U BORUSU ÇÖZÜMLER

3 sıvılı U borusu soruları. Açık ve kapalı uçlu U boruları. U boruları ile havanın ve kaplardaki gazların basıncının ölçülmesi. Çözümlü testin çözümleri.

Çözüm – 1 

A ve B noktalarında sıvı basıncı eşittir. A noktasındaki sıvı basıncı 10 cm yüksekliğindeki X sıvısının basıncına eşittir. B noktasındaki sıvı basıncı 30 cm yüksekliğindeki Y sıvısının basıncına eşittir.

A noktasındaki sıvı basıncı;

P_A = h.d_X.g

P_A = 10.1,2.g

B noktasında sıvı basıncı;

P_B = h.d_Y.g

P_B = 30.d_Y.g

A ve B noktalarında basınçlar eşit olduğuna göre;

P_A = P_B

10.1,2.g = 30.d_Y.g

12 = 30d_Y

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 2 

A ve B noktalarında sıvı basınçları eşittir. A noktasındaki sıvı basıncı 15 cm yüksekliğindeki X sıvısının basıncına eşittir. B noktasındaki sıvı basıncı ise 20 cm yüksekliğindeki Y sıvısı ile 10 cm yüksekliğindeki Z sıvısının basınçları toplamına eşittir.

P_A = 15.1.g

P_B = 20.d_Y.g + 10.0,8.g

P_A = P_B

15g = 20.d_Y.g + 10.0,8.g

15 = 20.d_Y + 8

7 = 20d_Y

d_Y = 0,35

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 3 

A ve B noktalarında sıvı basınçları eşittir. A noktasındaki sıvı basıncı 40 cm yüksekliğindeki X sıvısının basıncı ile 20 cm yüksekliğindeki Z sıvısının basıncının toplamına eşittir. B noktasındaki sıvı basıncı ise 60 cm yüksekliğindeki Y sıvısının basıncına eşittir.

P_A = 40.d_X.g + 20.0,5.g

P_B = 60.2,5.g

P_A = P_B

40.d_X.g + 20.0,5.g = 60.2,5.g

40.d_X + 10 = 150

40.d_X = 140

d_X = 3,5

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 4 

1 atmosfer basıncı 76 cm civa sütununun yüksekliğine eşittir.

U borusundaki hava basıncı;

P₀ = 80.d_Y.g + 50.d_X.g

P₀ = 80.9.10 + 50 . 6 . 10

P₀ = 7200 + 3000

P₀ = 10200 g/cm²

1 atmosfer basıncını hesaplayalım.

1 atm = 76 . 13,6.10

1 atm = 10336 g/cm²

76 cm Hg                             10336

X                                         10200

X = 75 cm Hg olarak bulunur.

Soruyu kısa yolan çözmek için g (yer çekim ivmesi) hesaba katılmadan bulunan sonuç 13,6 ya bölünür.

P₀ = 80.9+ 50 . 6

P₀ = 720 + 300

P₀ = 1020

= 75 cm Hg

Doğru cevap D seçeneği.

Çözüm – 5 

Kaptaki gazın basıncı 25,5 cm X sıvısı yüksekliğine ve P₀ hava basıncının toplamına eşittir. Önce X sıvısının kaç cm Hg ye eşit olduğunu buluruz. Bu değeri X gazının basıncından çıkarırsak açık hava basıncını bulmuş oluruz.

A noktası seviyesinde basınçlar eşittir.

P_gaz = P₀ + h.d_Y.g

Y sıvısının basıncı,

P_Y = 25,5.8.g

P_Y = 204.g

Bu değeri civaya çevirirsek

X gazının basıncı 15 cm – Hg değerine eşittir. g yerçekimi ivmesi hem hava basıncında hem de X gazında eşit olduğundan hesaplamaya dahil etmeyebiliriz.

P_X = 15 + P₀

88 = 15 + P₀

P₀ = 73 cm – Hg 

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 6 

A ve B noktalarındaki sıvı basınçları eşittir.

A noktasındaki sıvı basıncı 2h yüksekliği ile 3d yoğunluğunun çarpımına eşittir. B noktasındaki sıvı basıncı ise 3h yüksekliği ile 1,5 d yoğunluğunun çarpımı ve 2h yüksekliği ile d_Z yoğunluğunun çarpımlarının toplamına eşittir.

P_A = 2h.3d

P_B = 3h.1,5d + 2h.d_Z

P_A = P_B

2h.3d = 3h.1,5d + 2h.d_Z

6hd = 4,5hd + 2h.d_Z

1,5hd = 2h.d_Z

1,5d = 2d_Z

d_Z = 0,75

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 7 

A ve B noktalarında basınç eşit olacaktır.

Pascal biriminde gösterirken uzunlukları metre, yoğunlukları kg/m³ biçiminde göstermeliyiz.

5 g/cm³ = 5000 kg/m³ 

10 g/cm³ = 10000 kg/m³

8 g/cm³ = 8000 kg/m³ tür.

A noktasındaki basınç,

P_A = P₀ + 0,12 . 5000.10

P_A = P₀ + 6000 Pa

B noktasındaki basınç,

P_B = 0,75 . 8000 . 10 + 0,55 . 10000.10

P_B = 60000 + 55000

P_B = 115000 Pa

P_A = P_B

P₀ + 6000 = 115000

P₀ = 109000 Pa

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 8 

X sıvısı en altta olduğundan yoğunluğu Y ve Z sıvılarından daha büyüktür.

Y sıvısı Z sıvısından daha alt seviyededir ve 2h birim Y sıvısının basıncı 2h birim Z sıvısı ile 1,5 birim X sıvısının basıncına eşittir. Buna göre Y sıvısının yoğunluğu Z sıvısının yoğunluğundan daha büyüktür.

Doğru cevap D seçeneği.

U Borusu Test Soruları

Basınç Çözümlü Sorular

SANATSAL BİLGİ

02/07/2017