Soruyu Anlama ve Çözme
Verilen görselde Mehmet ve Akif denizin içinde belli bir derinliğe dalmış durumdalar. Soruda aşağıdaki ifadelerin doğru mu yanlış mı olduğu soruluyor:
İfadeler:
I. Mehmet daha yukarıda olduğundan daha fazla basınca maruz kalmaktadır.
II. İkisi de deniz tabanından 5’er metre yukarıda olduğu için üzerlerine etki eden basınçlar eşittir.
III. Bulundukları yatay konum hizasında derinliğin arttığı açık denizde görüldüğünden, ikisine etki eden basınçlar sabit kalır.
Çözüm Adımları
Deniz ve suyun içinde basınç şu kurallara bağlıdır:
-
Basınç derinlik ile doğru orantılıdır: Yani suyun içinde daha derine inildikçe basınç artar.
-
Yatay konumda basınç aynı kalır: Aynı derinlikteki noktalar arasında basınç farkı olmaz.
İfadeleri Analiz Edelim
I. Mehmet daha yukarıda olduğundan daha fazla basınca maruz kalmaktadır.
Yanlış. Basınç, derinlikle artar. Eğer Mehmet ve Akif aynı derinlikte (tabandan 5 metre yukarıda) bulunuyorlarsa, ikisine uygulanan basınç aynıdır. Mehmet daha fazla basınca maruz kalmaz.
II. İkisi de deniz tabanından 5’er metre yukarıda olduğu için üzerlerine etki eden basınçlar eşittir.
Doğru. İkisi de aynı derinlikte olduğundan, üzerlerine etki eden basınçlar eşittir. Suyun yatay düzlemde basıncı değişmez.
III. Bulundukları yatay konum hizasında, derinliğin arttığı açık denizde görüldüğü yüzdedir, ikisine etki eden basınç sabit kalır.
Yanlış. Aşırı açık denizde derinlik yatay olarak değişebilir. Bunun görseldeki bilgiyle ilgisi yoktur. Ayrıca İfade doğru veri sunmuyor.
Cevap:
Yanlış olan ifadeler:
- I ve III
Özet Tablo:
| İfade No | İfade İçeriği | Durum | Açıklama |
|---|---|---|---|
| I | Mehmet daha yukarıda olduğundan daha fazla basınca maruz kalmaktadır. | Yanlış | Basınç derinlik ile artar, Mehmet ve Akif aynı derinlikte. Basınç farkı yoktur. |
| II | İkisi de deniz tabanından 5 metre yukarıda olduğu için üzerlerine basınçlar eşittir. | Doğru | Aynı derinlikte olduklarından basınç aynıdır. |
| III | Bulundukları yatay konum hizasında ikisine etki eden basınç sabit kalır. | Yanlış | Açık denizin derinlikle ilgili yorumu gereksizdir, geçersiz. |
Akif ve Mehmet denizde yüzmeyi özellikle de suyun içine dalmayı çok seviyorlar. Akif bulunduğu noktada tabandan 5 metre yukarıda iken Mehmet de bulunduğu noktada tabandan 5 metre yukarıdadır. Buna göre verilen I, II ve III numaralı ifadelerden hangileri yanlıştır?
Cevap:
İçindekiler
-
- Basınç Nedir ve Nelere Bağlıdır?
- Verilen İfadelerin Analizi
- İfade I
- İfade II
- İfade III
- Sonuç ve Cevap
- Özet Tablo
- Kısa Özet
1. Sorunun Genel Özeti
Akif ve Mehmet, denizin içinde farklı yatay konumlarda fakat tabandan aynı yükseklikte (5 m) bulunuyorlar. Suyun içindeki basınç, çoğunlukla su yüzeyinden olan derinliğe göre belirlenir (yoğunluk ve yerçekimi sabit kabul edildiğinde). Burada sorulan soru, verilen üç ifadenin fiziksel olarak doğru mu yoksa yanlış mı olduğu üzerinedir. Sonuçta bizden “hangileri yanlıştır?” sorusuna cevap isteniyor.
2. Basınç Nedir ve Nelere Bağlıdır?
Sıvı basıncı, P harfiyle ifade edilir ve temel olarak şu formüle göre değişir:
$
P = P_{\text{atmosfer}} + \rho \cdot g \cdot h
$
Burada:
- P_{\text{atmosfer}} atmosfer basıncıdır (su yüzeyindeki atmosferik basınç).
- \rho (rho) sıvının yoğunluğudur (tuzlu suda tatlı sudan biraz daha farklı olabilir, ancak LGS seviyesinde genelde sabit alınır).
- g yerçekimi ivmesidir, yaklaşık 9.8 m/s².
- h su yüzeyinden olan dikey derinliktir.
Özetle, iki farklı nokta su yüzeyinden aynı derinlikteyse üzerlerine etki eden sıvı basınçları eşittir. Tabanla olan mesafelerin aynı olması, eğer su yüzeyi de o bölgede yatay düzlemdeyse (gel-git veya dalga yüksekliği göz ardı edilirse), onların fiilen aynı derinlikte olduğunu gösterir.
