2
Kaldırma Kuvveti Testlerinin Çözümleri
Test 1’in Çözümleri
1.
I. X, Y, Z cisimlerinin üçü de sıvı içinde askıda
kalarak dengeye geldiklerine göre, cisimlerin
ve sıvının özkütlesi için dX = dY = dZ = dsıvı söylenebilir.
II. VX > VY = VZ olduğuna göre üçüne uygulanan
kaldırma kuvveti eşit değildir.
III. Cisimlere uygulanan kaldırma kuvvetleri eşit
olmadığı hâlde cisimler sıvı içinde askıda kalmışsa üçünün de kütleleri eşittir denilmez.
7.
I. Eşit hacimli K ve L cisimleri, 4d özkütleli sıvı
içinde askıda kalacak biçimde dengeye gelmişlerdir. K ve L nin ortalama özkütlesi sıvınınki gibi 4d dir. K nın özkütlesi 3d ve L nin
özkütlesi 5d ise ortalama özkütle 4d olacağından I. yargı doğrudur.
II. K ve L cisimlerinin ağırlıklarının oranı da bilinmez.
III. Cisimlerin hacimleri eşit olduğundan onlara
uygulanan kaldırma kuvvetleri eşittir.
Cevap E dir.
8.
K + L birleşik cisminin özkütlesi sıvınınkinden
küçük, L + M birleşik cisminin özkütlesi sıvınınkine
eşit, K + M birleşik cismin özkütlesi sıvınınkinden
büyüktür. Buradan;
(dK + dM) > (dL + dM) olduğundan,
dK > dL olur.
(dL + dM) > (dK + dL) olduğundan,
dM > dK bulunur.
K + M ikilisi kabın dibine battığına göre, M cisminin özkütlesi hem sıvıdan hem de diğerlerinden daha büyüktür. K + L ikilisi sıvıda yüzdüğüne
göre L nin özkütlesi sıvıdan ve diğerlerinden daha
küçüktür. Bu nedenle K cisminin özkütlesi sıvının
özkütlesine eşit olabilir.
Cevap D dır.
9.
dC = d1 olduğundan, C cismi Şekil I deki sıvı içinde askıda kalmıştır.
dC > d2 olduğundan C cismi Şekil II deki sıvı içinde batarak dengeye gelmiştir.
d1 > d2 olduğundan iki sıvı karıştırılınca özkütlesi
d1 olan altta kalacak şekilde dengeye gelir. C cismi
ise alttaki d1 özkütleli sıvı içinde yine askıda kalır.
Katı bir cismin sıvı içinde batma oranı cismin
özkütlesi ile ilgilidir. A cisminin büyüklüğü yarıya
indiğinde özkütlesi değişmez. Bu nedenle kalan
parçanın yine yarısı sıvıda batar.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Cevap A dır.
3.
Cevap D dir.
4.
III. Verilenlerle Y sıvısı ile mantarın özkütlesinin
eşit olup olmadığını söyleyemeyiz.
Cevap A dır.
Y cismi kabın üst tarafına Z cismi ise alt tarafına bir kuvvet uyguladığına göre, Y nin özkütlesi
en küçük, Z nin özkütlesi en büyüktür. X cismi
kabın üst tarafına bir kuvvet uygulamadığına göre,
dX = dsıvı olur. Kesinlikle doğru olan önermeler II
ve IV. tür.
Cevap C dir.
2.
1
Katı bir cisim sıvı dolu taşırma kabına atılırsa sıvıda batabilir, yüzebilir veya askıda kalabilir. Tüm
durumlarda kaldırma kuvveti kadar sıvı taşar.
Cevap D dir.
5.
K cisminin kendi ağırlığının etkisiyle 2 bölmesi, L
cisminin ise 1 bölmesi batarak dengeye geliyor. K
cismi L nin üstüne konulduğunda ikisinin toplamı
kadar yani, 3 bölmesi batarak dengeye gelir.
Cevap E dir.
6.
I. Her iki durumda da mantar yüzerek dengededir. Bu nedenle mantara etki eden sıvı kaldırma kuvveti değişmemiştir.
II. Mantarın X + Y karışımında batan kısmının
hacmi arttığına göre, Y sıvısının özkütlesi X
sıvısının özkütlesinden küçüktür.
Cevap E dir.
10. Karışımın özkütlesi başlangıçtaki sıvı özkütlesinden daha küçük olacağından C cisminin batan
hacmi artar. Her iki durumda da cisim yüzerek
dengede kaldığından Fk değişmez.
Cevap E dir.
2
Ünite 1
11. Cisimlerden birinin özkütlesi, suyun özkütlesinin
2 katı olduğundan sıvının kaldırma kuvveti cismin
ağırlığının yarısıdır. Özdeş cisimlerden her birinin
ağırlığı mg olsun.
T3
X
X
X
Buna göre;
mg
3
= mg
2
2
mg
T2 = mg + mg - 2 (
) = mg
2
T1
3
=
bulunur .
T2
2
d
T1 = mg + mg T2
T1
2d
I
1,5d
II
III
X cismine uygulanan kaldırma kuvveti, sıvıların
özkütlesi ile doğru orantılıdır. Hangi kaptaki kaldırma kuvveti büyük ise o kaptaki ipte oluşan gerilme
kuvveti küçük olur.
12. Taşan sıvının özkütlesi K cisminin kütlesinden
küçük olduğuna göre, sıvının özkütlesi cismin
özkütlesinden daha küçüktür.
T1 > T3 > T2 dir.
A) Taşırma kabındaki sıvı yüksekliği değişmeyeceği için kabın tabanındaki sıvı basıncı değişmez, bu nedenle yanlış olan seçenek A dır.
B) Cisim tamamen battığından taşan sıvının
hacmi cismin hacmine eşittir.
15. P ağırlığındaki K cismi hem Şekil I de hem de
Şekil II de sıvılar içinde kaldırma kuvveti ile dengelenmektedir. Şekil I de K cismine etki eden kuvvetler;
C) K cisminin özkütlesi sıvınınkinden büyük olduğundan sıvı taştıktan sonra taşırma kabının
kütlesi bir miktar artar.
Cevap E dir.
D) Bir sıvı içine atılan katı bir cisme uygulanan
kaldırma kuvveti yer değiştiren sıvının ağırlığı
kadardır.
E) Katı cisim battığı için özkütlesi sıvınınkinden
büyüktür.
Cevap A dır.
13. İlk durumda L cismi K cismiL
3V
nin üstünde olup sıvı dışınV
dadır. İkisi birlikte 3V büyük2V K
lüğünde bir hacim batırmıştır. K cismini L cismine şekildeki gibi alttan bağlanıyor.
İkinci durumda yine toplamda 3V kadar bir hacim
batacak. Bu nedenle;
I. Kaptaki sıvı seviyesi azalmaz
II. L nin batan hacmi azalır
III. Sisteme etkiyen kaldırma kuvveti değişmez
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Cevap B dir.
P = V·2d·g
dir. Şekil II de K cismine etki eden kuvvetler;
P + T = 2V·3d·g = 6Vdg
dir. 6Vdg = 3P alınırsa;
T = 2P bulunur.
Cevap B dir.
16. I. Kapların boyutları düzgün olmadığından ve
sıvıların kaplardaki yükseklikleri ile özkütleleri
bilinmediğinden tabanlardaki sıvı basınçları
hakkında yorum yapamayız.
