1. Katı,SıvıveGazBasıncı

2. KaldırmaKuvveti

Basınçve KaldırmaKuvveti

4Ünite

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

3

3. A B

SistemdengedeolduğunagörePAvePBbasınç-larıeşittir.

Yanıt C dir.

4. Sıvılariçindebulunduklarıkabınbütünyüzeylerinebasınç uygular. Bu nedenleMerve'nin açıklamasıdoğrudur.

Katıcisimyataydüzlemdeisebasınçkuvveticisminağırlığınaeşittir.Fakatcisimeğikdüzlemüzerindeisebasınçkuvvetiağırlığındanküçüktür.Buneden-leÇağrı'nınaçıklamasıherzamandoğrudeğildir.

Açıkhava,yerçekimikuvvetivehavamolekülleri-ninhareketindendolayıtemasettiğibütünyüzeyle-rebasınçuygular.BunedenleMehmet'inaçıklama-sıdadoğrudur.

Yanıt E dir.

5. tahta

su

X gazı

A

Suyun içine tahta parçası atılınca tahtanın batanhacmikadarsu,kaptantaşar.Budurumdasuyük-sekliği değişmez. Su yüksekliği değişmediği içinsuyunAnoktasınayaptığıPAbasıncıdeğişmez.Suyunyaptığıbasınçdeğişmediğindengazbasıncıdadeğişmez.

Yanıt E dir.

Test1'inÇözümleri

1.

yatay

K L

Düzgün yükselen cisimler için basınç, P = hdgbağıntısı ilebulunur.KveLprizmaları içinP,d,gdeğerleriaynıolduğunagöre h değerlerideeşitolmalıdır.

KveLprizmalarınınkesitalanlarıbilinmediği içinBuprizmalarınkütlelerinineşitolduğunusöyleye-meyiz.

Katıcisimleriçinbasınç;

PA

G=

bağıntısıylabulunur.K,Lprizmalarınınbasınçları

eşitolduğunagöre AğırlıkKesitalanı

oranlarıeşitolmalı-dır.

Yanıt D dir.

2.

m

2m

3m

X

Y Z

Kabın içindeki gaz basıncı, açık hava basıncı ilekütlelerinoluşturduğubasıncıntoplamınaeşittir.

P PA

mg

X 0= +

P PA

mg2

Y 0= +

P PA

mg3

Z 0= +

olduğundanPZ>PY>PX sonucubulunur.

Yanıt D dir.

Katı,SıvıveGazBasıncıTestÇözümleri1

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI4

9. TıpayauygulananFkuvveti F

sıcakçay

tıpayı aşağıya indirerekgazınhacminiküçültür.Hacmiküçü-lengazınbasıncıartar.

Gazbasıncındakiartıştemas-ta bulunduğu sıvıya aktarılır.Sıvı,üzerineuygulananbasın-cıheryöndeveayneniletir.

Buyollaoluşanbasınç,dışarı-dakibasınçtanbüyükolduğun-dansıvıdışarıakar.

Sıvı basıncı, sıvının derinliği ile doğru orantılıdır.Ancakbuolaydaetkilideğildir.

Yanıt C dir.

10.

X

yatay

Y

GX GY

yatay

ip

XveYcisimlerininağırlıklarınışekildekigibigöste-rebiliriz.İpinbağlıolduğunoktayagöretorkalınırsa;

GX·1,5=GY · 2

G

G

3

4

Y

X=

bulunur.KatıbasıncıPA

G= bağıntısıilebulunur.

Buradan;

PA

G

X

X=

PA

G

2Y

Y=

· ·

·

P

P

A

G

G

A

G

G

P

P

22

23

4

3

8

Y

X X

Y Y

X

Y

X

= =

= =

bulunur.

Yanıt A dır.

6. MLK

3A2AA

Sıvı düzgün yükselen kapta bulunuyorsa sıvı ba-sınçkuvvetisıvınınağırlığınaeşitolur.Bunagöreherdurumdasıvıbasınçkuvvetlerieşitolur.

Yanıt E dir.

7. Sıvıbasıncı P=hdg bağın-

sv

L

K

F

x

tısıylabulunur.Bağıntıdakih,istenilennoktanınsıvıyüzeyi-nedüşeyuzaklığıdır.Pistonxkadar yukarı doğru itilince Knoktası üzerindeki sıvı yük-sekliğiartarken,Lnoktasıüze-rindeki sıvı yüksekliği azalır.BunedenlePKartar,PLaza-lır.

Yanıt B dir.

