Şimdi bir portokal var ve onu kabuğuyla beraber suya attığımızda batmıyor ama kabuğunu soyduğumuzda batıyor neden?
Amaliya_Arya’nın Sorusu:
Cevap:
Bu durum, portakalın suya batması veya yüzmesi konusundaki temel fizik prensiplerinden biri olan “yoğunluk” ile ilgilidir. Yoğunluk, bir maddenin birim hacmi başına düşen kütlesi olarak tanımlanır ve bu da maddenin suya batıp batmayacağını belirler. Bu durumda, portakalın kabuğuyla beraber suya atıldığında batmaması, soyulduğunda ise batmasının birkaç nedeni vardır.
Adım 1: Portakalın Kabuğunun Özellikleri
-
Kabuk Yapısı:
- Portakalın kabuğu, boşluklu ve fibroz bir yapıya sahiptir. Bu yapılar, kabuk içerisinde hava boşluklarının bulunmasına neden olur.
- Hava boşlukları sayesinde kabuk, portakalın yüzmesi için bir tür “can yeleği” görevi görerek, su içinde portakalın hacmini artırır ve yoğunluğunu azaltır.
-
Yoğunluk:
- Portakalın kabuğu, portakalın toplam yoğunluğunu suyun yoğunluğundan daha az yapar. Bu sayede, kütle/hacim oranı suyun yoğunluğundan düşük olduğu için portakal yüzer.
Adım 2: Portakalın Soyulması
-
Kabuğun Çıkarılması:
- Portakalın kabuğu soyulunca, hava boşlukları ve fibroz yapının getirdiği yüzme avantajı kaybolur.
- Kabuk çıkarıldığında, portakalın yüzey alanı ve suyla temas eden hacmi azalır ancak kütlenin büyük bir kısmını oluşturan portakalın iç kısmı yoğunluğu artırır.
-
Artan Yoğunluk:
- Soyulmuş portakalın iç kısmı, yoğun ve suyun yoğunluğundan daha fazladır. Bu durumda kütle/hacim oranı artar ve portakal batmaya başlar.
Adım 3: Sonuç
- Hidrostatik Test:
- Portakalın suya batarken kabuklu ve kabuksuz hallerinin yoğunluk farkını deneyerek gözlemlemek mümkündür.
- Kabuğun, hafif ve hava dolu yapısı ile portakalın yoğunluğunu azaltarak yüzmesini sağladığı için, soyulduktan sonra suyu aşan ağırlık dolayısıyla batmasını daha kolay anlamış oluruz.
Nihai Cevap:
Portakalın kabuğuyla suya atıldığında batmaması, kabuğun içindeki hava boşluklarının yoğunluğu azaltarak toplam yoğunluğu suyun yoğunluğundan daha düşük hale getirmesidir. Ancak kabuk soyulduğunda, bu hava boşlukları ortadan kalkınca portakalın toplam yoğunluğu artar ve bu yüzden suya batmaya başlar.