II. Kaplara aynı sıvıdan eşit hacimde konulursa,
1. kaptaki sıvı yüksekliği en fazla, 2. kaptaki
sıvı yüksekliği en az olacağından P1 > P3 > P2
olur.
III. Kaplara aynı cins sıvıdan eşit yükseklikte
konulduğunu varsayalım.
1
2
3
d
d
d
S
2S
h
Cevap B dir.
14. Özdeş P ve R cisimlerinin konumlarına bakılarak
K sıvısının özkütlesi d ise L sıvısının özkütlesinin
2d olduğunu söyleyebiliriz. Karışımın özkütlesi ise
1,5d olur.
Sıvı basınç kuvvetleri;
F1 = h·d·S
olur. O hâlde F2 > F1 = F3 olur.
F2 = h·d·2S
S
F3 = h·d·S
Cevap E dir.
3
KALDIRMA KUVVETİ
Test 2’nin Çözümleri
Bu ifadelere göre I ve II. önermeler doğrudur.
Y cismine etki eden kaldırma kuvveti cismin ağırlığından küçüktür. Buradan Y cisminin özkütlesinin
sıvının özkütlesinden büyük olduğunu söyleyebiliriz.
1.
Cevap E dir.
5.
Cevap E dir.
3.
4.
Her iki şekilde de K cismi sıvılarda yüzerek dengede olduğundan;
Fk 1 = Fk 2
Vb ( 1 ) · d 1 · g = Vb ( 2 ) · d kar şı m · g
d1 + d2
3V·d1 = V·
2
5 d 1 = d 2 bulunur .
Cevap C dir.
Balon kabın tabanına doğru hareket ettikçe üzerine uygulanan basınç artar. Bunun sonucunda
esnek balonun hacmi küçülür ve balona etki eden
kaldırma kuvveti azalır.
Balonun hacmi küçüldükçe kaptaki sıvı yüksekliği
azalacağından kabın tabanındaki sıvı basıncı azalır.
Cevap D dir.
Cevap E dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
2.
6.
Y cismi ister X kabına alttan bağlansın ister kabın
içine konulsun, toplam batma miktarı değişmez.
Bu nedenle II. ve III. kaplardaki sıvı yüksekliği eşittir. Buna bağlı olarak da K ve L noktalarındaki sıvı
basınçları eşit olur.
A seçeneği X ve Y cisimlerinin ağırlıklarının eşit
olduğunu söylediği için yanlış olabilir.
Cevap A dır.
7.
Eşit kütleli cisimlerin ağırlığı G olarak alalım.
Fanustaki hava basıncı azaldığında balona ulaşan toplam basınç azalır. Bundan sonra balonun
hacmi biraz artar ve yay (1) yönünde uzar.
Cevap D dir.
2T
Fk(X)
Fk(Y)
Fk(Z)
T
8.
Fk(X) = 2T + G
Cisme yukarı yönde sıvı kaldırma kuvveti, aşağı yönde
G ağırlığı etki eder. Fk > G
olduğundan iplerde T gerilme kuvveti oluşur. Cisim
dengede olduğuna göre;
Fk(Y) + 2T = T + G
Fk(Y) = G – T
Fk = 2 T + G
Fk(Z) + T = G
Fk(Z) = G – T
X
G
Z
Y
T
2T
G
G
Fk
T
T
G
Fk = 2 ( 2 G ) + G
Fk = 3 G bulunur .
R = v2T
Cevap C dir.
4
Ünite 1
9.
13. Sıvı içine atılan K ve L cisimlerinin batan kısımlarının hacimleri eşit olduğundan, her iki cisme etki
eden kaldırma kuvveti kesinlikle eşittir.
Cisimlerin özkütleleri ile havadaki ağırlıkları hakkında kesin bir şey söylenemez.
Cevap A dır.
Cevap A dir.
14. T1 = T2 olduğundan L cismi ile sıvının özkütlesi
eşittir. İplerdeki T1 ve T2 gerilme kuvvetlerinin
büyüklüğü sıfırdan farklı olduğuna göre, K cismine etki eden kaldırma kuvveti kendi ağırlığından
büyüktür. Bu nedenle K cismi serbest bırakıldığında yüzeye çıkar, M cismi ise sıvının altına iner.
10. 5V hacimli K cismi 3d özkütleli sıvı içinde hacminin 2V kadarlık kısmı batarak dengeye gelmiştir.
Cismin özkütlesi de;
Fk = G
2V·dsıvı·g = 5V·dc·g
Cevap A dır.
2·3d = 5·dc
6
dc =
d bulunur.
5
Bu cismin 2d özkütleli sıvı içinde batan hacmine x
diyelim;
15.
Fk = G
Vb·dsıvı·g = Vc·dc·g
6
x·2d = 5V· d
5
x = 3V bulunur.
Cevap A dır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
11. K sıvısının özkütlesi d olsun. Bu sıvıda askıda
kalan cismin de özkütlesi d dir. Aynı cisim K + L
sıvı karışımında hacminin yarısı batacak biçimde dengede kaldığına göre, karışımın özkütlesi 2d
dir. K ve L sıvıları eşit hacimde karıştırıldığından,
L sıvısının özkütlesi 3d dir.
Özkütlesi d olan cisim, 3d özkütleli L sıvısında bir
bölme batarak dengeye gelir.
Cevap E dir.
Cevap A dır.
12. X ve Y sıvılarına atılan K cismi ikisinde de yüzerek dengede kalmaktadır. Her iki sıvıda da kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşit olduğundan;
Fk ( X ) = Fk ( Y )
2V·dX ·g = V·dY ·g
dX
1
=
bulunur .
dY
2
Cevap C dir.
16. Cisim ipe bağlı olarak sıvı içinde
dengede kaldığına göre;
Fk
Fk = G + 3P
Fk = P + 3P = 4P
dir. 4 bölmeli cisim serbest bıraG
kıldığında kendi ağırlığının etkisinde 1 bölmesi batarak dengeye gelir.
T = 3P
Cevap E dir.
KALDIRMA KUVVETİ
5
Test 3’ün Çözümleri
5.
Her iki durumda batan hacimler eşit olmalıdır.
Cisimlerin biçimleri göz önüne alınırsa;
1.
hX < h
hY = h
hZ > h olur.
Cismin ağırlığını, her iki sıvının birlikte uyguladığı
kaldırma kuvvetleri dengeler. Cismin bir bölmesini
V alırsak;
G = 2V·3d·g + 2V·d·g
G = 8V·d·g
bulunur. Cisim özkütlesi 4d olan sıvının içinde dengeye geldiğinde, yine 8Vdg büyüklüğünde bir
kuvvetin etkisinde kalacaktır. Bunun için cisim, E
seçeneğindeki gibi iki bölmesi batarak dengeye
gelir.
Cevap C dir.
6.
K sıvısının özkütlesi L sıvısınınkinden büyüktür. Bu
nedenle sıvılar aynı kaba konulunca K sıvısı altta
olmalıdır. Buna göre cisim, K sıvısında yarısından
daha azı batarak dengeye gelir.
Cevap B dir.
Cevap E dir.
İp K cismini T kuvveti ile aşağı doğru çekmektedir.
Buna göre, K nin özkütlesi sıvınınkinden küçüktür.
L cismine iplerin uyguladığı bileşke kuvvet T kadar
olup yönü aşağı doğrudur. O yüzden L nin özkütesi de sıvıkınkinden küçüktür.
M cismini ip 2T kuvveti ile yukarı doğru çekmektedir. Buna göre, M nin özkütlesi sıvının özkütlesinden büyüktür.