8. Denizseviyesindenitibaren yükseğe çıktıkça açık havabasıncıazalır.Balonesnekol-duğu içindışbasınçazalıncaiçbasınçdaazalır.OhâldeI.yargıyanlıştır.

Balon içindeki hidrojen gazı-nın basıncının azalabilmesiiçinbalonunhacmiartmalıdır.II.yargıdoğrudur.

Balonun hacmi arttığı için balon içindeki hidrojengazınınözkütlesiazalır.III.yargıyanlıştır.

Yanıt B dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI 5

13.

F R

S

K

sv

hava

A

PistonRdüzeyindenSdüzeyinegetirilincehava-nınhacmiazaldığıiçinkapiçindekihavanınbasıncıartar.

KapiçindekihavabasıncıarttığındaKnoktasındakitoplambasınçartar.AncakKnoktasındakisıvıba-sıncıdeğişmez.

Yanıt B dir.

14.

6Sx1

x2

x3

9S

3S S

S2

S3

Çivinin geniş yüzeyine uygulanan kuvvet, küçüksivriyüzeyeayneniletilir.Ancaksivriyüzeydekiba-sınçdahabüyükolur.

Çekicinvurulduğuyüzeyleringenişliğiönemlideğil-dir.Tahtailetemasedenyüzeyönemlidir.Sivriyü-zeylereiletilenkuvvetlereşitolduğunagöreyüzeyalanıenküçükolanuçtabasınçdahabüyükolacak-tır.Bunedenleçivilerintahtadakiilerlememiktarlarıarasındakiilişkix2>x1>x3şeklindeolur.

Yanıt C dir.

11.Gazlarıbirbirindenayıranzarlaresnekolduğuiçingazlarınbasınçlarıeşitolmalıdır.

A B C

Şekil Imusluk

A B C

Şekil IImusluk

esnek zar

Ayrıcazarlarsağadoğruesnediğiiçin,muslukaçı-lıncaiçeriyehavagirdiğiniveherbirgazınbasıncı-nınarttığınısöyleyebiliriz.

Yanıt E dir.

12.Basınçyön içermediğindenskalerbirbüyüklüktür.BunedenleI.öncülyanlıştır.

SIbirimsistemindebasınçbirimiatmdeğilPadır.BunedenleII.öncülyanlıştır.

Basınç kuvveti, kuvvet çeşidi olduğu için vektörelbirbüyüklüktür.BunedenleIII.öncüldoğrudur.

Yanıt C dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI6

16.

1

2 3

F1yatay

F2 F3

Katılardabasınçkuvveti, yüzeyalanınavecisminbiçimine bağlı değildir. Sadece cismin ağırlığınabağlıdır.Bunagöre1,2,3numaralıcisimlerinya-tayzemineuyguladığıF1,F2,F3basınçkuvvetlerieşittir.

Yanıt D dir.

15.

P1

P2

3d

2dh2

h1

AynıseviyedekiP1veP2sıvıbasınçlarıbirbirineeşittir.

P1=P2

h1 · d1·g=h2 · d2 · g

h1·3d=h2 · 2d

h

h

3

2

2

1= bulunur.

Yanıt E dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI 7

3.

L MK

dK dL dM

İlkdurumdakaplarıntabanlarındakisıvıbasınçlarıeşitolur.Kaplara2dözkütlelisıvılarilaveedildiğin-de kaplardaki karışımların özkütleleri arasındakiilişkidK < dL < dMolur.SıvıbasıncıP=h·d·gba-ğıntısıilebulunduğundanbasınçlararasındakiilişkiPK<PL<PMolur.

Yanıt A dır.

4. PistonunkesitalanıAolsun.

Şekil I

F1

h

h

K

İlk durumda şekildeki K noktasındaki basınç

P1=h

2·d·g,basınçkuvvetideF1=P1Adır.

Pistonhkadaritildiğindesıvıhkadardahayük-

seldiğindenKnoktasındakibasıçP2=(h

2+h)·d·g

basınçkuvvetideF2=P2·Aolur.

F2 K

Şekil II

Budurumda,

.

F

F

P A

P A

P

P

F

F

hd g

hd g

bulunur

2

3

2 1

3

·

·

· ·

· ·

2

1

2

1

2

1

2

1

= =

= =

Yanıt E dir.

Test2'ninÇözümleri

1.

2A

2AA

Ayatay(yer)

Yataydüzlemüzerindedurankatıcisimleriçinba-sınçkuvveticisminağırlığınaeşittir.Bunedenleci-simyanyatırılırsaFbasınçkuvvetideğişmez.

