Akışkanlar

1. Yukarıda basınç bağıntısı verilmiştir. Bu bağıntıya göre basıncı belirleyen büyüklükler sorulmaktadır. Buna göre doğru yanıt hangisidir?

P = F / A

• A) Uygulanan kuvvet ve temas yüzeyinin alanı
• B) Yalnızca kuvvet
• C) Yalnızca alan
• D) Kütle ve hacim
• E) Sıcaklık ve zaman

Doğru cevap: A — Basınç, dik uygulanan kuvvetin temas alanına oranıdır; P = F / A.

1. Bağıntıyı okuyalım: P = F / A. Bir kesirde iki büyüklük var; biri payda, biri paydada.
2. Paydaki F uygulanan kuvvet, paydadaki A ise temas yüzeyinin alanıdır. Bir kesrin değeri hem payına hem paydasına bağlıdır.
3. Öyleyse basıncı belirleyen büyüklükler uygulanan kuvvet ile temas alanıdır; biri değişirse basınç da değişir.
4. Denetleyelim: seçeneklerdeki kütle, hacim, sıcaklık ve zaman ✓ — hiçbiri bağıntıda geçmiyor.

2. Tabloda basınç ile temas yüzeyi ilişkisi verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Tabloda eksik kalan bilgi hangisidir?

• A) Küçük
• B) Büyük
• C) Değişmez
• D) Sıfır
• E) Belirsiz

Doğru cevap: B — Alan küçüldükçe aynı kuvvet daha büyük basınç oluşturur.

1. Tablonun kurgusu şu: solda durum, sağda oluşan basınç. İki satırda da kuvvet aynı; değişen tek şey yüzey.
2. Dolu satır: aynı kuvvet, geniş yüzey → basınç küçük. Bağıntıya bakalım: P = F / A. Payda büyükse kesrin değeri küçüktür.
3. Dar yüzeyde ise payda küçülür. Pay değişmediğine göre kesrin değeri büyür; basınç büyük olur.
4. Denetleyelim: çivinin sivri ucu ✓ — aynı çekiç kuvvetiyle küçük alanda büyük basınç oluşturuyor.

3. Yukarıda bir cismin ağırlığı ve temas alanı verilmiştir. Yere uyguladığı basınç sorulmaktadır. Buna göre basınç kaç Pa'dır?

F = 600 N, A = 0,3 m²

• A) 600
• B) 180
• C) 2.000
• D) 300
• E) 20

Doğru cevap: C — P = F / A bağıntısıyla 600 N / 0,3 m² = 2.000 Pa bulunur.

1. Verilenleri yazalım: F = 600 N, A = 0,3 m², istenen basınç P. Kullanılacak bağıntı P = F / A.
2. Değerleri yerleştirelim: P = 600 / 0,3.
3. İşlemi yapalım: 0,3 ile bölmek, 3 ile bölüp 10 ile çarpmakla aynıdır: 600 / 3 = 200, 200 × 10 = 2.000. Birim N/m², yani Pa.
4. Denetleyelim: alan 1 m²’den küçük olduğu için basıncın kuvvetten büyük çıkması beklenir ✓.

4. Yukarıdaki durumun fiziksel açıklaması sorulmaktadır. Buna göre doğru yanıt hangisidir?

• A) Kütle küçülür.
• B) Ağırlık azalır.
• C) Kuvvet artar.
• D) Temas alanı büyüdüğü için basınç azalır.
• E) Yer çekimi değişir.

Doğru cevap: D — Kayaklar temas alanını büyüttüğü için aynı ağırlık daha küçük basınç oluşturur.

1. Değişen ve değişmeyeni ayıralım. Kişinin kütlesi ve ağırlığı aynı kalıyor; kayak takmak kişiyi hafifletmiyor.
2. Değişen tek şey temas alanıdır: ayakkabı tabanı yerine çok daha geniş bir kayak yüzeyi kara değiyor.
3. Bağıntıya bakalım: P = F / A. Pay aynı, payda büyüdü; öyleyse basınç azaldı. Kar bu düşük basınca dayanabildiği için kişi batmıyor.
4. Denetleyelim: aynı kişi kayaksız batıyor ✓ — değişen tek etken alan olduğuna göre açıklama alanla kurulmalı.

5. Tabloda aynı sıvıda farklı derinliklerdeki basınç karşılaştırılmış, biri boş bırakılmıştır. Bu boşluğu hangi seçenek tamamlar?

• A) Ölçülemez
• B) Küçük
• C) Aynı
• D) Sıfır
• E) Büyük

Doğru cevap: E — Sıvı basıncı derinlikle doğru orantılı olarak artar; 80 cm’de basınç büyüktür.