Cevap A dır.
3.
Her durumda kaldırma kuvveti toplam ağırlığa eşittir. K cisminin hacmi 3V olduğuna göre;
Fk(K) = GK + mg
3Vdg = GK + mg ................(Şekil I)
2Vdg + Vdg = GK + GL .......(Şekil II)
3Vdg = GK + GL (3Vdg yerine GK + mg yazalım)
GK + mg = GK + GL
GL = mg ⇒ mL·g = mg
mL = m bulunur.
7.
Balonun içindeki basınç sıvının dıştan uyguladığı
basınca eşittir. Sıvı ilave edildiği zaman dış basınç
artacağından balonun içindeki basınç da artacaktır.
Balona uygulanan dış basınç artınca balonun
hacmi küçülür. Bu da balona uygulanan kaldırma
kuvvetinin azalmasına neden olur. Kaldırma kuvveti azalınca ipteki gerilme kuvveti de azalır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
2.
Cevap B dir.
8.
Cevap B dir.
9.
Piston (2) yönünde hareket ettirilirse sıvı basıncı azalacağından balonun hacmi artar. Bu durumda balona daha fazla kaldırma kuvveti uygulanacağından T gerilme kuvveti artar.
M musluğu açılıp bir miktar sıvı akıtılırsa balon
üzerindeki sıvı basıncı azalır. Böylece balonun
basıncı azalır ve hacmi artar. Bunun sonucunda
ipteki gerilme kuvveti artar.
Piston (1) yönünde hareket ettirilirse sıvı yüksekliği
artar. Balon üzerindeki basınç artacağından balon
küçülür ve ipteki gerilme kuvveti azalır.
Cevap D dir.
4.
K ve L cisimlerinden her birinin hacmi V olsun. İlk
durumda toplam 1,5V hacim batmış.İki cisim birbirine bağlanıp oluşan denge durumunda batan
toplam hacim 1,5V den büyük olmalıdır. Sadece
C seçeneğinde batan hacim 1,5V dir. Diğerlerinde
1,5V den büyüktür.
Cevap C dir.
Cevap E dir.
6
Ünite 1
10. X cismi yukarıya gitmek istediğinden dX < d dir.
15. M cismi yüzeye çıkıp yüzdüğüne göre, bu cisminbatan kısmının hacmi azalmıştır. Buna göre, K cisminin de batan hacmi azalmalıdır.
Y cismi aşağıya gitmek istediğinden dY > d dir.
Cevap D dir.
Cevap C dir.
16. Cismin her bölmesine etki eden kaldırma kuvvetine F diyelim. Her iki durum için denge koşulundan;
mX·g= T1 + VX·dS·g
GY + GX = 3F.........................(Şekil I)
mY·g = T2 + VY·dS·g
T1 = T2 ve VX > VY
ise mX > mY dir. O hâlde I. önerme doğrudur.
GY = 2F ................................(Şekil II)
GY
GX = F =
bulunur.
2
Cevap C dir.
Denge şartını yeniden yazalım.
dX·VX·g = T1 + VX·dS·g
dY·VY·g = T2 + VY·dS·g
T1 = T2 olduğundan;
VX·g(dX – dS) = VY·g(dY – dS)
VX > VY ise dX – dS < dY – dS
dX < dY
olur. Bu nedenle II. önerme yanlıştır.
VX > VY olduğundan X’ e uygulanan kaldırma kuvveti daha büyüktür. III. önerme doğrudur.
Cevap B dir.
12. Kaba su akıtılınca cisme uygulanan kaldırma kuvveti artar ve cisim biraz yükselir. Buna göre, X yayı
sıkışır, Y yayı uzar (açılır).
Cevap D dir.
13. Taşan sıvının ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir.
Taşan sıvının hacmi cismin hacmine eşittir.
Cevap A dır.
14. Cismin her bir bölmesinin hacmine V diyelim. İlk
durumda cisme etki eden kaldırma kuvveti;
Fk = (2V·3d + 2V·2d + 2V·d)·g
Fk = 12Vdg
Son durumda da kaldırma kuvveti yine 12Vdg
olmalıdır. Bir başka ifadeyle, cismin 3d özkütleli
sıvıda hacminin 4V si batmalıdır.
Cevap C dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
11. Sıvının özkütlesini dS , X cisminin özkütlesini
dX ,Y cisminin özkülesini dY olarak alalım. Her iki
cisim için denge şartını uygulayalım.
KALDIRMA KUVVETİ
8.
Test 4’ün Çözümleri
1.
1
ü sıvı dışındadır. İkinci
4
1
durumda da hacminin
ü sıvı dışında olmalıdır.
4
Cevap A dır.
İlk durumda hacminin
2.
7
Cismin ağırlığı, iki sıvının uyguladığı kaldırma kuvvetleri toplamına eşittir. Buradan;
G X = Fk
VX
VX
d X · VX · g =
·2d·g +
·d·g
2
2
d
dX = d +
2
3d
dX =
2
dX
3
=
bulunur .
d
2
Cevap D dir.
Cevap B dir.
9.
Denge koşulunu her iki şekil için yazarsak;
P = V·d·g.....................(Şekil I)
P + F = 2V·2d·g..................(Şekil II)
P + F = 4P
Cevap A dır.
10. K cisminin özkütlesi d, L cisminin özkütlesi 2d dir.
F = 3P bulunur.
Cevap C dir.
4.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
3.
m
4
m kütlesi için 3 bölme batarsa, m +
= m küt3
3
lesi için 4 bölme batar.
K ve L cismi birbirine yapıştırılırsa K ve L den oluşan sistemin özkütlesi d ile 2d arasında olur.
Buna göre, K ve L den oluşan sistem d özkütleli
sıvıda batar, 2d özkütleli sıvıda yüzer.
Cevap C dir.
Cevap A dır.
11. K cisminin
5.
İlk durumda toplam 6 bölme batmış olduğuna
göre, son durumda da toplam 6 bölme batmalıdır.
Cevap B dir.
6.
d özkütleli sıvının hacmi daha fazla olduğundan
karışımın özkütlesi 2d den küçük, d den büyük olacaktır. Karışımın özkütlesi 2d olsaydı cismin yarısı
batardı. Karışımın özkütlesi 2d den küçük olduğuna göre, cismin yarısından fazlası batar, karışımın
özkütlesi d den büyük olduğundan cisim tamamen
batmaz.
Cevap C dir.
7.
Denge durumundan X in özkütlesinin en küçük, Z
nin özkütlesinin en büyük olduğu sonucuna varabiliriz.
Cevap B dir.
1
ü battığına göre, K dan alınan par4
1
ü batacaktır.
4
3
L cisminin
ü battığına göre, L den alınan parça4
3
nın da
ü batacaktır. Yani toplam 1 bölme batar.
4
Buna göre, K ve L den oluşturulan sistemin yarısı
batacaktır.
çanın da
Cevap D dir.
12. Karışımın özkütlesi;
mK + mL
dkarışım =
VK + VL
30 + 30
= 1,5 g/cm3
10 + 30
dkarışım =
bulunur. Özkütlesi 1,4 g/cm3 olan cisim, karışımda
B seçeneğinde olduğu gibi yüzecektir.
Cevap B dir.
8
Ünite 1
13. Her bölmeye uygulanan kaldırma kuvvetini F alarak her iki cisim için denge koşulunu yazalım.
Test 5’in Çözümleri
dX·5V·g = 4F
(4 bölme battığı için)
1.
dY·5V·g = 3F
(3 bölme battığı için)
Yukarıdaki ifadeleri taraf tarafa bölersek;
dX
4
bulunur.