Basınç,birimyüzeyedikolarakuygulanankuvvet-tir.Yüzeyartarsabasınçazalır.CisimyanyatırılırsayüzeyartacağındanPbasıncıazalır.

Yanıt D dir.

2. Pascalprensibinegöre,sıvınınbirnoktasınayapı-lanbasınçsıvınıntemasettiğibütünyüzeylereay-neniletilir.PistonlaraynıseviyededengelendiğinegöreşekildekiRveSnoktalarındakibasınçlarbir-birineeşitolmalıdır.

3A2AR

sıvı

S

.

P P

A

G

A

G

G G bulunur

2 3

4

3

8

R S=

=

=

l

l

Yanıt E dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI8

7. K

sv

Daralankaplardakisıvılarınağırlığıkaptabanında-kisıvıbasınçkuvvetindenherzamanbüyüktür.BunedenleFkesinlikleartar.

Sıvı,boşolanKkabınaboşaltıldığındasıvıyüksek-liğiartacağındankabın tabanındakiPsıvıbasıncıartar.

Yanıt C dir.

8.

sıvıK

F

LM

Paskalprensibinegöresıvınınbirnoktasındakiba-sınçartışısıvının temasettiğibütünnoktalaraay-neniletilir.BudurumdaFkuvvetininoluşturduğubasınçartışısıvınınheryerindeaynıolacaktır.YaniPK=PL=PMolur.

Yanıt E dir.

5.

h2

h1

L MK

Bernoulli ilkesine göre akışkanların hızının arttığıyerdebasınçazalır.KucundanüflenincehavanınLnoktasındakihızıMninkindenbüyükolacağından,L noktasındakibasınç M ninkindendahaküçükolur.I.yargıdoğrudur.

L noktasındakibasınç M ninkindendahaküçükolursah1artar,h2azalır.Budurumdah1>h2olur.II.yargıdadoğrudur.

Yanıt D dir.

6.

F1 F2

F3

SıvılarınağırlıklarıGolsun.Düzgünyükselenkap-larda sıvı basınç kuvveti sıvının ağırlığına eşittir.YanibirincidüzenekteF=Gdir.

Giderek daralan kaplardaki sıvıların ağırlığı kaptabanındaki sıvı basınç kuvvetinden küçüktür. F2 > G

Giderek genişleyen kaplardaki sıvıların ağırlığıkaptabanındakisıvıbasınçkuvvetindenbüyüktür. G>F3

Buna göre, sıvı basınç kuvvetleri arasındaki ilişkiF3<F1<F2biçimindeolur.

Yanıt C dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI 9

11.

yer (yatay)

K L M

DüzgünyükselenkatıcisimleriçinbasınçP=hdgolduğundanPK=PL=PMolur.

M silindirindeki parçanın tamamı M çıkarılsaydı basınç değişmezdi.Üstteki parça fazlalık olduğu içinPMbasıncıenbüyükolacaktır.

Yanıt A dır.

12.

K L

d1

d2

d3

Uborusundaözkütlesienbüyükolansıvıenalttabulunur.Budurumda d1 < d3 < d2 olur. I. yargıdoğru,III.yargıyanlıştır.

K-LseviyesininaltındaaynısıvıolduğuiçinKveLnoktalarındakisıvıbasınçlarıeşitolur. II.yargıdoğrudur.

Yanıt D dir.

9. svsv

Kabınyereuyguladığıbasınçkuvvetikabınağırlığı-naeşittir.Bunedenlebasınçkuvvetideğişmez.

Kaptersçevrilirseyeretemasedenyüzeyalanıar-tacağındanbasınçazalır.

Yanıt C dir.

10.Pistonitilincedüzgünyükselensıvı-

F1

sıvı

nın yüksekliği değişmediği için sıvı-nınoluşturduğubasınçkuvvetideğiş-mez.

Genişleyen kaptaki sıvı itilince

F

sıvı

2

sıvınıntoplamyüksekliğiazaldığıiçin sıvının oluşturduğu basınçkuvvetideazalır.YaniF2azalır.

Daralankaptakisıvıitilincesıvının

F3

sıvı

toplam yüksekliği arttığı için sıvınınoluşturduğu basınç kuvveti de artarYaniF3artar.

Yanıt B dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI10

15.Pipetle su içerken pipet içindeki basıncı azaltırız.Bunun sonucunda açık hava basıncı suyu pipetiçindeyukarıdoğruiter.Bunedenlehavasıboşaltıl-mışbirortamdapipetlesuiçemeyiz.