1. Tablonun kurgusu şu: solda derinlik, sağda o derinlikteki sıvı basıncı. Sıvı aynı olduğuna göre değişen tek şey derinlik.
2. Sıvı basıncının nereden geldiğini görelim: bir noktadaki basıncı, o noktanın üzerinde kalan sıvı sütununun ağırlığı oluşturur.
3. Derinlik arttıkça üstteki sütun uzar ve ağırlığı artar. 80 cm derinlikte üstteki sıvı 10 cm’dekinin sekiz katıdır; basınç büyüktür.
4. Denetleyelim: bağıntı P = h · d · g ✓ — derinlik h, basınçla doğru orantılı.

6. Tabloda aynı sıvıyla doldurulmuş iki kap verilmiştir. Tabandaki sıvı basınçları karşılaştırılmak istenmektedir. Tabloya göre doğru yargı hangisidir?

• A) Basınçlar eşittir; sıvı basıncı taban alanına bağlı değildir.
• B) Geniş kapta basınç büyüktür.
• C) Dar kapta basınç büyüktür.
• D) Basınç hesaplanamaz.
• E) Basınç sıfırdır.

Doğru cevap: A — Sıvı basıncı yalnız yoğunluk ve derinliğe bağlıdır; taban alanı bağıntıda yer almaz.

1. Bağıntıyı yazalım: P = h · d · g. İçinde üç büyüklük var: derinlik, yoğunluk ve yer çekimi ivmesi.
2. Tablodaki verileri bu bağıntıyla karşılaştıralım. İki kapta da sıvı aynı, yani yoğunluk aynı; yükseklik de ikisinde 20 cm.
3. Taban alanı ise bağıntıda hiç geçmiyor. Bu yüzden kabın geniş ya da dar olması taban basıncını değiştirmez; iki kaptaki basınçlar eşittir.
4. Denetleyelim: geniş kapta daha çok su var ✓ — ama o su daha geniş bir alana yayıldığı için taban basıncı değişmiyor.

7. Tabloda iki sıvı ve aynı derinlik verilmiştir. Taban basınçları karşılaştırılmak istenmektedir. Tabloya göre doğru yargı hangisidir?

• A) Zeytinyağının basıncı daha büyüktür.
• B) Suyun basıncı daha büyüktür.
• C) Basınçlar eşittir.
• D) Basınç sıfırdır.
• E) Karşılaştırma yapılamaz.

Doğru cevap: B — Derinlik aynıyken basınç yoğunlukla doğru orantılıdır; su daha yoğun olduğu için basıncı büyüktür.

1. Bağıntıyı yazalım: P = h · d · g. Tablodaki iki sıvı için h aynı (30 cm) ve g de aynı.
2. Öyleyse basıncı belirleyen tek değişken kalıyor: yoğunluk d. Bağıntıda çarpan olduğu için basınçla doğru orantılı.
3. Yoğunlukları karşılaştıralım: su 1 g/cm³, zeytinyağı 0,9 g/cm³. Su daha yoğun olduğuna göre taban basıncı da daha büyüktür.
4. Denetleyelim: zeytinyağı suyun üstünde durur ✓ — bu da yoğunluğunun daha küçük olduğunu doğruluyor.

8. Tabloda açık hava basıncının yükseltiyle değişimi verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Tablodaki boşluk nasıl doldurulmalıdır?

• A) Aynı
• B) Yüksek
• C) Düşük
• D) Sıfır
• E) İki katı

Doğru cevap: C — Yükseldikçe üstteki hava sütunu kısalır ve açık hava basıncı düşer.

1. Tablonun kurgusu şu: solda yükselti, sağda açık hava basıncı. Karşılaştırılan iki nokta deniz seviyesi ve dağın zirvesi.
2. Açık hava basıncının kaynağını görelim: bir noktadaki basıncı, o noktanın üzerinde kalan hava sütununun ağırlığı oluşturur.
3. Dağın zirvesinde bu sütun daha kısadır; altta kalan hava tabakası artık üstte değildir. Bu yüzden basınç deniz seviyesine göre düşüktür.
4. Denetleyelim: mantık sıvı basıncıyla aynı ✓ — orada da derinlik arttıkça üstteki sütun uzuyor ve basınç artıyordu.

9. Yukarıdaki ölçümün anlamı sorulmaktadır. Buna göre aranan sonuç hangisidir?

• A) Sıvı basıncı sıfırdır.
• B) Cıvanın yoğunluğu 76'dır.
• C) Barometre bozuktur.
• D) Açık hava basıncı, 76 cm cıva sütununun basıncına eşittir.
• E) Yükselti 76 metredir.