=
dY
3
Cevap C dir.
Cevap C dir.
14. Sistem dengede olduğundan iki sıvının uyguladığı
kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Cismin dC
özkütlesi;
2.
Bir cisme uygulanan kaldırma kuvveti, sıvının
özkütlesi ve cismin batan hacmi ile doğru orantılıdır. Her üç durumda cisme uygulanan kaldırma
kuvvetlerini bulalım.
dC·4V·g = 3V·5d·g + V·d·g
4dC = 16d
F1 = V·8d·g + V·2d·g = 10 Vdg
dC = 4d
F2 = 2V·6d·g = 12 Vdg
F3 = V·12d·g = 12 Vdg
Kaldırma kuvvetinin küçük olduğu durumda
ip gerilme kuvveti de küçük olur. Buna göre;
T2 = T3 > T1 dir.
bulunur. Eşit hacimli karışımın özkütlesi;
d1 + d2
dkarışım =
dkarışım =
bulunur. 4d özkütleli cisim 3d özkütleli sıvıda batar.
2
d + 5d
= 3d
2
Cevap D dir.
15. Karışımın özkütlesi d1 den küçük, d2 den büyük
olur. Buna göre, K cismi biraz daha batar, L nin de
batan hacmi azalır.
Cevap C dir.
m
bağıntısında yerine
V
yazarak X, Y, Z cisimlerinin özkütlelerini buluruz.
16. Tablodaki değerleri d =
d X = 5 g / cm 3
1
d Y = g / cm 3
2
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Cevap E dir.
3.
Her iki durum için denge
koşulunu yazalım.
Şekil I için;
T + P = V·d·g
P + P = V·d·g
2P = V·d·g
bulunur. Şekil II için
Tl + P = 2V·d·g
Tl + P = 2·2P
Tl = 3P olur.
Buna göre, X batar, Y yüzer, Z de askıda kalır.
Cevap E dir.
T=P
P
Fk2 = 2Vdg
P
4.
Kütle hacim grafiğinden sıvıların özkütleleri;
dK = 4 g/cm3 , dL = 2 g/cm3
bulunur. O hâlde K ve L sıvılarından oluşan karışımın özkütlesi 2 g/cm3 ile 4 g/cm3 arasındadır.
I konumunun oluşabilmesi için karışımın özkütlesinin 6 g/cm3 olması gerekir. O yüzden cisim I deki
gibi dengede kalamaz..
d Z = 1 g / cm 3
Cevap C dir.
Fk1 = Vdg
Cevap A dır.
KALDIRMA KUVVETİ
5.
9
11. Kaldırma kuvveti, batan hacim ve sıvının özkütlesi
ile doğru orantılıdır. Musluk açılınca batan hacim
ve sıvının özkütlesi değişmediğinden kaldırma
kuvveti de değişmez. Kaldırma kuvvetini, mantarın ağırlığı ve ipteki gerilme kuvveti dengelediğinden, ipteki gerilme kuvveti de değişmez.
Cevap D dir.
Cevap D dir.
6.
12. Baskülün gösterdiği değer; etkinin tepkiye eşitliği prensibine göre, kaldırma kuvveti kadar artar.
kaldırma kuvveti de batan hacim ile doğru orantılı
olduğundan, P3 > P2 > P1 olur.
Cevap B dir.
7.
Cevap C dir.
Her üç şekilde de kaldırma kuvveti cismin ağırlığını dengelemiştir. Buna göre, kaldırma kuvvetleri
eşittir.
Cevap E dir.
13. Su ve K cisminin toplam ağırlığı 2P kadardır.
Dinamometre yukarıya doğru çektiğinden baskülün gösterdiği değer 2P en küçüktür. Suyun ağırlığı P olduğundan su taşmıyorsa baskülün gösterdiği değer P den de büyük olacaktır.
8.
Cevap D dir.
9.
Kaldırma kuvveti, batan hacim ve sıvının özkütlesi
ile doğru orantılıdır. Her iki durumda kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Buradan;
3V·d1·g = V2·d2·g
3V·2 = V2·3
V2 = 2V
Demek ki 2V kadar hacim d2 özkütleli sıvıya batmalıdır.
Cevap B dir.
14. Her üç durumda yukarı doğru olan kuvvetlerin toplamı, cismin ağırlığına eşit olmalıdır. İpteki gerilme kuvvetleri ve ağırlıklar eşit olduğuna göre, kaldırma kuvvetleri de eşittir. Kaldırma kuvveti, batan
hacim ve sıvının özkütlesi ile doğru orantılıdır.
2V·d1 ·g = V·d2 ·g = 3V·d3 ·g
2d1 = d2 = 3d3
Cevap A dır.
10. Her üç durumda denge sağlandığına göre, kaldırma kuvvetleri eşit olmalıdır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Cevap B dir.
dK = 2d alınırsa, dL = 6d ve dkarışım = 3d olur.
mK + mL
d karışım =
VK + VL
2 d · VK + 6 d · VL
3d =
VK + VL
3 VK + 3 VL = 2 VK + 6 VL
VK = 3 VL
Cevap C dir.
15. T = 0 olduğuna göre, cisimlerin ağırlıkları kaldırma
kuvvetlerine eşittir.
d su
d1 =
2
d 2 = d su
d su
d1 + d2 =
+ d su
2
1
d1 + d2 = + 1
2
d 1 + d 2 = 1, 5 olur .
Cevap D dir.
16. T ile 1 nolu cismin ağırlığının toplamı F1 olduğundan, F1 > T olur.
Cisimlerin hacimleri eşit olduğundan F1 = F2 olur.
Buna göre, F1 = F2 > T olur.
Cevap B dir.
10
Ünite 1
Test 6’nın Çözümleri
1.
T2 = 0 olduğuna göre, Z cisminin özkütlesi sıvının
özkütlesine eşittir.
İp Y cismini yukarı çektiğine göre, Y nin özkütlesi
sıvının özkütlesinden büyüktür.
İp X cismini aşağı çektiğine göre, X in özkütlesi
sıvının özkütlesinden küçüktür.
Sıvı basıncı, çekim ivmesi ile doğru orantılı olduğundan sıvı basıncı azalır. Bu nedenle III. öncül
doğrudur.
Cevap A dır.
Cevap C dir.
2.
T1 = 0 olduğuna göre, ip kesilince K cismi askıda
kalır.
2 nolu ip L cismini aşağıya , M cismini de yukarıya
çekmektedir. İp kesilince L yüzer, M de batar.
Ay’da cismin ağırlığı azaldığı için kaldırma kuvveti
de azalır. O hâlde II. öncül doğrudur.
6.
X cismi G yi dengelemek için iki bölme batmışsa,
G
ilave
yi dengelemek için bir bölme daha batar.
2
O hâlde I doğrudur.
G
X cisminin üzerine
ağırlıklı başka bir cisim
G 2
konulmuş ancak
kadar da sıvı taşmıştır. O yüz2
den terazinin dengesi sol yönde bozulur, II doğrudur.
Cevap D dir.
Cevap B dir.
Her iki cisim için denge koşulunu ayrı ayrı yazalım.
GK + P = F ..................... (1)
4P = P + 2F ................... (2)
(1) denkleminden F yi çekip (2) denkleminde yerine yazarsak;
4P = P + 2 (GK + P)
2GK = P
P
bulunur.