Elektriksüpürgesininmotoruboru içindekibasıncıazaltır.Açıkhavabasıncıdadışarıdakihavayıboruiçine iter. Böylece süpürme işlemi gerçekleşir. Bunedenlehavasıboşaltılmışbirortamdaelektriksü-pürgesiiletemizlikyapılmaz.

Camatemasedenvantuzakuvvetuygulandığındaiçindekihavaboşalır.Bundansonratektaraflıuy-gulananaçıkhavabasıncı,vantuzucamayapıştıra-rakdüşmesiniengeller.Havasıboşaltılmışortamdavantuzcamayapıştırılamaz.

Yanıt E dir.

16.

Patenlerin temasyüzeyininazolması,basıncıar-tırıpbuzueritmekvebununsonucundasürtünmekuvvetiniazaltmakiçindir.

Yanıt E dir.

13.Birimyüzeyedikolarakuygulanankuvvetebasınçdenir.Cisminağırlığımgolduğundan;

mg

K

60°

K

mg·cos60°

PA

mg

1=

°· oscP

A

mg 60

2=

.P

Pbulunur2

2

1=

Yanıt B dir.

14. 3G 2G

K L

KveLcisimlerininyereyaptıklarıbasınçlarıneşitolabilmesiiçinağırlıklarısırasıyla3Gve2Golma-lıdır.

Bunagöre;

K

L

3G

2G

2A

P 52= G

yer

.

PA

G

PA

G G

PA

G

P P bulunur

3

3

2

3 2

2

5

2

5

=

=+

=

=

l

l

l

Yanıt A dır.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI 11

3.

h

h

h

yer

M

basnç

zaman0

Busorudasuyunkabıntabanınauyguladığıbasınçsorulsaydı cevapAseçeneğiolurdu.Ancakkabınyereuyguladığıbasınçsorulmuş.Başlangıçtakabınbirağırlığıolduğundan,yereuyguladığıbasınçsıfır-dan farklıdır.DahasonrasabitdebiliMmusluğun-danakansuilekabınağırlığıdüzgünbirşekildear-tar.BudurumauygungrafikDseçeneğindekigibidir.

Yanıt D dir.

4. IveIIileverilenlerbasıncınbirimleridir.IIIileverilenisekütleninbirimidir.

Yanıt D dir.

5.

Y

Y

Z

X

yatay (yer)Şekil I Şekil II

2SS

X,Y,ZcisimlerininağırlığınaGX,GY,GZdiyelim.

ŞekilIdeX+Ycisimlerininyereyaptığıbasınç,Şe-kilIIdeY+Zcisimlerininyereyaptığıbasıncaeşittir.Buradan;

S

G G

S

G G

2

X Y Y Z+

=+

2GX + 2GY=GY + GZ

2GX + GY=GZ

yazabiliriz.Bunagöre Ive II.önermelerkesinlikledoğrudur.

Yanıt C dir.

Test3'ünÇözümleri

1.

S

1 2 3

Syatay 2S

Yatay düzlemle temas yüzeyi S olan bir cismin

yüzeyeyaptığıbasınçPS

F= bağıntısı ilehesap-

lanır. Bağıntıdaki F, cismin ağırlığı olup aynı za-

mandabasınçkuvvetiadınıalır.Birbaşkaifadeyle, F=P·Syazabiliriz.

Ayrıcadüzgündiksilindirikyadaprizmatikcisim-lerin basıncı,P=hdgbağıntısı ile dehesaplanır.Bunagöre,aynımaddedenyapılmışveyükseklik-leri eşit her üç cismin yatay yüzeye uyguladıklarıbasınçkuvvetleriarasındakiilişkiiseF2>F1=F3 olur.

Yanıt D dir.

2.

h

2h

2d 2dd

X Y

Z

yatay (yer)

YveZsilindirleridüzgüngeometrikbiçimlikatıci-simlerdir.P=hdgbağıntısından,PY=PZolduğubulunur.

Xkesik konisi ileYsilindirininbasınçları karşılaş-tırıldığında ağırlıklarının yüzey alanına oranı gözönüne alınır. Koninin kesik olmasından dolayı PY >PX bulunur.Herüç cisimkarşılaştırıldığındaPY=PZ>PXolur.

Yanıt C dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI12

8.

S

2S

1,5h

3hF1 F2

Inoktasındakisıvıyüksekliği1,5h; IInoktasındakisıvıyüksekliği3hdir.IyüzeyininalanıS,IIyüzeyi-ninalanı2Sdir.

.

F hdSg

F hdg S hdgS

FF

hdgS

hdgS

23

3 2 6

623

41

1

2

2

1

=

= =

= =

Yanıt E dir.

