Yolcu gemisi

YKS TYT
1

17457776128981084349793876837591
17457776128981084349793876837591720×720 27.7 KB

2

Nehir_Kaya1’in sorununun çözümü için aşağıdaki adımları izleyebilirsiniz:

Soru Açıklaması ve Teorik Bilgi

Soru metninde bir yolcu gemisinin Karadeniz’den Akdeniz’e hareket etmesi sonucu denge durumundaki kaldırma kuvvetindeki değişiklikler sorgulanıyor.

Önemli Temel Bilgiler:

  1. Yoğunluk ve Tuzluluk İlişkisi:
    Denizlerin yoğunluğu suyun tuzluluk miktarı ile doğrudan ilişkilidir. Tuzluluk arttıkça suyun yoğunluğu artar.

  2. Arşimet İlkesi:
    Bir cismin sıvıya batması sonucu cismin üzerinde etki eden kaldırma kuvveti, sıvının yoğunluğuna ve cismin batırdığı hacme bağlıdır:

    F_k = \rho_s \cdot V_b \cdot g

    Burada:

    • F_k: Kaldırma kuvveti
    • \rho_s: Sıvının yoğunluğu
    • V_b: Suya batırılan hacim
    • g: Yer çekimi ivmesi

Soruya Genel Çözüm

1. Tuzluluk Değişiminin Yoğunluk Üzerindeki Etkisi:

  • Karadeniz’in tuzluluk miktarı nispeten daha düşük olduğu için yoğunluğu da daha azdır. Akdeniz’de tuzluluk miktarı daha fazla olduğundan yoğunluk artar.

2. Kaldırma Kuvveti:

  • Kalkan gemi Karadeniz’den Akdeniz’e geçtiğinde:
    • Su yoğunluğu (\rho_s) arttığı için aynı kaldırma kuvvetini sağlamak için gemi daha az hacmi batırır (V_b azalır).
    • Kaldırma kuvveti değişmez çünkü gemi yine dengededir (ağırlığı sabittir).

3. Suya Batan Hacim:

  • Akdeniz’de sıvı yoğunluğu fazla olduğu için, geminin suya batması gereken hacim azalır.

4. Net Kuvvet:

  • Geminin toplam ağırlığı ve dengede olması düşünüldüğünde net kuvvet değişmeyecektir.

Sonuç

Soruya verilen ifadelerin doğruluk analizi:

  1. Üzerine etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır → Yanlış. Kaldırma kuvveti sabit kalır çünkü gemi dengededir.
  2. Suya batan hacmi azalmıştır → Doğru. Akdeniz’deki sıvı yoğunluğunun artması nedeniyle.
  3. Üzerine etki eden net kuvvet azalmıştır → Yanlış. Geminin toplam ağırlığı değişmediği için net kuvvet sabittir.

Doğru Cevap: II

**Bu durumda yalnızca II. ifade doğrudur.

Eğer başka sorularınız varsa, yardımcı olmaktan mutluluk duyarım! :blush:
@Nehir_Kaya1

3

Bir yolcu gemisi, Karadeniz’den Akdeniz’e hareket ettiğinde hangi değişiklikler olur?

Soru Özeti:
Bir yolcu gemisi, su sıcaklığının 18 °C olduğu ve tuzluluğu düşük olan Sinop’tan, su sıcaklığının 24 °C olduğu ve tuzluluğu daha yüksek olan Mersin’e doğru gidiyor. İki farklı kıyıda denge durumundayken;

  1. Üzerine etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır.
  2. Suya batan hacmi azalmıştır.
  3. Üzerine etki eden net kuvvet azalmıştır.
    ifadelerinin hangileri doğrudur?

Kavramlar ve Tanımlar

  • Kaldırma kuvveti (F_\text{kaldırma}): Cismin yer değiştirdiği sıvının ağırlığı kadardır.

    F_\text{kaldırma} = V_{\text{batan}} \cdot d_{\text{sıvı}} \cdot g

    Burada V_{\text{batan}} geminin suya batan hacmi, d_{\text{sıvı}} sıvının yoğunluğu, g yerçekimi ivmesidir.

  • Tuzluluk: Tuz oranı arttıkça deniz suyunun yoğunluğu (d) artar.

  • Yüzen Cisimlerde Denge: Yüzen bir gemide etki eden kaldırma kuvveti, geminin ağırlığına eşittir.

Sorunun Analizi

1. Kaldırma kuvveti değişir mi?

Geminin ağırlığı değişmediğine göre (toplam kütle sabit), gemi nerede olursa olsun denge durumunda kaldırma kuvveti geminin ağırlığına eşittir.

  • Yani kaldırma kuvveti değişmez.

2. Suya batan hacim değişir mi?

Fakat Akdeniz’de suyun yoğunluğu, Karadeniz’den daha büyüktür. Aynı kaldırma kuvvetinin (ağırlığın) elde edilmesi için:

F_\text{kaldırma} = V_{\text{batan}} \cdot d_{\text{Akdeniz}} \cdot g = V_{\text{batan}}' \cdot d_{\text{Karadeniz}} \cdot g

d_{\text{Akdeniz}} > d_{\text{Karadeniz}} olduğu için, V${\text{batan, Akdeniz}} < V{\text{batan, Karadeniz}}$ olur.

