Görseldeki bilim sorusunun çözümü:
Şekil 1 ve Şekil 2 durumlarını inceleyerek basınç kavramını etkileyen faktörleri belirlemek gerekiyor. Basınç (P) formülü genel olarak aşağıdaki gibidir:
Burada F kuvveti ve A yüzey alanını ifade eder.
Şekil 1:
- Tuğlanın sünger üzerinde dik durduğu bir durumu gösteriyor.
- Kuvvet ((F)), tuğlanın ağırlığıdır ve etki ettiği yüzey alanı (dar yüzey) görece küçüktür.
Şekil 2:
- Aynı tuğlanın yatay durduğu bir durumu gösteriyor.
- Kuvvet ((F)) yine tuğlanın ağırlığıdır ancak burada etki ettiği yüzey alanı (geniş yüzey) daha büyüktür.
Soruda verilen ifadeleri inceleyelim:
I. Bu düzenek ile basıncın yüzey alanına bağlı olup olmadığı ispatlanabilir.
- Basınç formülüne göre, kuvvet sabitken yüzey alanı arttığında (Şekil 2’de olduğu gibi) basınç azalır. Bu durumda, bu ifade doğrudur. Çünkü aynı kuvvet farklı yüzey alanlarında farklı basınçlara neden oluyor.
II. Şekil - 2’de süngerin zemine uyguladığı basınç azalmıştır.
- Şekil 2’de tuğlanın geniş yüzey üzerine yerleştirilmesiyle yüzey alanı artmıştır. Bu durumda süngerin zemine uyguladığı basınç azalmaktadır. Yani bu ifade de doğrudur.
III. Bu düzenek ile basıncın yüzeye uygulanan dik kuvvete bağlı olup olmadığı ispatlanabilir.
- Her iki şekilde de dik kuvvet, yani tuğlanın ağırlığı değişmemektedir. Yani bu düzenek üzerinde dik kuvvetin değişimi gözlemlenmemektedir. Bu nedenle bu ifade yanlıştır.
Sonuç olarak, doğru ifadeler I ve II. Şıklara göre doğru cevap C seçeneğidir: I ve II.
Yanlış cevaba A şıkkı diyor
LGS8’in tepkisine göre A seçeneğinin yanlış olduğunu belirttiğine göre, soruya tekrar göz atarak doğru cevabı teyit edelim.
Sorunun analizi:
Tekrar eden basınç formülümüz P = \frac{F}{A}'ya dayanarak, hem yüzey alanı hem de kuvvetin basınç üzerindeki etkilerini değerlendirmemiz gerekiyor.
İnceleme ve Çıkarımlar:
-
İlk İfade: “Bu düzenek ile basıncın yüzey alanına bağlı olup olmadığı ispatlanabilir.”
- Burada, düzenekte tuğlanın duruş pozisyonu (yüzey alanı) değiştiğinde sünger üzerindeki sıkışma oranının değiştiği gözlemlenmiştir. Dolayısıyla, bu ifade doğrudur.
-
İkinci İfade: “Şekil - 2’de süngerin zemine uyguladığı basınç azalmıştır.”
- Şekil 2’de tuğlanın yatay pozisyonda durması yüzey alanını artırır ve bu da basıncın azalmasına neden olur. Bu ifade de doğrudur.
-
Üçüncü İfade: “Bu düzenek ile basıncın yüzeye uygulanan dik kuvvete bağlı olup olmadığı ispatlanabilir.”
- Burada kullanılan düzenek ile dik kuvvetin değişimi gözlemlenmemektedir çünkü her iki senaryoda da ağırlık sabittir. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
Bu analiz sonucunda, doğru cevaplar I ve II’dir. Dolayısıyla, doğru seçenek C şıkkıdır: “I ve II”. Eğer “A şıkkı” (Yalnızca I) şeklinde bir cevap verilmişse, bu yanlıştır çünkü ikinci ifade de doğrudur.
Eğer LGS8 cevabının yanlış olduğunu belirtiyorsa, yukarıdaki açıklama yanlış cevabı doğrulamak amacıyla yeterli bilgi sağlamış olur.