9.

cva

Yapılan deneyin gerçek amacı, barometrede sıvıyüksekliğininnelerebağlıolduğunubulmaktır.

Deneyde, öncedeniz kenarında sonra yüksekbirdağın tepesinde sıvı yüksekliğine bakılarak açıkhavabasıncıölçülüyor.

Deney,cıvayerinebaşkabirsıvı ileaynıyerlerdetekrarlanarak sıvı cinsinin, boruda sıvı yüksekliğiüzerindekietkisiinceleniyor.

Deney, farklı kalınlıktaki borularla aynı yerlerdetekrarlanıyor. Burdaki amaç boru kalınlığının sıvıyüksekliği üzerindeki etkisini araştırmaktır. Farklısıvılarladeneyyapıldığındaborudakisıvıseviyelerifarklı çıkar. Ancak açık hava basıncının değerideğişmez.BunedenleEseneğidoğrudeğildir.

Yanıt D dir.

6.

sv

yüksekliği özkütle

1 2 3

1numaralıkaptakisıvıyüksekliği4h,özkütlesi3disebukabıntabanındakisıvıbasıncı;

P1=4h·3d·g=12hdg

dir.Benzerbiçimde;

P2=5h·d·g=5hdg

P3=3h·3d·g=9hdg

olur.Bunagöre,P1>P3>P2dir.

Yanıt B dir.

7. I. X kabındaki sıvının hacmiY kabındaki sıvınınhacmindenbüyüktür.Buikikaptakisıvıkütlele-rinineşitolmasıiçinözkütleleriarasındadL > dK ilişkisiolmalıdır.Bunagöre,ikisıvınınözkütlesifarklıdır.

II. SıvıbasıncınıverenbağıntıP=hdgdir.Herikikapiçinhvegaynı,disefarklıdır.Bunedenlekapların tabanına uygulanan sıvı basınçlarıfarklıdır.

III. Ykabınıntabanındakisıvı

Y kab

L

sıvısı

basınçkuvvetikesikliçiz-giler arasında kalan sıvı-nın ağırlığına eşittir. Bunedenle her iki kaptakibasınçkuvvetleride fark-lıdır.

Yanıt E dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI 13

12.

Şekil I

K

L

M

Şekil II

M

L

K

P=

S

4G

P =2S

12GP =

2

3P

Yanıt B dir.

13.

hava

muslukları

KL

uygulanan

kuvvet

sv

Havanın oluşturduğu basınç, K kabındaki sıvınınyüzeyine uygulanır. Sıvılar kendilerine uygulananbasıncıtemastabulunduklarıtümyüzeylereaynenilettikleriiçinLpistonuüzerindebüyükbiritmekuv-vetioluşurvearabayükselir.

III.bilgidoğrubirbilgidirancakbudüzenektekulla-nılmamıştır.

Yanıt C dir.

10. K

Z

Y

X

Borularvekabınanakısmıaynıseviyeyekadardo-lar.BuseviyeKnoktasıdır.

Yanıt A dır.

11.

Şekil II

hava

Şekil I

balon

cam fanus

hava

balon

cam fanus

hava

ŞekilIdekifanusuniçindebulunanhavaboşaltılın-cakaptakibasınçazalacaktır.BuyüzdenbalonunüzerindekibasınçdaazalacakvebalonŞekilIIdekigibişişecektir.Balonunhacmibüyüyünceiçbasıncıazalır.

Yanıt D dir.

Nih

at B

ilgin

Yay

ıncı

lık©

KATI, SIVI VE GAZ BASINCI14

16.

L

KvK

vL

P0

P0

P1

P0 > P1

Normalkoşullardaaraçlaraçıkhavabasıncınınet-kisindedengededir.Hızlıbir şekildehareketedenaraçlararasındakibasınçazalır.

Akışkanınhızınınarttığıyerdebasınçazalır.Basınçazaldığıiçindearaçlaraçıkhavabasıncınınetkisiy-lebirbirinedoğruçekilmişolur.

Yanıt A dır.

14.Verilen üç bilgi de doğrudur, ancak sıvı basıncı-nınsıvıderinliği iledoğruorantılı olarakarttığına;I.bilgikanıtolabilir.

Yanıt A dır.

15.

hh

h

II

gaz

I

boşluk

III IV

boşluk

h

III numaralı düzenekte açık

III

P0

h

P0

havabasıncı(P0)herikikoladauygulanıyor.Açıkhavabasıncıdeğiştiğinde her iki kolda daaynı değişiklik olduğu için so-nuçdeğişmez.

Yanıt C dir.