya bölündüğünde, her parçanın ağırlığı "G" olur. Bu durumda, P = G/S matematiksel modele göre her parçanın ağırlığın yüzey alanına oranı değişmez, sabit kalır.

O zaman yandaki şekle göre, ağırlık – yüzey alanı oranı aynı olacağından;

P_X = P ise, P_K = P_L = P

Soru 7

Yandaki şekilde "6S" yüzey alanına sahip "X" cisminin zemine bırakıldığında temas ettiği yüzeye uyguladığı basınç "P" olduğu bilinmektedir. Eğer cisim, yüzeye dik doğrultuda üç parçaya bölünüp şekildeki gibi ayrı ayrı zemine yerleştirildiğinde, her parçanın temas ettiği yüzeye uyguladığı basınçlar P_K, P_L ve P_M olduğuna göre, her parçanın zemine uyguladığı basınçların büyüklüğünü sıralayınız. Gerekçesini belirtiniz.

Düzgün biçimli cisimler yüzeye dik doğrultuda bölündüklerinde, ağırlıkları yüzey oranında paylaşılır. Örneğin, "6S" yüzey alanına sahip cismin ağırlığı "6G" ise, cisim "S" yüzey alanı olacak şekilde yüzeye dik doğrultuda kesildiğinde, "S" alanına sahip parçanın ağırlığı "G" olurken, geriye kalan "5S" yüzey alanına sahip parçanın ağırlığı "5G" olur. Bu durumda, P = G/S matematiksel modele göre her parçanın ağırlığın yüzey alanına oranı değişmez, sabit kalır.

O zaman yandaki şekle göre, ağırlık – yüzey alanı oranı aynı olacağından;

P_X = P_K = P_L = P_M = P

Soru 8

Bir araştırmacı grubu yerçekimi ivmesinin farklı olduğu ortamlarda cisimlerin zemine uyguladıkları basınçların büyüklüğünün değişimini incelemek istiyorlar. Araştırmacı grubu ilk deneyi ekvatorda yaptıklarında, buldukları basınç değerinin büyüklüğünü "P₁" olarak hesaplıyorlar, grup aynı deneyi kutuplara yakın bir noktada yaptıklarında buldukları basıncın büyüklüğünün değerini "P₂" olarak hesaplıyorlar. Buna göre, "P₁" ile "P₂" arasındaki büyüklük ilişkisini gerekçesiyle birlikte açıklayınız. (ekvatorun yerçekim ivmesi: g_E ve kutup bölgesinin yerçekim ivmesi: g_K ise; g_E < g_K)

Basınç, cismin ağırlığı ile doğru orantılıdır. Cisimlerin de ağırlığı cisme etkiyen çekim kuvveti (çekim ivmesi) ile doğru orantılı olduğu bilindiğine göre ve kutuplardaki çekim ivmesinin ekvatordaki çekim ivmesinden büyükse, cismin kutuplardaki ağırlığı ekvatordaki ağırlığından büyük olur. Bu durumda aynı cismin, kutuplarda temas ettiği yüzeye uyguladığı basınç, ekvatordakinden daha büyük olacaktır.

P₂ > P₁

Soru 9

Yandaki şekilde ağırlığı "G" – yüzey alanı "A" olan bir küpün zemine uyguladığı basınç "P" olarak veriliyor. Bu küpe özdeş küplerden oluşan küpler "K" – "L" ve "M" deki gibi üst üste konularak şekiller oluşturuluyor. Buna göre, her şekil için aşağıdaki tabloyu doldurunuz.

Şekil	Kuvvet Büyüklüğü	Temas Yüzey Alanı	Basınç
Şekil - K
Şekil - L
Şekil - M

Şekil	Kuvvet Büyüklüğü	Temas Yüzey Alanı	Basınç
Şekil - K	5G	2A	5/2 P
Şekil - L	6G	3A	2P
Şekil - M	5G	A	5P

Soru 10

Aşağıda verilen tablodaki basıncın büyüklüğünü arttıran veya azaltan büyüklükler verilmiştir. Bu büyüklüklerden hangilerinin basıncı arttırdığını veya azalttığını işaretleyiniz.

Fiziksel Büyüklükler	Basınç Artar	Basınç Azalır	Basınç değeri değişmez
Cismin kütlesi değiştirilmeden yüzey alanının arttırılması	☐	☐	☐
Yüzeyde duran cismin üst kısmından parça koparmak.	☐	☐	☐
Boyutu değiştirilmeden cismin yoğunluğunu arttırmak.	☐	☐	☐
Sıcaklığın artması sonucu cismin genleşiyorsa	☐	☐	☐
Küp şeklindeki bir cisimden, yüzeye dik doğrultuda bir parça kesilip çıkartılıyorsa	☐	☐	☐

Fiziksel Büyüklükler	Basınç Artar	Basınç Azalır	Basınç değeri değişmez
Cismin kütlesi değiştirilmeden yüzey alanının arttırılması	☐	☒	☐
Yüzeyde duran cismin üst kısmından parça koparmak.	☐	☒	☐
Boyutu değiştirilmeden cismin yoğunluğunu arttırmak.	☒	☐	☐
Sıcaklığın artması sonucu cismin genleşiyorsa	☐	☒	☐
Küp şeklindeki bir cisimden, yüzeye dik doğrultuda bir parça kesilip çıkartılıyorsa	☐	☐	☒

Çözüm anahtarı: ☒ işareti doğru seçeneği gösterir.

Fizik Eğitiminde Yeni Nesil Yaklaşım