Doğru cevap: D — Barometrede cıva sütunu açık hava basıncıyla dengelendiği için 76 cm’lik sütun hava basıncına eşittir.

1. Düzeneğin nasıl çalıştığını görelim: cıva sütununu aşağı çeken ağırlığına karşı, dışarıdaki hava cıva yüzeyini yukarı iter.
2. Sütun bir yükseklikte durduğunda bu iki etki dengelenmiş demektir; yani cıva sütununun oluşturduğu basınç ile açık hava basıncı eşittir.
3. Ölçülen 76 cm bu denge yüksekliğidir. Anlamı, deniz seviyesindeki açık hava basıncının 76 cm’lik bir cıva sütununun basıncına eşit olmasıdır.
4. Denetleyelim: hava basıncı düşerse sütun da alçalır ✓ — bu yüzden barometre basınç ölçebiliyor.

10. Tabloda bir cismin havadaki ve sudaki ağırlıkları verilmiştir. Suyun uyguladığı kaldırma kuvveti sorulmaktadır. Tabloya göre bu değer kaç N'dir?

• A) 24
• B) 88
• C) 38
• D) 50
• E) 12

Doğru cevap: E — Kaldırma kuvveti havadaki ve sudaki ağırlıkların farkına eşittir: 50 − 38 = 12 N.

1. İki ölçümü karşılaştıralım: cisim havada 50 N, suda 38 N geliyor. Cismin kütlesi değişmediğine göre gerçek ağırlığı da değişmedi.
2. Fark, suyun cismi yukarı doğru itmesinden geliyor. Dinamometre bu itme kadar az bir değer gösteriyor.
3. Öyleyse kaldırma kuvveti iki ölçümün farkıdır: 50 − 38 = 12 N.
4. Denetleyelim: sudaki ağırlık havadakinden küçük ✓ — kaldırma kuvveti yukarı yönlü olduğu için bu beklenen sonuç.

11. Yukarıda bir ilke verilmiştir. Bu ilkenin adı sorulmaktadır. Buna göre verilecek yanıt hangisidir?

Kaldırma kuvveti = taşırılan sıvının ağırlığı

• A) Arşimet ilkesi
• B) Pascal ilkesi
• C) Newton yasası
• D) Ohm yasası
• E) Snell yasası

Doğru cevap: A — Kaldırma kuvvetinin taşan sıvının ağırlığına eşit olması Arşimet ilkesidir.

1. Verilen ifadeyi okuyalım: kaldırma kuvveti, cismin taşırdığı sıvının ağırlığına eşitleniyor.
2. Seçenekleri konularına göre ayıralım. Pascal ilkesi kapalı kaptaki basınç iletimini, Newton yasası kuvvet ile hareketi, Ohm yasası elektrik devrelerini, Snell yasası ise ışığın kırılmasını konu edinir.
3. Sıvıya batan cisme etki eden kaldırma kuvvetini tanımlayan ilke Arşimet ilkesidir.
4. Denetleyelim: ilke bir eşitlik kuruyor ✓ — kuvvetin büyüklüğünü taşan sıvının ağırlığıyla ölçüyor.

12. Tabloda yüzme koşulları verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Eksik bırakılan bölüm hangi seçenektedir?

• A) Yüzer
• B) Batar
• C) Askıda kalır
• D) Erir
• E) Değişmez

Doğru cevap: B — Yoğunluğu sıvıdan büyük olan cisimler batar.

1. Tablonun kurgusu şu: solda yoğunluk karşılaştırması, sağda sonucu. İki satır aynı ölçünün iki ucunda.
2. Dolu satır: cismin yoğunluğu sıvıdan küçükse yüzer. Nedenini görelim — bu durumda cisim tümüyle batmadan da ağırlığına eşit kaldırma kuvveti bulur.
3. Yoğunluk büyükse durum tersine döner: cisim tümüyle batsa bile kaldırma kuvveti ağırlığını karşılayamaz. Bileşke aşağı yönlüdür ve cisim batar.
4. Denetleyelim: demir suya batar, tahta yüzer ✓ — demirin yoğunluğu sudan büyük, tahtanınki küçüktür.

13. Yukarıda bir yoğunluk durumu verilmiştir. Cismin sıvı içindeki durumu sorulmaktadır. Buna göre doğru seçenek hangisidir?

Cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğuna eşit

• A) Dibe çöker.
• B) Yüzeye çıkar.
• C) Sıvı içinde askıda kalır.
• D) Erir.
• E) Kaldırma kuvveti sıfır olur.

Doğru cevap: C — Yoğunluklar eşitse kaldırma kuvveti ağırlığa eşit olur ve cisim sıvı içinde askıda kalır.

1. Cisim tümüyle batmış hâldeyken kaldırma kuvvetini düşünelim: taşırdığı sıvının hacmi kendi hacmine eşittir.
2. Yoğunluklar da eşit olduğuna göre, taşırılan sıvının kütlesi cismin kütlesine eşit olur. Öyleyse kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir.
3. İki kuvvet eşit ve zıt yönlü olduğunda bileşke sıfırdır. Cisim ne yüzeye çıkar ne dibe çöker; bulunduğu yerde askıda kalır.
4. Denetleyelim: bileşke sıfır olduğu için cisim hareketsiz ✓ — bu, kuvvetlerin yokluğu değil dengesi.

14. Tabloda aynı sıvıya batırılan iki cismin batan hacimleri verilmiştir. Kaldırma kuvvetleri karşılaştırılmak istenmektedir. Tabloya göre hangi cisme etki eden kuvvet daha büyüktür?

• A) Kuvvetler sıfırdır.
• B) I. cisme etki eden daha büyüktür.
• C) Kuvvetler eşittir.
• D) II. cisme etki eden kaldırma kuvveti daha büyüktür.
• E) Karşılaştırma yapılamaz.

Doğru cevap: D — Aynı sıvıda kaldırma kuvveti batan hacimle doğru orantılıdır; 90 cm³ batan cisimde kuvvet daha büyüktür.

1. Kaldırma kuvvetinin neye bağlı olduğunu yazalım: taşan sıvının ağırlığına. Bu ağırlık da taşan sıvının hacmine ve yoğunluğuna bağlıdır.
2. Sıvı ikisinde de aynı olduğuna göre yoğunluk sabittir. Öyleyse belirleyici tek değişken batan hacimdir.
3. Batan hacim ne kadar büyükse taşırılan sıvı da o kadar çoktur. II. cismin batan hacmi 90 cm³ ile daha büyük; kaldırma kuvveti de daha büyüktür.
4. Denetleyelim: cismin kütlesi değil BATAN HACMİ belirleyici ✓ — bu yüzden tabloda yalnız hacim verilmiş.

15. Yukarıda tanımı verilen ilke sorulmaktadır. Buna göre istenen değer hangisidir?

• A) Torricelli deneyi
• B) Arşimet ilkesi
• C) Newton yasası
• D) Boyle yasası
• E) Pascal ilkesi

Doğru cevap: E — Kapalı kaptaki sıvıya uygulanan basıncın her noktaya aynen iletilmesi Pascal ilkesidir.

1. Tanımdaki iki ögeyi ayıralım: kap kapalı ve uygulanan basınç sıvının her noktasına aynen iletiliyor.
2. Seçenekleri konularına göre eleyelim. Torricelli deneyi açık hava basıncının ölçümüyle, Arşimet ilkesi kaldırma kuvvetiyle, Newton yasası kuvvet ve hareketle, Boyle yasası ise gazların basınç-hacim ilişkisiyle ilgilidir.
3. Kapalı kaptaki basınç iletimini tanımlayan ilke Pascal ilkesidir; hidrolik sistemlerin çalışma temeli budur.
4. Denetleyelim: "aynen" sözcüğü ayırt edici ✓ — basınç azalmadan iletiliyor.

16. Tabloda bir hidrolik sistemin verileri verilmiş, biri boş bırakılmıştır. Basınçların eşitliği kullanıldığında bu boşluğa gelmesi gereken değer hangisidir?

• A) 200 N
• B) 20 N
• C) 2 N
• D) 100 N
• E) 50 N

Doğru cevap: A — Pascal ilkesine göre basınçlar eşittir; 20/5 = F/50 bağıntısından F = 200 N bulunur.

1. İlkeyi uygulayalım: kapalı kaptaki sıvıda basınç her noktada aynıdır, öyleyse iki pistondaki basınçlar eşittir: F₁/A₁ = F₂/A₂.
2. Küçük pistondaki basıncı bulalım: 20 N / 5 cm² = 4 N/cm².
3. Aynı basınç büyük pistonda da vardır. Oradaki kuvveti bulalım: F = P × A = 4 × 50 = 200 N. Alan on katına çıktığı için kuvvet de on katına çıktı.
4. Denetleyelim: alan ile kuvvet aynı yönde değişiyor ