GENLEŞME TEST ÇÖZÜMLERİ

9. sınıflar ve tyt fizik dersi. Maddelerin genleşmesi konusu. Uzunluk, yüzey ve hacim genleşmesi hesaplamaları ile ilgili testin çözümleri.

Çözüm – 1 

Cisimlerin boyca uzama miktarları aşağıdaki şekilde bulunur.

ΔL = L₀. λ . Δt

X cisminin genleşme katsayısı,

ℓ = 20ℓ . λ_x. 2t

ℓ = 40ℓ . λ_x. tk

Y cisminin genleşme katsayısı,

2ℓ = 20ℓ . λy . 3t

Z cisminin genleşme katsayısı,

5ℓ = 20ℓ . λz . 6t

Buna göre genleşme katsayıları arasındaki sıralama,

λ_z > λ_y > λ_x

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 2 

X ve Y cisminin boyca uzama miktarlarını bulalım.

ΔL = L₀. λ . Δt

ΔL_x = 6ℓ . λ_x . (12t – 3t)

ΔL_x = 6ℓ . λ_x . 9t

ΔL_x = 54ℓ . λ_x . t

ΔL_y = 10ℓ . λ_y . (15t – 5t)

ΔL_y = 100ℓ . λ_y . t

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 3 

X, Y ve Z cisimleri birbirlerine perçinlenmiş iken ısıtıldıklarında şekildeki görünümü almaları genleşme katsayılarının farklı olmasından kaynaklanmaktadır.

X’in genleşme katsayısı Y’ninkinden büyüktür, bu nedenle X daha fazla uzamıştır. Çubukları birbirine kenetlenmiş olduklarından X çubuğu Y üzerine kıvrılmıştır.

Aynı durum Y – Z çiftinde de geçerlidir. Y çubuğunun uzama katsayısı Z nin uzama katsayısından daha büyük olduğundan Y, daha fazla uzamış ve Z üzerine kıvrılmıştır.

X çubuğunun uzama katsayısı Y’ninkinden, Y çubuğunun uzama katsayısı Z’ninkinden büyük olduğundan X çubuğunun uzama katsayısı Z’ninkinden büyüktür.

λ_x > λ_y > λ_z ilişkisi vardır.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 4 

ΔL_x = L₀. λ_x . 100

ΔL_y = L₀. λ_y . 200

ΔL_z = L₀. λ_z .250

3ΔL_x = 6ΔL_y ise,

λ_x = 4λ_y

3ΔL_x = 4ΔL_z ise,

10λ_z = 3λ_x

6λ_y = 5λ_z

Buna göre genleşme katsayıları arasındaki ilişki,

λ_x > λ_z > λ_y şeklindedir.

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 5 

Maddelerin genleşme bağıntısı aşağıdaki gibidir.

ΔL_x = L₀. λ_x . (t_son– t_ilk)

Değerleri yerine koyarsak,

t_son – t_ilk = -15 – 35 = - 50 

ΔL_x = 120. 25.10^-6 . ( - 50)

ΔL_x = -150000.10^-6 

ΔL_x = -15.10^-2 m

= -15 cm

Tel 15 cm kısalır.

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 6 

X ile Y maddesinin genleşme katsayısı arasında,

3λ_x = 2λ_y  ilşkisi varsa,

X’in uzama katsayısı, Y nin uzama katsayısından küçüktür.

Bu durumda,

I. ifadedeki işlemde Y maddesi daha fazla genleşeceğinden halkadan geçemez.

II. ifadede yer alan işlem yapılırsa Y cismi X cisminden daha fazla büzüleceğinden halkadan geçebilir. 

III. İfadede yapılan işlem Y’nin yarıçapının, halkanın yarıçapından daha da büyük olmasına sebep olur. Y, halkadan geçemez.

IV. İfadedeki işlem yapılırsa Y küresi büzüleceğinden yarıçapı azalır ve halkadan geçebilir.

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 7 

Yüzeyce genleşme miktarlarını veren denklemi yazalım.

ΔS = S0. λ . (t_son– t_ilk)

X’in yüzeyce genleşme miktarı,

ΔS_x = 3S . λ_x . (17t – 2t)

ΔS_x = 45S . λ_x . t

Y’nin yüzeyce genleşme miktarı,

ΔS_y = 5S . λ_y . (21t – 6t)

ΔS_y = 75S . λ_y . t

3ΔS_X = 5ΔS_Y ise,

9λ_x = 25λ_y

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 8 

Ortam sıcaklığı artırılırsa T₁ iplerinin uzunluğu ve K cisminin hacmi artar.

T₁ iplerinin boyu uzarsa ϑ açıları büyür, ϑ açılarının büyümesi iplerdeki gerilme kuvvetlerini azaltır.

K cisminin hacmi artınca özkütlesi azalır. Çünkü sıcaklık artışı cisimlerin kütlesinde değişikliğe sebep olmaz. m = V.d bağıntısından hacim artışını özkütlenin azalışı karşılayacaktır.

Buna göre T₁ ip gerilmesi ve K cisminin yoğunluğu azalırken, ϑ açısı artacaktır. K cisminin ağırlığı ise değişmeyecektir.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 9 

Sıvıların genleşme bağıntısı aşağıdaki şekilde verilir.

ΔV = V₀.a.Δt

Biz bu soruda ΔV ile ilgileniyoruz, sıvıların boruda ne kadar yükseleceği ilk hacimleriyle, genleşme katsayıları ile ve sıcaklık artışı ile ilgilidir.

X sıvısının genleşme denklemi,

ΔV_x = 2V . λ. 2T = 4.V.λ.T

Şeklindedir.

Y sıvısı için genleşme,

ΔV_y = V. 2λ.T = 2.V.λ.T

Şeklindedir.

Z sıvısı için genleşme denklemi,

Şeklindedir.

Z borusunun yarıçapı X ve Y borularının yarısı kadardır. X sıvısı 4h yükselirse, y sıvısı 2h, Z sıvısı 3h yükselir.

Borulardaki yükseklik,

h_x > h_z > h_y  şeklindedir.

Doğru cevap D seçeneği.

Çözüm – 10 

K genleşme katsayısı,

ℓ = 4ℓ . λ_k . 2T 

1 = 8. λ_k.T

L’nin genleşme katsayısı,

3ℓ = 2ℓ . λ_l . 3T 

1= 2. λ_l.T

M’nin genleşme katsayısı,

ℓ = 4ℓ . λ_M . 3T 

1= 12 . λ_M .T

Genleşme katsayıları arasında,

λ_L > λ_K > λ_M ilişkisi vardır.

Bu çubuklar şekildeki gibi perçinlenerek sıcaklıkları eşit miktarda arttırılırsa, hangi maddenin uzama katsayısı daha küçük ise o maddenin bulunduğu tarafa kıvrılırlar.

λ_L > λ_K olduğundan K – L çifti 2 yönünde hareket eder (bükülür)

λ_L > λ_M olduğundan, L – M çifti 2 yönünde hareket eder.

λ_K > λ_M olduğundan, M – K çifti 1 yönünde hareket eder.

Doğru cevap C seçeneği.

Genleşme Testi Soruları

Boyca Genleşme Konu Anlatımı

SANATSAL BİLGİ

18/03/2018