NE ÖĞRENDİNİZ?
Hızları yüksek 2 tekne, birbirine yakın geçtiklerinde neden birbirine yaklaşma eğilimi gösterir?
Cevap: Aralarından geçen suyun hızı arttığından aradaki basınç azalır ve dışta kalan su tekneleri birbirine doğru iter.
Bernoulli Prensibi’yle açıklanabilecek olaylara günlük hayattan örnekler veriniz. Bu örneklerden birini açıklayan bir deneme yazınız. Denemenizi yazarken basınç, basınç kuvveti ve akışkan kavramlarını kullanınız.
Cevap: Akışkanlar mekaniğinde incelenen Bernoulli Denklemi, fiziksel açıdan en temel ilkelerden biri olarak günlük hayatta örneğine rastladığımız en temel fizik ilkelerinin başında gelir. Bernoulli denklemince yer alan bileşenler bir orantı içinde oluşmaktadır. Akışkan hareketi sırasında bir boru içindeki akışkanın hız, yükseklik ve basıncı arasındaki ilişkiyi açıklayan denklemin günlük hayatımızda yeri çok önemlidir. Kesit alanı küçüldükçe hız artar, basınç azalır. Bernoulli ilkesi, fizikteki en temel ilkelerden biri olarak akışkanların davranışlarını en iyi oryaya koyan bir denklemden oluşmaktadır.
Bernoulli İlkesinin günlük hayatta kullanım alanları şu şekildedir:
- Fıskiyelerde kullanılır.
- Duş başlıklarında kullanılır.
- Spreylerin kullanımında kullanılır.
- Filtrelerde kullanılır.
- Uçak kanatlarında kullanılır.
- Çatı imalatında kullanılır.
- Otomobil imalatında kullanılır.
Torricelli Deneyi ile kılcallık etkisi asındaki farkları vurgulayan yarım sayfalık bir kompozisyon yazınız.
Cevap: Toricelli, deniz seviyesinde ve 0°C sıcaklıkta ve 1 metre uzunluğa sahip olan bir ucu açık bir ucu kapalı olan deney tüpleri ile deneyini gerçekleştirmiştir. Tüpün içerisini civa ile doldurmuştur. Tüpün açık kısmını parmağı ile kapatmış ve bu tüpü yine civa ile dolu bir kabın içerisine kapalı kısmı yukarıda olacak şekilde yerleştirmiştir. Cam tüp içerisindeki civanın bir kısmı kaba boşalmıştır. Fakat yüksekliğin 760 mm olacak kadar civa tüp içinde kalmıştır. Kabın civaya uyguladığı açık hava basıncı cam tüp içindeki civayı yukarı doğru itmesi nedeni ile tüp içindeki civanın hepsi kaba boşalmamıştır. Bu şekilde tüp içinde bulunan civanın sıvı basıncı ve açık hava basıncı eşitlenmiş oldu. Bu dengeleme ilkesi sayesinde barometreler ile açık hava basıncının ölçümünü sağlamak mümkündür.
1. Kapalı kaptaki sıvıların, uygulanan kuvveti nasıl ilettiğini açıklayınız.
Cevap: Kapalı kaptaki sıvılar uygulanan kuvveti sıvının temas ettiği her yöne eşit bir şekilde iletir.
2. Bir uçak kanadını oldukça geniş yapmanın uçağın havalanmasına sağladığı yarar nedir? Açıklayınız.
Cevap: Basınç temas eden yüzeyle doğru orantılıdır. Kanadın geniş olması kaldırma kuvvetini arttırır.
3. Bir branda, şekildeki gibi bir kamyonun yükünü kaplamak için kullanılmıştır. Kamyon hareket etmediğinde branda düzdür. Kamyon otoyolda hızlandığında branda neden şişerek dışarıya doğru çıkıyor? Açıklayınız.
Cevap: Çünkü, içerdeki hava durgundur, dıştaki hava ise hızlıdır. Akışkanlarda hızlı olan havanın basıncı daha düşük olduğundan, branda dışa doğru çıkar.
4. İçerisinden A gazı geçirilen ve kesiti yanda verilen venturi tüpüne özdeş manometreler şekildeki gibi bağlanıyor. Px ve P’x gaz basınçları birbirine eşit olduğuna göre manometrelerdeki hj ve h2 cıva yüksekliği değerleri arasındaki ilişkisi nasıl olur? (Manometre borusu yeterince uzundur.)
Cevap: Akışkanlarda, kesit alanı azaldığında, akışkan hızı artar. Hızı artan akışkanın basıncı düşer. Dolayısı ile birinci bölümdeki gaz basıncı, ikinci bölümdeki gaz basıncından az olacaktır. Birinci manometredeki sıvı yüksekliği, ikinci manometredeki sıvı yüksekliğinden az olur.
5. “Şekildeki hidrolik sistemde, A ve B pistonlarındaki basınç artışı aynı olduğundan, her iki pistondaki kuvvet artışı da aynıdır.” diyen bir öğrencinin görüşüne katılıyor musunuz? Neden?
Cevap: Hayır katılmıyoruz. Sıvılarda kuvvet kesit alanı ile doğru orantılıdır. Düşük kesit alanlarında daha az kuvvet gerekir.
6. Kenar uzunlukları sırasıyla X ve 2X olan aynı maddeden yapılmış A ve B küplerinin temas ettikleri yüzeyde oluşturdukları basınçların oranı (Pa/Pb) kaçtır?
Cevap: PA ÷ PB = 1/2