GK =
2
4.
Cevap B dir.
Şekil I de X cisminin ağırlığı kaldırma kuvvetine
eşittir.
7.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
3.
Cevap A dır.
8.
Cisimlerin kütleleri eşit olduğundan batan hacimleri de eşittir.
Y cisminin hacminin yarısı, X cisminin hacminin
yarısından çoğu batmıştır. Bu nedenle dX > dY dir.
X ve Y cisimlerine etkiyen kaldırma kuvvetleri eşittir.
Şekil II de X cisminin batan hacmi iki katına çıktığı için kaldırma kuvveti de iki katına çıkar. Öyleyse
ipteki gerilme kuvveti G kadar olur.
Cevap C dir.
Cevap C dir.
9.
X cismi Şekil I deki sıvıda tamamen batmış, Şekil
II dekinde ise 2 bölmesi batarak dengeye gelmiştir. Buna göre, Şekil I deki sıvının özkütlesi 2d ise
Şekil II deki sıvının özkütlesi de 3d olur.
mg = Vb·dsıvı·g
P1 = 2h·2d·g = 4hdg
Eşitliğin iki yanındaki g ler birbirini götürdüğü için
batan hacim, çekim ivmesine bağlı değildir. Yani
batan hacim değişmez. Bu nedenle I. öncül yanlıştır.
P2 = 3h·3d·g = 9hdg
5.
Yüzen cisimler için kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir.
G = Fk
P1
P2
=
4
olur.
9
Cevap E dir.
KALDIRMA KUVVETİ
10. Sıvı basıncı artacağından balonun hacmi küçülür
ve ipteki gerilme kuvveti azalır.
16. X ve Y cisimlerine V ile orantılı, Z cismine ise 2V
ile orantılı kaldırma kuvveti uygulanır. Kaptaki su
boşaltılınca ipteki gerilme kuvvetleri suyun kaldırma kuvveti kadar artacaktır.
Cevap E dir.
Cevap C dir.
11. Yukarıya doğru çıktıkça hava kabarcığına uygulanan sıvı basıncı azalacağından, kabarcığın hacmi
artar. Buna bağlı olarak kabarcığa uygulanan kaldırma kuvveti de sürekli artacaktır.
Cevap D dir.
12. Şekil I de taşan sıvının ağırlığı K nın ağırlığından
küçüktür. Şekil II ve Şekil III te taşan sıvının ağırlığı ile L ve M cisimlerinin ağırlıkları eşittir.
Buna göre, I. kap ağırlaşır, diğer iki kabın ağırlığı
değişmez.
Cevap A dır.
14.
Cevap B dir.
15. X cismi kendi ağırlığını dengelemek için 2V batmış, X ve B cisimleri ağırlıkları toplamını dengelemek için 3V batmış, öyleyse B nin ağırlığını dengelemek için V kadar batmıştır, I. öncül doğrudur.
X ve A cisimleri ağırlıkları toplamını dengelemek
için 3V den fazla batmış, demek ki A nın ağırlığını dengelemek için V den fazla batmalıdır. II. öncül
doğrudur.
Sorudaki verilerle A ve B cisimlerinin hacimlerini
karşılaştıramayız.
Cevap B dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
13.
Cevap E dir.
11
12
Ünite 1
5.
Test 7’nin Çözümleri
1.
K cisminin V kadarlık kısmı kendi ağırlığını dengelemek için 2V kadarlık kısmı da L yi dengelemek
için batmıştır.
K küpü d özkütleli sıvıda V kadar, L küpü 2d özkütleli sıvıda 2V kadar batmıştır. Bu durumun gerçekleşmesi için L küpünün kütlesinin K ninkinin 4 katı
olması gerekir.
Cevap C dir.
2.
Balonun hacmi büyüdükçe sıvı kaldırma kuvveti
artar. O hâlde I. ilke bu olayla ilgilidir.
Havanın özkütlesi suyun özkütlesinden daha
küçük olduğu için balonun hacmi, kütleden daha
hızlı artar. II. ilke de bu olayla ilgilidir.
Sıvının balon üzerine uyguladığı basınç, yukarıya doğru çıkıldıkça azalır. Böylece balonun hacmi
daha hızlı büyür. III. ilke de bu olayla ilgilidir.
I. kapta yalnızca d1 özkütleli sıvı vardır. K cisminin
ağırlığı kaldırma kuvvetinden büyük olduğu için
ağırlaşma olur.
II. kapta K cismi ip yardımıyla d1 özkütleli sıvı içinde askıda kalarak dengelenmiştir. Bu kapta ağırlaşma olmaz.
III. kapta d2 özkütleli sıvı taşsaydı ağırlaşma olmayacaktı. Fakat özkütlesi d2 den küçük olan d1
özkütleli sıvı taştığı için ağırlaşma olur.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
K katı cismi, özkütleleri d1 ve d2 olan sıvılarda battığına göre, özkütleler arasında dK > d2 > d1 ilişkisi vardır.
(2V + VL) d · g = VL · 2d·g
2V + VL = 2VL
VL = 2V olur.
Cevap D dir.
6.
K cisminin özkütlesi suyun özkütlesinden büyüktür. Bir başka ifadeyle, K cisminin kütlesi hacminden daha büyüktür. Bu nedenle K cismi mantarın
üzerinden alınıp suya bırakıldığında b yüksekliği
azalır.
K cismi mantarın üzerinden alındığında kaldırma
kuvvetinin etkisiyle mantar biraz yukarı çıkar. Yani
a yüksekliği de azalır.
Cevap C dir.
3.
Fk = GL
Cevap A dır.
7.
K cismi kendi ağırlığından daha az ağırlıkta su
taşıracağı için, taşırma kabının toplam ağırlığı
artar.
Bu ağırlık artışı, kaldırma kuvvetinin artışı ile karşılanır. Ağırlık artışı sonucu mantarın sıvıya batan
kısmı artar. Bu da, büyük kaptaki suyun yükselmesine neden olur. Bunun sonucunda A noktasındaki
sıvı basıncı artar.
Cevap D dir.
Cevap D dir.
4.
Şekil II deki sistem dengededir. Bu sisteme Şekil
I deki gibi L cismi ilave edildiğinde denge durumu
bozulmadığına göre, L cisminin özkütlesi sıvının
özkütlesine eşittir. Öyleyse L tek başına bırakılırsa
askıda kalır. Bunun anlamı T1 = T2 = T3 tür.
Cevap A dır.
8.
Şekil I de P cismi sıvıya batmadığı için sıvının
özkütlesinin R cisminin özkütlesinden büyük olduğunu söyleyebiliriz.
Şekil II de P cisminin tamamı, S cisminin ağırlığını
dengelemek için batmıştır. Öyleyse II. yargı doğrudur.
P ve S cisimlerinin hacimleri karşılaştırılamaz.
Cevap D dir.
KALDIRMA KUVVETİ
9.
Buz eriyince mantarın batan kısmının hacmi azalır. Fakat sıvı yüksekliği değişmediği için K noktasındaki sıvı basıncı değişmez.
15. Kaptaki 2d özkütleli sıvının üzerine d özkütleli sıvı
dökülünce, karışımın özkütlesi azalacaktır. Y cismine uygulanan kaldırma kuvveti azalacağından
TY de azalır. Z ye uygulanan kaldırma kuvveti azalacağından TZ artar. X ‘e uygulanan kaldırma kuvveti de azalır.