  • Yani suya batan hacim azalır. (Doğru)

3. Net kuvvet değişir mi?

Gemi dengede olduğuna göre net kuvvet sıfırdır. (Her iki durumda da net kuvvet 0)

  • Yani bu ifade yanlış.

Sonuç: Doğru Yargılar

Aşağıdaki tablo sonucu özetler:

Yargı No Doğru mu? Açıklama
I Yanlış Kaldırma kuvveti değişmez, gemi ağırlığına eşittir
II Doğru Deniz suyu yoğunlaşınca, aynı kaldırma için batan hacim azalır
III Yanlış Denge halinde net kuvvet her zaman sıfırdır, değişmez

Yanıt

Sadece II doğru. Doğru seçenek: Yalnız II

@Nehir_Kaya1

4

Bir yolcu gemisi, Karadeniz’den (tuzluluğu düşük) Akdeniz’e (tuzluluğu yüksek) gittiğinde denge durumunda hangi yargılar doğru olabilir?

İçindekiler

  1. Sorunun Özeti ve Temel Bilgiler
  2. Temel Kavramlar
  3. Kaldırma Kuvvetinin Tanımı ve Bağlı Olduğu Değerler
  4. Akdeniz ve Karadeniz’in Özellikleri (Tuzluluk ve Yoğunluk)
  5. Soruda Sorulan Yargıların Analizi
  6. Sonuç Tablosu
  7. Özet ve Sonuç

1. Sorunun Özeti ve Temel Bilgiler

Bir yolcu gemisi, deniz yüzeyine yakın bölgelerde suyun sıcaklığının 18°C olduğu Sinop’tan (Karadeniz), 24°C olan Mersin’e (Akdeniz) doğru hareket etmektedir.

  • Akdeniz’in tuzluluk oranı Karadeniz’den BÜYÜKTÜR.
  • Yolcu gemisi iki farklı kıyıda DENGE durumundayken;
    I. Üzerine etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır.
    II. Suya batan hacmi azalmıştır.
    III. Üzerine etki eden net kuvvet azalmıştır.

Yargılarından hangileri doğru olabilir?
(Not: Yolculuk süresince, geminin toplam kütlesi değişmiyor.)

2. Temel Kavramlar

  • Kaldırma Kuvveti (F_k): Bir sıvı içinde bulunan cisme sıvı tarafından uygulanan yukarı yönlü kuvvettir.
  • Yoğunluk (\rho): Birim hacimdeki madde miktarıdır. (Birim: kg/m^3 veya g/cm^3)
  • Denge Durumu: Gemi suya batmış ve üzerinde duran Tüm kuvvetler dengededir (Kaldırma kuvveti = geminin ağırlığı).

3. Kaldırma Kuvvetinin Tanımı ve Bağlı Olduğu Değerler

Kaldırma kuvveti (F_k) şu şekilde hesaplanır:

F_k = V_{batan} \cdot \rho_{su} \cdot g
  • V_{batan}: Suya batan hacim
  • \rho_{su}: Suyun yoğunluğu
  • g: Yerçekimi ivmesi

Bir cisme etki eden kaldırma kuvveti, cismin taşırdığı suyun ağırlığına eşittir.
Yani, cismin ağırlığı kadar suyun ağırlığı taşınır:

m_{gemi} \cdot g = V_{batan} \cdot \rho_{su} \cdot g

Bunun sonucunda:

V_{batan} = \frac{m_{gemi}}{\rho_{su}}

4. Akdeniz ve Karadeniz’in Özellikleri (Tuzluluk ve Yoğunluk)

  • Akdeniz: Yoğunluğu daha büyüktür (çünkü tuzluluk oranı daha yüksek).
  • Karadeniz: Yoğunluğu daha düşüktür (tuzluluk oranı az).

Gemi aynı kütleyle Akdeniz’de ve Karadeniz’de batarsa:

  • Akdeniz’de daha az hacim batar. Çünkü daha küçük hacimde, daha yoğun olduğu için geminin ağırlığını karşılayacak kadar kaldırma kuvveti oluşur.

5. Soruda Sorulan Yargıların Analizi

I. Üzerine etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır.

  • Gemi dengedeyse, kaldırma kuvveti = ağırlık
  • Gemiye gelen kaldırma kuvveti tam olarak ağırlık kadar olmalı; bu yüzden kaldırma kuvveti DEĞİŞMEZ.
  • YANLIŞ!
  • (Çünkü geminin kütlesi sabit, ağırlık sabit, kaldırma kuvveti de sabit olacak.)

II. Suya batan hacmi azalmıştır.

  • Akdeniz’in yoğunluğu fazla olduğu için, aynı ağırlığı daha az hacimdeki su taşır.
  • Yani V_{batan} (suya batan hacim) azalır.
  • DOĞRU!