3. Verilen İfadelerin Analizi
3.1. İfade I
“Mehmet daha yukarıda olduğundan daha fazla basınca maruz kalmaktadır.”
Bu ifade, suda basınç açısından baktığımızda yanlıştır. Çünkü basınç, noktaların yüzeyden olan derinliğine bağlıdır. “Daha yukarıda” ifadesi, yüzeye daha yakın olmak anlamına gelir. Yüzeye yakınsanız basıncınız, dibe daha yakın birine kıyasla daha düşük olur.
Dolayısıyla, derinlik azalınca basınç da azalır. İfade tam tersi bir yargı vermektedir; bu nedenle uygun değildir.
3.2. İfade II
“İkisi de deniz tabanından 5’er metre yukarıda olduğu için üzerlerine etki eden basınçlar eşittir.”
Eğer deniz yüzeyi, o bölgede yatay kabul edilirse (yüksek dalga veya ani derinlik farkı yoksa) ve iki kişi de tabandan aynı mesafedeyse, su yüzeyinden bakıldığında da benzer derinlikte bulunacaklardır.
Dolayısıyla bu iki noktada suyun basıncı eşit olur. Bu ifade doğrudur.
3.3. İfade III
“Bulundukları yatay konum hizasında, derinliğin arttığı açık denizlerde yoğunluk derecesine etki eden basınç sabit kalır.”
Burada iki farklı yorum çıkabilir:
- Aynı derinlik seviyesinde yatay olarak hareket ediyorlarsa, basınç yaklaşık sabit kalır. Çünkü basınç su yüzeyine göre derinliğe bağlıdır, taban derinse de, suyun üst yüzeyinden ölçülen derinlik aynı kalıyorsa basınç aynıdır.
- Ancak ifade “derinliğin arttığı açık denizlerde” ifadesiyle, sanki yatay konum değiştikçe basınç değişmiyor gibi bir genelleme yapıyor. Bu genelleme tam doğru olmayabilir; basınç sabit kalır demek her yatay hareket için mutlak bir kural değildir. Yine de tipik lise düzeyinde, eğer iki nokta su yüzeyinden aynı dikey derinlikteyse basıncın aynı olduğu söylenebilir.
Bu ifadede amaç, “taban eğimli de olsa veya farklı yatay konumda bulunuyor olsalar da, aynı dikey derinlikte kaldıkları sürece basınç sabittir” demek ise doğru bir fiziki ilkeden bahsediyor olabilir. Fakat metnin tam yazılışından dolayı, sanki “derinlik arttığında da basınç sabit kalır” gibi bir anlam çıkıyorsa bu yanlış olur. Burada ifade kafa karıştırıcı biçimde düzenlenmiştir ve çoğu soru çözümünde, “derinlik artarsa basınç da artar” kuralına ters düştüğü için yanlış kabul edilir.
Bu tarz LGS sorularında genelde, III. ifadenin, yukarıda anlatıldığı gibi eksik veya yanıltıcı kabul edildiği ve doğru ifadenin “Aynı derinlikte basınç sabittir” olması gerektiği sıkça görülür. Metin, “derinliğin arttığı açık denizlerde basınç sabit kalır” diyerek çelişkiye düşüyor. Dolayısıyla III. ifade yanlış sayılır.
4. Sonuç ve Cevap
Bu nedenle:
- İfade I: Yanlış
- İfade II: Doğru
- İfade III: Yanlış (metnin yanlış aktarımı veya çelişkili söylemi nedeniyle)
Soru “Hangileri yanlıştır?” dediğinden, I ve III yanlıştır.
5. Özet Tablo
| İfade | Değerlendirme | Açıklama |
|---|---|---|
| I. Mehmet daha yukarıda olduğundan daha fazla basınca maruz kalmaktadır. | Yanlış | Yüzeye yakın olanın basıncı daha düşüktür, bu ifade tam tersini söylüyor. |
| II. İkisi de deniz tabanından 5’er metre yukarıda olduğu için üzerlerine etki eden basınçlar eşittir. | Doğru | Aynı derinlikte (yüzeyden ölçülen) basınçlar eşittir. |
| III. Bulundukları yatay konum hizasında, derinliğin arttığı açık denizlerde yoğunluk derecesine etki eden basınç sabit kalır. | Yanlış | Derinlik artarsa basınç artar. İfade çelişkili; her yatay konum aynı derinlikte değilse sabit basınç beklenemez. |
6. Kısa Özet
Suda basınç, suyun yüzeyinden olan dikey derinliğe bağlıdır. Aynı derinlikteki iki nokta aynı basınca maruz kalır. Yüzeye daha yakın nokta ise daha az basınca sahiptir. Bu nedenle I ve III numaralı ifadeler yanlış, II numaralı ifade ise doğrudur.