SANATSAL BİLGİ

KALDIRMA KUVVETİ TEST III ÇÖZÜMLER

Yüzen ve dengede kalan veya sıvı dibine batan cisimlere uygulanan kaldırma kuvvetinin hesaplanması. Arşimet prensibi ile ilgili soruların çözümleri.

Çözüm – 1 

Cisimlerin sıvı içindeki denge formüllerinden sıvıların yoğunluğu ile K cisminin yoğunluğu arasında bir bağlantı kurarak X ve Y sıvılarının yoğunluğunu karşılaştırmak mümkündür.

X sıvısında denge bağıntısı;

Y sıvısında denge bağıntısı;

d_Y = 4d_K

olarak bulunur.

Doğru cevap D seçeneği.

Çözüm – 2

Yüzen cisimler için denge bağıntılarını X ve Y için ayrı ayrı yazarak bu cisimlerin yoğunluklarını d cinsinden bulmalıyız.

X sıvısındaki denge bağıntısı;

Y sıvısındaki denge bağıntısı;

= 4

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 3 

Birbirine yapışık olmayan ve tamamı sıvı içerisinde kalacak şekilde üst üste dengede olan cisimler için I, II ve III durumlar mümkündür.

K cisminin yoğunluğu L cisminin yoğunluğundan büyük ise X sıvısı, L cismini yukarı itmekte fakat K cismi L cisminin yukarı çıkmasını engellemektedir. Bu durumda K cisminin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyük ve L cisminin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçük demektir.

K ve L cisimlerinin yoğunlukları birbirine sıvının yoğunluğuna eşit olursa şekildeki gibi dengede kalabilirler. Bu durumda birbirlerine uyguladıkları kuvvet 0 dır.

L cisminin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyük olsaydı L cismi dibe batardı. III. Madde kesinlikle yanlıştır.

IV. madde kesinlikle doğrudur. Cisimlere etkiyen kaldırma kuvveti cisimlerin batan kısımlarının hacmi ile sıvının özkütlesi ve yerçekimi ivmesinin çarpımına eşittir. Yüzen ve dengede kalan cisimlere uygulanan kaldırma kuvveti bu cisimlerin ağırlığına eşit olur. Eğer kaldırma kuvveti bu cisimlerin ağırlıkları toplamından küçük olsaydı cisimler dibe batardı. Şayet kaldırma kuvveti cisimlerin ağırlıkları toplamından büyük olsaydı cisimler sıvı yüzeyine çıkardı.

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 4 

Birbirine karışmayan iki sıvının içine atılan bir cisim hacminin bir kısmı X sıvısında bir kısmı Y sıvısında kalacak biçimde dengeye gelirse bu cisme etki eden kaldırma kuvveti toplamı X ve Y sıvılarının herbirinin etki ettiği kaldırma kuvvetlerinin toplamına eşittir. I. İfade doğrudur.

 II. ifade yanlıştır. K cismine Y sıvısı tarafından uygulanan kaldırma kuvveti bu cisme yine Y sıvısı tarafından aşağı yönlü uygulanan basınçtan büyük olmaktadır. Bu nedenle Y cismi toplamda K cismine kaldırma kuvveti uygular.

III. ifade yanlış, IV. İfade doğrudur.

Y sıvısı K cismine bir kaldırma kuvveti uygulamakta bunun sonucunda K cismi X sıvısında daha az batmaktadır. Y sıvısı boşaltılırsa K cismi X sıvısında daha fazla batar.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 5 

K cismine X sıvısı tarafından uygulanan kaldırma kuvveti K cisminin ağırlığına eşittir. K cisminin her bir bölmesine V dersek K cisminin toplam hacmi 3V olur.

Sıvının yoğunluğuna dx dersek, K cismine tek başına X sıvısında iken uygulanan kaldırma kuvveti,

Fk = V.d_x.g dir. Bu aynı zamanda K cisminin ağırlığına eşittir. K cisminin yoğunluğunu, sıvının yoğunluğu cinsinden bulalım.

d_x = 3d

K cisminin üzerine V hacminde bir L cismi konulunca kaldırma kuvveti K ve L cisimlerinin ağırlıkları toplamına eşit olur.

F_k2 = G_K + G_L

Aynı zamanda,

F_k2 = 2V.d_x.g

K cisminin ağırlığı V.d_x.g idi

V.d_x.g + G_L  = 2V.d_x.g

G_L = 2V.d_x.g – V.d_x.g

GL = V.d_x.g

L cisminin ağırlığının sıvının yoğunluğu cinsinden değeri V.d_x.g dir.

L cisminin ağırlığı hava ortamında tartılan ağırlığı; V.d_L.g dir.

V.d_L.g = V.d_x.g

d_L = d_x olur.

d_x = 3d olduğundan, d_L = 3d olur.

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 6 

I. K ve L cisimlerinin yoğunlukları sıvının yoğunluğuna eşit ise iplerdeki gerilme kuvveti 0 olur. 1. İfade doğru olabilir.

II. L cisminin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçükse T2 ip gerilmesi 0 dan büyük olur. II. İfade doğru olabilir.

III. T1 ipi kesilirse T2 ip gerilmesi hiçbir durumda artmaz. III. İfade yanlıştır.

IV. L cisminin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçükse T2 ipinin kesilmesi T1 ipindeki gerilme kuvvetini azaltacaktır. IV doğru olabilir.

Doğru cevap E seçeneği.

Kaldırma Kuvveti Test-3 Soruları

Kaldırma Kuvveti Test-1

Kaldırma Kuvveti Test-2

SANATSAL BİLGİ

03/08/2018