Soru 3
Örnek cevap / çözüm yolu
Kaldırma kuvvetinin matematiksel modeli:
Burada F_k kaldırma kuvvetidir ve birimi $N$’dur. \rho_{sıvı} sıvının yoğunluğudur, birimi kg/m^3; g yer çekimi ivmesidir, birimi m/s^2; V_{batan} ise cismin sıvı içinde kalan hacmidir, birimi m^3 tür.
Kaldırma kuvveti bir vektördür ve yönü düşey yukarıdır. Birim kontrolü:
Bu nedenle modelin sonucu kuvvet birimi olan N çıkar.
Soru 4
Örnek cevap / çözüm yolu
Karekodlardaki simülasyonları açarak sıvı basıncı ve kaldırma kuvvetiyle ilgili değişkenleri tek tek incelemek gerekir.
Sıvı basıncı simülasyonlarında sıvının yoğunluğu, derinlik ve basıncın etkisi gözlemlenmelidir. Kaldırma kuvveti simülasyonlarında ise sıvının yoğunluğu, cismin sıvı içinde kalan hacmi ve yer çekimi ivmesi değiştirilerek kaldırma kuvvetindeki değişim kaydedilmelidir.
Her denemede değiştirilen fiziksel büyüklük, birimi ve gözlenen sonuç tabloya yazılmalıdır. Böylece sıvı basıncı ile kaldırma kuvvetinin matematiksel modelleri deney ve gözleme dayalı olarak karşılaştırılabilir.
Soru 5
Örnek cevap / çözüm yolu
Sıvı basıncının matematiksel modeli:
Burada P sıvı basıncıdır ve birimi $Pa$’dır. h sıvı yüzeyinden olan düşey derinliktir ve birimi $m$’dir. Sıvı basıncı skaler bir fiziksel büyüklüktür.
Kaldırma kuvvetinin matematiksel modeli:
Kaldırma kuvvetinin birimi $N$’dur ve yönü düşey yukarıdır.
Sıvı basıncı ile kaldırma kuvvetinin ortak yönü, ikisinin de sıvının yoğunluğuna ve yer çekimi ivmesine bağlı olmasıdır. Ancak sıvı basıncı derinliğe bağlıyken kaldırma kuvveti cismin batan hacmine bağlıdır.
Önerme: Cismin alt yüzeyine etki eden sıvı basıncı, üst yüzeyine etki eden sıvı basıncından daha büyük olduğunda cisme yukarı yönlü bileşke bir kuvvet etki eder. Bu bileşke kuvvet kaldırma kuvvetidir.
Soru 6
Örnek cevap / çözüm yolu
Okuma parçasına göre savunma araçlarının özgün tasarım ve ileri teknolojiyle geliştirilmesinin nedenleri; dışa bağımlılığı azaltmak, ülkenin güvenlik gereksinimlerine uygun araçlar üretmek ve savunma gücünü artırmaktır.
Gemi, denizaltı ve amfibi araçların tasarımında kaldırma kuvveti önemlidir. Gemilerin yüzebilmesi için kaldırma kuvvetinin ağırlığı dengelemesi gerekir. Denizaltılarda ise su tanklarına alınan su miktarı değiştirilerek aracın ortalama yoğunluğu ve buna bağlı hareketi kontrol edilir. Bu nedenle fiziksel büyüklüklerin doğru ölçülmesi ve kaldırma kuvveti modelinin kullanılması güvenli tasarım açısından önem taşır.
Kitapta kolayca gezin
← Önceki sayfa: 176 · 
Fizik Ders Kitabı cevapları · Sonraki sayfa: 178 →