Cevap A dir.
Cevap D dir.
10. Koninin geometrik yapısından dolayı Şekil I de
batan hacim V ise Şekil II de batan hacim 7V dir.
Her iki durumda kaldırma kuvvetleri birbirine eşit
olduğundan;
V·d1 ·g = 7V·d2 ·g
13
16.
d1 = 7d2
d2
1
=
bulunur .
7
d1
Cevap A dır.
Cisimler A seviyesinden B seviyesine aynı anda
vardıklarına göre, ivmeleri eşit olmalıdır. İvmeyi
oluşturan neden kaldırma kuvveti olduğundan;
F = m·a
VK·d·g = VK ·dK·g·a
VL·d·g = VL·dL·g·a
dK = dL olur.
Cevap A dır.
12. Her iki durum için denge koşullarını yazalım.
V ·9 d · g = P
P
V·d·g =
9
3V·d·g + T = P
P
3· + T = P
9
Cevap E dir.
2P
T=
3
13. T2 gerilme kuvvetinin büyüklüğünün sıfırdan farklı olması, M nin özkütlesinin sıvınınkinden büyük
olmasıyla açıklanır.
T1 > T2 olması da L nin özkütlesinin sıvınınkinden
büyük olması ile açıklanır.
Cevap C dir.
14. X cisminin özkütlesi, sıvıların özkütlesinin aritmetik
ortalaması kadardır. Sıvılar karıştırılınca X cismi
yine askıda kalacaktır.
Cevap C dir.
Cisimlerin özkütleleri eşit olduğu için birim kütleye
uygulanan kaldırma kuvvetleri de eşit olacaktır.
Cevap C dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
11. Karışımın özkütlesi d1 den büyük d3 ten küçük olacaktır. Öyleyse K nin batan hacmi azalacak, M de
dibe batacaktır. Buna uygun olmayan seçenek A
dır.
14
Ünite 1
doğru orantılı olup, kaldırma kuvveti de sırasıyla
K, X, Y cisimlerinin ağırlıklarını dengelemektedir.
Buna göre, cisimlerin kütleleri arasındaki büyüklük
ilişkisi, mY > mX > mK biçiminde olur.
Test 8’in Çözümleri
1.
Cisimler askıda kaldığına göre, cisimlerin ortalama
özkütleleri, sıvıların özkütlelerine eşittir. Buradan;
dX + dZ
dY + dX
dZ + dY
>
>
2
2
2
Cevap B dir.
dX > dZ > dY bulunur.
6.
tır. Buna göre, d1 > d2 dir. d1 ve d2 sıvısından oluşan karışıma d3 sıvısı ilave edilince özkütle d1
sıvısından daha büyüktür. O hâlde d3 en büyüktür.
Cevap C dir.
2.
Basınç eşitliklerini yazarsak;
F1
GX
=
2S
S
F2
S
F1
F2
=
=
Cevap A dır.
G X - Fk ( X )
2S
GX
7.
G X - Fk ( X )
bulunur. Buna göre, F1 > F2 dir.
Cevap B dir.
Cevap E dir.
3.
X cismi için 3V batmış, Y cismi için de 5V batmış3
tır. Buna göre, kütleleri oranı da
olur.
5
Cevap A dır.
8.
4.
İlk durumda;
T1 + G = Fk(1)
X, Y, Z cisimlerinin hacimlerinin eşit olabilmesi için
K ve L sıvılarının aynı olması gerekir. K ve L sıvıları farklı olduğuna göre, X, Y, Z cisimlerinin hacimleri de farklıdır.
İlk denkleme göre, GX = 2F1 olur.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
d1 sıvısına d2 sıvısı karıştırılınca özkütle azalmış
T1 + 4V·2d·g = 2V·4d·g
Cisim sıvıların tam ortasında olduğuna göre,
d + 2d
özkütlesi dC =
dir. Sıvılar karıştırılınca
2
d + 2d
karışımın özkütlesi de dkarışım =
olacağın2
dan, F değişmez.
Sıvılar eşit hacimli olduğu için Y noktasındaki sıvı
basıncı değişmez, X noktasındaki sıvı basıncı
artar.
T1 = 0
Cevap A dır.
olur. İkinci durumda;
T2 + G = Fk(2)
T2 + 4V·2d·g = 4V·2d·g
T2 = 0
olur. Son durumda;
T3 + G = Fk(3)
T3 = 4dVg bulunur.
Cevap A dır.
5.
9.
X cismi K sıvısına 2V, L sıvısına V kadar battığı
için, dL = 2dK dır.
Basınç kuvveti F = hdg·S olduğundan;
FK = h·dK·g·S
FL = h·dL·g·2S = h·2dK·g·2S
T3 + 4V·2d·g = 12dVg
K cismi kesik koni biçiminde olduğu için h,2h, 3h
kadar batınca her seferinde batan hacim artmaktadır. Her seferinde batan hacim kaldırma kuvveti ile
FK
FL
=
1
4
bulunur.
Cevap B dir.
KALDIRMA KUVVETİ
10. Şekil I den dX = d1 dir.
Şekil II den dY =
Şekil III ten dX >
dX + 2dY
dX >
2
d X > 2 d Y olur .
15. F kuvveti gaz basıncını arttırır, dolayısıyla balon
üzerindeki toplam basınç da artar. Balon üzerindeki basınç artınca, balonun içindeki basınç da artar.
d2
dir.
2
d1 + d2
2
Cevap D dir.
dir.
16. Kap ve K dan oluşan sistemin ağırlığı kap ve L den
oluşan sistemin ağırlığından küçüktür. Öyleyse L
nin ağırlığı K dan büyüktür.
Cevap A dır.
L cismi yüzmek istediğine göre, dsıvı > dL dir.
Cevap A dır.
Şekil II de T2 değişmez.
Şekil III te karışımın özkütlesi azalacağı için kaldırma kuvveti azalır ve T3 gerilme kuvveti artar.
Cevap D dir.
13. Şekil I de dX > d dir. Şekil I ve Şekil II birlikte incelendiğinde dX > dY dir. Şekil III ten de dX > dZ olduğu görülür.
Cevap B dir.
14. K sıvısı üstte kalacak biçimde dengeye geldiğine
göre, sıvıların özkütleleri arasında dL > dK ilişkisi
vardır. Sıvılar türdeş biçimde karıştırılınca X cisminin içinde kaldığı sıvının özkütlesi önceki duruma
göre küçülür. Bu nedenle T1 artar. Benzer durumdan, Z nin içinde kaldığı sıvının özkütlesi artar ve
Z cismine uygulanan kaldırma kuvveti artar. Z cisminin bağlı olduğu ip kabın alt kısmına bağlı olduğu için T3 artar.
Cevap C dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
12. Şekil I de d özkütleli sıvı dışarı atılınca kaldırma
kuvveti azalacağından T1 artar.
Özkütle ve hacim hakkında yorum yapılamaz.
Cevap E dir.
11. K cismi batmak istediğine göre, dK > dsıvı dır.
15
16
Ünite 1
Test 9
1.
5.
Çıkmış Sorular Çözümleri
kuvveti Vb·dsıvı çarpımı ile doğru orantılıdır. Her
Bakırın özkütlesi tahtanın özkütlesinden büyük
olduğu için tahtanın hacmi daha büyüktür. Bu sistem suyun içine konulursa tahtaya daha büyük kaldırma kuvveti uygulanır. Böylece bakır tarafı ağır
basar.
iki cisim için de Vb·dsıvı çarpımı eşit olduğu için
her iki cisme uygulanan kaldırma kuvvetleri eşittir.
