Sıvıları karıştırıcı kullanmadan döndürerek karıştırmak için deney kapları K şeklinde olduğu gibi yapılmıştır. Buna erlenmayer kabı denilmektedir. Aynı miktarda su, aynı boyutlardaki K ve L kaplarında eşit hızla düşey eksende döndürüldüğünde şekildeki gibi K’de su dökülmemekte, L’de ise dışarıya taşarak dökülmektedir.
K kabında su dökülmemesi, L’de ise dışarıya taşarak dökülmesi
I. Sıvıların farklı yönde döndürülmesinin bir sonucudur.
III. Dönerken K’de merkezcil kuvvetin yönünün içe doğru, L’de dışa doğru olmasının bir sonucudur.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
(Sürtünmeler önemsenmiyor.)
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve III
E) II ve III
Dairesel Harekette Yüzey Tepki Kuvveti ve Kap Geometrisi
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Dairesel hareket yapan cisimlere etki eden merkezcil ivme ve merkezcil kuvvet daima dönme eksenine (merkeze) doğrudur; kap yüzeylerinin sıvıya uyguladığı normal tepki kuvveti (\vec{N}) ise daima temas ettiği yüzeye dik doğrultudadır.
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
Kapların düşey kesit geometrileri incelendiğinde; K kabı (erlenmayer) yukarı doğru daralan, L kabı ise yukarı doğru genişleyen eğik yüzeylere sahiptir.
- I. Öncül (Yanlış): Sıvıların saat yönünde ya da saat yönünün tersine döndürülmesi merkezcil ivmenin büyüklüğünü veya yönünü etkilemez. Suyun dökülüp dökülmemesi dönme yönüne bağlı değildir.
- II. Öncül (Doğru): Yüzeyin sıvıya uyguladığı tepki kuvveti daima yüzeye diktir. K kabının yan duvarları yukarı doğru daraldığından, duvarın suya uyguladığı dik tepki kuvvetinin düşey bileşeni aşağı doğrudur ve suyun yukarı tırmanmasını engelleyerek dökülmesini önler. L kabında ise yüzey dışa doğru genişlediğinden tepki kuvvetinin düşey bileşeni sıvıyı yukarı doğru iter ve su dışarı taşar.
- III. Öncül (Yanlış): Merkezcil kuvvet, tanımı gereği her iki kapta da daima dönme eksenine, yani merkeze (içe) doğrudur; fizikte dışa doğru bir merkezcil kuvvet yoktur.
CEVAP: B) Yalnız II
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: ÖSYM ve MEB kazanımlarında eylemsizlik referans sistemi esas alınmaz. Bu nedenle “merkezkaç kuvveti” bir kuvvet olarak gösterilmez; merkezcil kuvvet daima yörünge merkezine doğrudur. Sıvının yükselip taşması ya da tutulması doğrudan kap çeperinin uyguladığı normal kuvvetin yönü ve eğimiyle ilgilidir.