9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Meb Yayınları Sayfa 174
9. Alıştırma
Bir plastik top, su dolu kap içinde Şekil l’deki gibi dengededir. Plastik topa Şekil II’deki gibi bir kısmı suya batacak şekilde kuvvet uygulanmıştır. Daha sonra top serbest bırakılmış, topun havaya doğru bir miktar yükselip suya düştüğü ve yüzmeye devam ettiği görülmüştür.
Plastik topa Şekil lll’teki gibi tamamı suya batacak şekilde kuvvet uygulanmıştır. Daha sonra top serbest bırakılmış ve topun havaya doğru bir öncekine göre daha fazla yükselip suya düştüğü ve yüzmeye devam ettiği görülmüştür.
Şekil IV’te verilen su dolu kap içine bir miktar tuz atılıp karıştırılmış ve topun sıvı içinde batan hacminin Şekil l’de yüzdüğü duruma göre azaldığı ve topun su yüzeyine daha yakın bir noktada yüzdüğü gözlemlenmiştir.
Soru: Topun havada yükselme miktarlarının farklı olmasının sebebi nedir? Açıklayınız.
- Cevap: Topların havada yükselme miktarları, sıvının yoğunluğu, topun sıvı içinde kapladığı hacim ve yer çekimi ivmesi gibi faktörlere bağlıdır. İlk durumda top, kısmen suya batırılmış, bu yüzden yeri değişen sıvı miktarı azalmış ve kaldırma kuvveti düşük olmuştur. Top serbest bırakıldığında havaya sınırlı bir yükselme görülür. İkinci durumda top tamamen suya batırılmış, daha fazla sıvı yer değiştirmiş ve kaldırma kuvveti artmıştır. Bu durum, topun daha fazla yükselmesine neden olur.
Soru: Yukarıdaki deney Ekvator ve kutup bölgelerinde ayrı ayrı yapılsaydı kaldırma kuvvetinin bağlı olduğu değişkenler açısından ne gibi değişiklikler gözlenebilirdi? Açıklayınız.
- Cevap: Ekvator’da yer çekimi ivmesi daha düşük olduğu için kaldırma kuvveti teorik olarak daha azdır, ancak fark çok küçüktür. Kutuplarda suyun yoğunluğu daha yüksektir çünkü su sıcaklıkları düşüktür. Bu, kaldırma kuvvetini artırarak topun daha az yükselmesine neden olabilir.
Soru: Şekil IV’teki topun Şekil l’deki duruma göre tuzlu su içindeki hacmi daha az olacak şekilde yüzmesinin sebebini kaldırma kuvvetinin bağlı olduğu değişkenler bakımından açıklayınız.
- Cevap: Üçüncü deneyde suya tuz eklenmesi ve karıştırılması sonucunda suyun yoğunluğu artmıştır. Artan su yoğunluğu, aynı hacimde daha fazla kütleye sahip sıvı olduğu anlamına gelir. Bu nedenle yoğunluğu sıvıdan küçük olan top her durumda yüzeceğinden tuzlu suda daha az batarak yüzer.