Kaldırma kuvvetleri eşit ise denge bozulmaz.
Cevap B dir.
Aynı sistem havası alınmış bir yere götürülürse,
hacmi büyük olan tahtanın altından daha büyük
bir kuvvet eksileceğinden, bu sefer tahta tarafı ağır
basar.
6.
Cevap B dir.
Her iki durumda ağırlık kaldırma kuvveti tarafından
dengelenir. Kaldırma kuvveti batan hacimle doğru
orantılı olduğu için, batan hacim yerine yüksekliği
alabiliriz. Ağırlık da kütle ile doğru orantılı olduğundan;
Şekil I incelendiğinde cismin özkütlesinin suyun
özkütlesine eşit olduğu ve cismin özkütlesinin de
suyuki gibi 1 g/cm3 olduğu görülür.
Fk = G
30 = m
Şekil II de cismin ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir.
Vb·dsıvı·g = Vc·dcisim·g
9
V·dkarışım = V·1
10
10
dkarışım =
g/cm3
9
10
Karışımın özkütlesi
g/cm3 olduğuna göre,
9
10
katılan sıvının özkütlesi
g/cm3 ten büyüktür.
9
Cevap E dir.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
2.
Kaldırma kuvveti, Fk = Vb·dsıvı·g dir. Yani kaldırma
7.
40 = m + mbilye
m
mbilye =
bulunur.
3
Cevap A dır.
Su içinde cismin yarısı battığına göre, cismin
özkütlesi suyun özkütlesinin yarısı kadar olup
dc = 0,5 g/cm3 tür. Bu cisim özkütlesi 0,9 g/cm3
olan yağ içinde yarısından fazlası batmış olarak
yüzecektir.
Cevap D dir.
3.
İki topun da yavaşlamasına neden olan sıvı kaldırma kuvvetidir. Topların hacimleri eşit olduğu
için kaldırma kuvvetleri eşittir. Buna göre, kütlesi
büyük olan top daha derine iner. Sıvının özkütlesi
topların özkütlesinden büyük olduğu için, toplar
yüzeye çıkıp yüzerler.
8.
Cisim d1 sıvısının dibine battığına göre, d > d1 dir.
Cisim d2 sıvısında yüzdüğüne göre, d2 > d dir.
Buna göre, d2 > d > d1 olur.
Cevap D dir.
Cevap E dir.
4.
Musluktan akan suyun potansiyel enerjisi azalacağı için kinetik enerjisi artacaktır. Yani hızı artacaktır. I. yargı bu olayı açıklar.
Akan bir sıvının hızı artınca kesit alanı azalmalıdır.
II. yargı bu durumu açıklar.
III. nolu yargının bu olayla bir ilgisi yoktur.
Cevap C dir.
9.
II. cisim, özkütlesi 0,4 g/cm3 olan I. cisimden daha
fazla battığına göre, II. cismin özkütlesi 0,4 g/cm3
ten büyüktür.
II. cisim, özkütlesi 0,8 g/cm3 olan sıvıya tamamen
batmadığına göre, II. cismin özkütlesi 0,8 g/cm3
ten küçüktür.
Cevap D dir.
KALDIRMA KUVVETİ
10. Şamandıra suyun kaldırma kuvvetinden dolayı
yukarı hareket eder. Kaldıraç sistemi ile bu kuvvetin yönü değiştirilerek musluğun kapanması sağlanır. II. ve III. ilkelerle şamandıranın çalışma prensibi açıklanmış olur.
17
15. Dibe batan ve yüzen cisimler için cismin nereden
bırakıldığının bir önemi yoktur. Ancak askıda kalan
cisimler için bu önemlidir. Y cismi L düzeyinden
bırakılırsa hY yüksekliği azalır.
Cevap E dir.
Cevap D dir.
16. Silindir gibi düzgün yükselen cisimler için batma
miktarı cismin hacmine bağlı değildir. Yükseklikleri
ve özkütleleri aynı ise aynı miktarda batarlar.
11. Kaldırma kuvveti derinliğe bağlı olmadığından,
cisimlere uygulanan kaldırma kuvvetleri eşit olacaktır. Cisimlerin kütleleri de eşit olduğundan,
dinamometrelerin gösterdiği değerler eşittir.
Cevap E dir.
Cevap A dır.
17. Cismin sıvı yüzeyine uzaklığı büyükse yüzeye
ulaşma süresi de büyük olacaktır.
Cevap E dir.
13. Özkütlesi d ve 3d olan iki sıvı çeşitli oranlarda
karıştırılırsa, karışımın özkütlesi d den büyük 3d
den küçük olacaktır. Özkütlesi 2d olan cisim karışıma atılırsa ya dibe
batacak ya askıda kalacak ya da yüzecektir. Ancak
2
yüzerken
ünden fazlası sıvı içine batmalıdır.
3
Buna göre, yarısı batacak şekilde yüzemez. Bu
durumda sıvının özkütlesi 4d olmalıdır. Karışımın
özkütlesi 3d den küçük olduğundan A seçeneği
kesinlikle gerçekleşemez.
Cevap A dır.
14. Kaldırma kuvveti yer değiştiren sıvının ağırlığına
eşit olduğu için her iki cisme uygulanan kaldırma
kuvvetleri eşittir.
Cevap A dır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
12. Vurgun olayındaki en önemli faktör, basınç artışı
ile kanda çözünen azot gazı miktarının artmasıdır.
Basınç artışına da derinlik neden olmaktadır. Buna
göre, II. ve III. yargılar vurgun olayı ile ilgilidir.
Sıvının ve cismin özkütlesi de yüzeye ulaşma
süresini etkiler. Özkütleler arasındaki fark ne kadar
büyükse o kadar kısa sürede yüzeye ulaşır.
Cevap E dir.
18. Y cismine hem aşağı doğru hem de yukarı doğru
uygulanan kuvvet T dir. Bir başka ifadeyle Y cismine etki eden bileşke kuvvet sıfırdır. Bu nedenle Y
cisminin özkütlesi sıvının özkütlesine eşittir. X in
özkütlesi sıvınınkinden küçük, Z nin özkütlesi de
sıvınınkinden büyüktür.
Cevap B dir.
19. Şekil II de X cisminin ağırlığını dengelemek için
cisim sıvıya h kadar batmıştır. X ve Y cisimlerinin
toplam ağırlığını dengelemek için sıvıya 3h kadar
battıklarına göre, Y cisminin ağırlığı X cisminin
ağırlığının iki katıdır. Cisimlerin hacimleri eşit olduğundan, dY = 2dX olur. II. yargı doğrudur.
Şekil II de X cismi sıvıda hacminin yarısı kadar
d sıvı
batmıştır. Yani dX =
dir. Buradan;
2
18
Ünite 1
dY = 2dX
d sıvı
dY = 2·(
) = dsıvı
2
23. K ve L cisimleri karışımda askıda kaldıklarına
göre, özkütleleri eşittir. II. yargı doğrudur.
bulunur. O hâlde III. yargı da doğrudur.
X yüzdüğüne göre, X cisminin özkütlesi sıvının
özkütlesinden küçüktür. I. yargı yanlıştır.
L cismi Y sıvısında battığı için K cismi de Y sıvısında batacaktır. I. yargı yanlıştır.
Cisimlerin hacimleri veya kütleleri bilinmediğinden
kaldırma kuvvetleri karşılaştırılamaz.