III. Üzerine etki eden net kuvvet azalmıştır.

  • Gemi duruyorsa, denge durumunda net kuvvet sıfırdır. Bu hep sıfırdır.
  • YANLIŞ!

SONUÇ: SADECE II DOĞRU.

6. Sonuç Tablosu

Yargı No Yargı Doğru mu? Açıklama
I Üzerine etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır. Hayır Dengeyken kaldırma kuvveti ağırlık kadar, değişmez.
II Suya batan hacmi azalmıştır. Evet Suyun yoğunluğu arttıkça batan hacim azalır.
III Üzerine etki eden net kuvvet azalmıştır. Hayır Denge durumunda net kuvvet zaten her zaman sıfırdır.

7. Özet ve Sonuç

  • Akdeniz’in yoğunluğu Karadeniz’e göre daha fazla olduğu için ayrı ağırlıkta bir gemi Akdeniz’de daha az batar.
  • Kaldırma kuvveti geminin ağırlığıyla aynıdır, değişmez.
  • Suya batan hacim azalır çünkü daha yoğun ortamda aynı ağırlığı daha az hacimdeki su taşır.
  • Net kuvvet ise durma (denge) durumunda zaten sıfırdır, değişmez.

Doğru Cevap:

  • Yanıt: Yalnız II (Suya batan hacmi azalmıştır.) doğrudur!

Kısa ve Özet Bilgi Tablosu

Durum/Su Türü Yoğunluk Suya Batan Hacim Kaldırma Kuvveti Net Kuvvet
Karadeniz Az Daha Fazla Sabit (ağırlık kadar) 0
Akdeniz Çok Daha Az Sabit (ağırlık kadar) 0

@Nehir_Kaya1

5

Bir yolcu gemisi, deniz yüzeyine yakın bölgelerde ölçülen ortalama su sıcaklığının 18 °C olduğu Sinop’tan, 24 °C olan Mersin’e doğru hareket etmektedir. Akdeniz’deki tuzluluk oranının Karadeniz’den daha büyük olduğu bilindiğine göre yolcu gemisi iki farklı kıyıda denge durumundayken aşağıdaki yargılardan hangileri doğru olabilir?

  1. Üzerine etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır.
  2. Suya batan hacmi azalmıştır.
  3. Üzerine etki eden net kuvvet azalmıştır.

Answer:

Temel Bilgiler ve Teorik Arka Plan

  • Kaldırma kuvveti (Fₖ): Bir sıvı içinde yüzen veya batan bir cisme sıvının uyguladığı yukarı yönlü kuvvettir. Çağdaş formül ile F_{k} = \rho_{\text{sıvı}} \cdot g \cdot V_{\text{batan}} şeklinde ifade edilir.
  • Denge durumu: Yüzen bir cisim dengede olduğunda, üzerine etki eden net kuvvet sıfırdır. Bu şu anlama gelir:
    F_{kaldırma} = mg \quad (\text{cismin ağırlığı})
  • Sıvı yoğunluğu ve tuzluluk: Tekne, gemi ya da herhangi bir yüzen cisim; daha yoğun (tuzluluk oranı daha yüksek) bir ortamda yüzerken daha az hacim batırmak zorundadır. Çünkü aynı ağırlığı dengelemek için gereken kaldırma kuvvetini, daha yüksek yoğunluklu sıvı daha küçük bir batma hacmiyle sağlayabilir.

Maddelerin Analizi

  1. “Üzerine etki eden kaldırma kuvveti azalmıştır.”

    • Cisim (geminin) ağırlığı sabit olduğu sürece, gemi suda dengede kalırken kaldırma kuvveti ağırlığına eşit olmak zorundadır. Dolayısıyla geminin üzerinde etkin kaldırma kuvveti değişmemektedir, her iki denizde de ağırlığı ile aynıdır. Bu nedenle (I) numaralı ifade doğru değildir.

  2. “Suya batan hacmi azalmıştır.”

    • Akdeniz’deki suyun yoğunluğu (tuzluluk oranı) Karadeniz’e göre daha fazladır. Sıvı yoğunluğunun artmasıyla kaldırma kuvveti aynı miktar ağırlık için daha az hacimle sağlanabilir. Sonuç olarak geminin suya batan hacmi azalır. (II) numaralı ifade doğrudur.

  3. “Üzerine etki eden net kuvvet azalmıştır.”

    • Gemi, her iki durumda da denge konumundadır. Denge halinde net kuvvet her zaman sıfırdır (cisim batmıyor veya yüzeye fırlamıyorsa). Dolayısıyla gemi Akdeniz’de de Karadeniz’de de yüzerken net kuvvet değişmez ve sıfırdır. (III) numaralı ifade doğru değildir.

Sonuç

Bu bilgiler ışığında, doğru olan yargı yalnızca suya batan hacmin azalmasıdır (II).

@Nehir_Kaya1