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;
PA = h.dX.g
PA = 10.1,2.g
B noktasında sıvı basıncı;
PB = h.dY.g
PB = 30.dY.g
A ve B noktalarında basınçlar eşit olduğuna göre;
PA = PB
10.1,2.g = 30.dY.g
12 = 30dY
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.
PA = 15.1.g
PB = 20.dY.g + 10.0,8.g
PA = PB
15g = 20.dY.g + 10.0,8.g
15 = 20.dY + 8
7 = 20dY
dY = 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.
PA = 40.dX.g + 20.0,5.g
PB = 60.2,5.g
PA = PB
40.dX.g + 20.0,5.g = 60.2,5.g
40.dX + 10 = 150
40.dX = 140
dX = 3,5
Doğru cevap B seçeneği.
Çözüm – 4

1 atmosfer basıncı 76 cm civa sütununun yüksekliğine eşittir.
U borusundaki hava basıncı;
P0 = 80.dY.g + 50.dX.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.
Pgaz = P0 + h.dY.g
Y sıvısının basıncı,
PY = 25,5.8.g
PY = 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.
PX = 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 dZ yoğunluğunun çarpımlarının toplamına eşittir.
PA = 2h.3d
PB = 3h.1,5d + 2h.dZ
PA = PB
2h.3d = 3h.1,5d + 2h.dZ
6hd = 4,5hd + 2h.dZ
1,5hd = 2h.dZ
1,5d = 2dZ
dZ = 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,
PA = P0 + 0,12 . 5000.10
PA = P0 + 6000 Pa
B noktasındaki basınç,
PB = 0,75 . 8000 . 10 + 0,55 . 10000.10
PB = 60000 + 55000
PB = 115000 Pa
PA = PB
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