Cevap B dir.
Cevap E dir.
24. K cismi Şekil I ve Şekil III te dengede kaldığına
göre, K nın özkütlesi hem X sıvısının hem de X + Z
karışımının özkütlesine eşittir. Dolayısıyla Z sıvısının özkütlesi de X sıvısının özkütlesine eşittir.
20. Şekil I de L cismi battığına göre, özkütlesi suyun
özkütlesinden büyüktür. L cismi karışımda yüzdüğüne göre X sıvısının özkütlesi hem suyun hem
de L cisminin özkütlesinden büyüktür.
L cismi karışımda yüzdüğüne göre, karışımın
özkütlesi L cisminin özkütlesinden daha büyüktür.
K cismi Y sıvısında battığına göre, K nın özkütlesi
Y ninkinden büyüktür. Öyleyse Z nin özkütlesi de
Y den büyüktür. III. yargı yanlıştır.
Cevap C dir.
Cevap C dir.
21. X ve Y cisimleri askıda kaldıkları için özkütleleri
bulundukları sıvının özkütlelerine eşit olacaktır.
Sıvılar karıştırılınca karışımın özkütlesi I. kaptaki
sıvının özkütlesinden büyük olur. X cismi bu karışımda yüzer. Karışımın özkütlesi II. kaptaki sıvının özkütlesinden küçük olur. Y cismi bu karışımda
batar.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
25. Şekil I deki sistemin dengede kalabilmesi için X
cisminin ağırlığı Y nin ağırlığının iki katı olmalıdır. Suyun içinde denge bozulmadığına göre, X e
uygulanan kaldırma kuvveti Y ye uygulanan kaldırma kuvvetinin iki katı olmalıdır.
Buna göre, X ve Y cisimlerinin özkütleleri eşittir.
Cevap A dır.
Cevap E dir.
22. Şekil I de cisimlerin biçimlerine dikkat edilirse Y
nin batan hacmi daha büyüktür. Buna göre, Y nin
kütlesi daha büyüktür. I. yargı doğrudur. Şekil II de
K yi dengelemek için batan hacim, L yi dengelemek için batan hacimden büyük olduğundan, K nin
kütesi L ninkinden büyüktür. II. yargı doğrudur.
Bu verilerle L nin özkütlesini sıvının özkütlesiyle
karşılaştıramayız.
Cevap B dir.
26. Su akınca metal küreye uygulanan kaldırma kuvveti azalır. Yayın uzunluğu değişmediğine göre,
Tyay değişmez. Kaldırma kuvveti azaldığı için Tip
artacaktır.
Cevap C dir.
27. X ve Y den oluşan sistemin özkütlesi 1,5d olmalıdır. Cisimlerin hacimleri eşit olduğuna göre, II.
yargı bu durumu sağlar. III. yargı da bu durumu
sağlayabilir. Fakat I. yargıda sistemin özkütlesi d
olduğundan, I. yargı kesinlikle yanlıştır.
Cevap A dır.
KALDIRMA KUVVETİ
28. Cisimler yapışık olmadığına göre, K nın özkütlesi
sıvınınkinden küçük olamaz. Eğer K nın özkütlesi
sıvınınkinden küçük olsaydı yüzeye çıkıp yüzerdi.
I. yargı yanlıştır. L nin özkütlesi sıvınınkine eşit olabilir. II. yargı doğru olabilir.
19
32. X cisminin özkütlesi sıvınınkinden büyük, Y ninki
sıvınınkinden küçüktür. Buna göre, X in özkütlesi
Y ninkinden kesinlikle büyüktür. Cisimlerin hacimleri bilinmediği için kütle ve gerilme kuvvetleri hakkında yorum yapılamaz.
M cisminin özkütlesi sıvınınkinden büyük olsaydı
M cismi batardı. Öyleyse III. yargı yanlıştır.
Cevap A dır.
Cevap D dir.
33.
Fk
29. Cisim X + Y den oluşan karışıma bırakıldığında
batma miktarı, X ve Y sıvılarındaki batma miktarları arasında yer alır.
P
su
Cevap C dir.
30. Cisim X sıvısında 2 birim batmıştır. Y sıvısının
özkütlesi X sıvısının özkütlesinden küçük olduğundan, aynı cisim sadece Y sıvısına bırakılsaydı 2 birimden daha fazla batacaktı. Buna göre, Y
sıvısı X sıvısının üstüne dökülünce cismin Y sıvısında batma miktarı X sıvısındaki batma miktarından daha fazla olmalıdır.
Cevap D dir.
Kaldırma kuvveti Fk nın A noktasına göre döndürme etkisi, ağırlığın döndürme etkisine eşit olmalıdır. Buradan;
3
Fk · = P · 2
2
Nihat Bilgin Yayıncılık©
A
ip
Fk =
4
P bulunur.
3
Cevap D dir.
34. K cismi sistemi yukarı doğru, M cismi de aşağı
doğru çektiğine göre, kesinlikle M nin özkütlesi K
nınkinden büyüktür.
Cevap C dir.
31. Ağırlık kaldırma kuvveti tarafından dengelenir.
Cismin özkütlesi dc olmak üzere;
G = FK
Vc·dc = Vb·dsıvı
5V·dc = 3V·1
3
dc =
g/cm3 bulunur.
5
300 = msu + mkap
360 = msu + mkap + mbilye – mtaşan
mg = Vb·dsıvı·g
35.
Cevap D dir.
60 = mbilye – mtaşan
V = 40 cm3
Taşan suyun hacmi bilyenin hacmine eşittir,
m = d·V
100 = d·40
d = 2,5 g/cm3
Cevap C dir.
20
Ünite 1
36. K cismi X sıvısında battığına göre I. yargı doğrudur. Hacimler eşit ve K nın kütlesi daha büyük
olduğuna göre II. yargı da doğrudur.
40. Silindirlerin ağırlıklarını G alalım. Kaldırma kuvveti
batan hacimle doğru orantılı olduğundan;
GX + G = F GY + GZ + G = 3F (3V kadar battığı için 3F aldık.)
GZ + G = 2F
yazabiliriz. Buna göre;
_
GZ = 2F – G b
b
GY = F
` Bu denklemler birlikte değerb
GX = F – G b lendirelim.
a
mX < mY < mZ bulunur.
Bu verilerle L nin özkütlesi ile X sıvısının özkütlesini karşılaştıramayız.
Cevap D dir.
(V kadar battığı için F aldık.)
(2V kadar battığı için 2F aldık.)
Cevap C dir.
37. Her iki cisim askıda kaldığına göre, özkütleleri sıvının özkütlesine eşittir.
38. X ve Y sıvılarının uyguladıkları kaldırma kuvvetleri cismin ağırlığını dengeler. Kaba X sıvısı eklenince X in uyguladığı kaldırma kuvveti arttığı için Y
nin uyguladığı kaldırma kuvveti azalır. Böylece hX
artar, hY azalır.
Cevap D dir.
39. Dinamometrenin gösterdiği değeri D
ile gösterelim. K cismine uygulanan
kuvvetler şekildeki gibi dir. K cismi
dengede olduğuna göre;
D + Fk = G
D = G – Fk
D = V·3d·g – V·2d·g
D = Vdg
G = V·3d·g olduğundan
G
D=
bulunur.
3
Fk
D
K
G
Cevap A dır.
Nihat Bilgin Yayıncılık©
Cevap E dir.
Download

1. ünite (2. konu çözümleri)