9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları Meb Yayınları Sayfa 184
4. Çalışma Yaprağı
Bir balon; yandaki şekilde verilen ve içinde h derinliğinde su bulunan bir kapta el ile bastırılarak önce h, derinliğindeki 1 numaralı konuma, daha sonra biraz daha itilerek h2 derinliğindeki 2 numaralı konuma, en son h3 derinliğindeki 3 numaralı konuma getiriliyor.
Soru: Sıvılarda basınca etki eden etmenler nelerdir? Açıklayınız.
- Cevap: Sıvı içindeki bir noktada basınç, o noktanın derinliğiyle doğru orantılı olarak artar. Cisim daha derine indikçe cismin üzerinde daha fazla sıvı sütunu olur, bu da basıncın artmasına neden olur. Basınç, sıvının yoğunluğu ile doğru orantılıdır. Yoğunluğu daha yüksek olan sıvılar, aynı derinlikte daha yüksek basınç oluşturur. Basınç, yer çekimi ivmesi ile de doğru orantılıdır. Daha yüksek yer çekimi ivmesine sahip bir gezegende sıvılar daha büyük bir basınç oluşturur.
Soru: 1, 2 ve 3 numaralı konumlarda balonun şeklinde nasıl bir değişim gözlemlenir? Gerekçeleriyle açıklayınız.
- Cevap: Su içinde herhangi bir noktada basınç, o noktanın derinliğine bağlı olarak artar. Balon ne kadar derine inerse balonun üzerindeki suyun ağırlığı, dolayısıyla basınç o kadar artar. Balon elastik bir malzemeden yapıldığı için dış basınç arttıkça balonun içindeki havanın hacmi azalır. Bu nedenle balon, suyun derinliklerine itildikçe daha fazla basınca maruz kalır ve daha çok sıkışır. Böylece balonun hacmi azalır. Bu durumda balonun şekli, özellikle hacminin küçülmesiyle değişecek ve balon dibe doğru indikçe küçülecektir.
Soru: Kabın içinde derinlere indirilen bir balonda meydana gelen şekil değişikliği, denizlerin daha derin noktalarına dalış yapabilen denizaltılarda neden gözlenmemektedir? Açıklayınız.
- Cevap: Denizaltıların gövdeleri, yüksek basınçlara dayanacak şekilde çok sağlam malzemelerden yapılmıştır. Bu gövdeler, genellikle dayanıklı çelik, titanyum gibi malzemelerle güçlendirilir. Bu malzemeler, yüksek basınca karşı direnç göstererek denizaltının iç hacmini sabit tutar. Denizaltılar genellikle küresel veya silindirik formdadır. Bu şekiller, dışarıdan gelen basıncı daha etkili bir şekilde dağıtarak gövdenin üzerindeki baskıyı azaltır ve böylece gövdenin şekil değiştirmesini önler.
Soru: Sıvılarda basınca etki eden etmenler nelerdir? Açıklayınız.
- Cevap: İçine tuz eklenen suyun yoğunluğu artar. Basınç, sıvının yoğunluğu ile doğru orantılı olduğundan bu değişiklik kabın tabanına etki eden sıvı basıncının artmasına neden olur.
Soru: Profesyonel dalgıçların dalış esnasında özel dalgıç elbisesi, dalış tüpü ve ağırlık takımı kullanmalarının sebeplerini sıvı basıncı ve kaldırma kuvvetiyle ilişkilendirerek gerekçeleriyle açıklayınız.
- Cevap: Profesyonel dalgıçlar; su altında güvenli ve etkili bir şekilde çalışabilmek için özel dalgıç elbisesi, dalış tüpü, ağırlık takımı gibi ekipmanlar kullanırlar. Bu ekipmanlar, sıvı basıncı ve kaldırma kuvveti ilkelerine göre tasarlanmıştır. Özel dalgıç elbiseleri, artan su basıncına karşı dalgıçların vücutlarını korur ve su altında gereken kaldırma kuvvetini sağlayacak şekilde yeterli esneklik ve hava tutma kapasitesine sahiptir. Dalış tüpü, dalgıçlara derin suların artan basıncına uygun şekilde yüksek basınçlı hava sağlayarak güvenli bir solunum imkânı sunar. Ağırlık takımları ise dalgıç elbisesi gibi ekipmanların oluşturduğu kaldırma kuvvetini dengeleyerek dalgıçların istedikleri derinlikte dengede kalmasını sağlar.
Soru: Dalış tüpünden çıkan hava kabarcıklarının su yüzeyine yaklaştıkça büyümesinin sebebi ne olabilir?
- Cevap: Dalış esnasında dalgıç ne kadar derine inerse suyun basıncı o kadar artar. Bu basınç, dalış tüpünden çıkan hava kabarcıklarını sıkıştırır ve dolayısıyla kabarcıkların hacmi küçülür. Kabarcıklar yüzeye doğru yükseldikçe kabarcıkların üzerlerindeki su sütununun ağırlığı azalır ve çevresel basınç düşer. Basınç azaldıkça hava kabarcıkları genişler ve kabarcıkların hacimleri artar.
Soru: Dalgıçlar, derinlere indikçe vücutlarında bir basınç hissetmedikleri hâlde kulaklarında sıkışma ve acı hisseder. Bu durumun sebebi nedir? Bu sıkışmayı engellemek için dalgıçların dalış esnasında nasıl bir uygulama yapmaları gerektiğini araştırınız ve insan sağlığının önemini de dikkate alarak bu durumu açıklayınız.
- Cevap: Derinlere indikçe dalgıçların üzerine etki eden suyun basıncı artar ve bu basınç dış kulak zarına baskı yapar. Orta kulaktaki basınç, artan dış basınçla eşitlenemezse kulak zarına doğru bir baskı oluşur ve bu da sıkışma ve acı hissine neden olur. Dalgıçlar, bu sıkışmayı engellemek ve basınç dengesini sağlamak için bazı yöntemler kullanır. En yaygın yöntem, ağız kapalıyken burnu hafifçe sıkıp nefes vermektir. Bu yöntem, orta kulaktaki basıncın dış basınçla eşitlenmesine yardımcı olur.