Soru: Açık hava basıncının ( P_0 ) olduğu ortamda ( d_s ) özkütleli sıvı içerisinde bırakılan ( d_c ) özkütleli, ( G ) ağırlıklı, ( S ) kesit alanlı cisim dengededir. Sıvı yüksekliği ( h ), cismin sıvı içinde kalan yüksekliği ( h_2 ) dışında kalan ( h_1 ) olduğuna göre cisme etki eden kaldırma kuvveti, hangi niceliklere eşittir?
Cevap:
Kaldırma kuvveti, Archimedes prensibine göre, cismin batırılan hacminin yer değiştirdiği sıvı miktarının ağırlığına eşittir. Yani kaldırma kuvveti (F_k) şu şekilde hesaplanır:
Buradaki terimler:
- ( h_2 ): Cismin sıvı içinde kalan kısmının yüksekliği.
- ( d_s ): Sıvının özkütlesi.
- ( g ): Yerçekimi ivmesi.
- ( S ): Taban alanı.
Soruda verilmiş seçeneklere baktığımızda, kaldırma kuvveti ( h_2 \cdot d_s \cdot g \cdot S )'ye eşit olan seçeneği bulmalıyız. Bu formül III numaralı ifadeye denk gelmektedir.
Doğru cevap: E) III ve IV
IV numaralı ifade de kaldırma kuvveti formülüne eşdeğer şekilde yayılabilen terimler içeriyor. Dolayısıyla doğru seçim bu olacaktır.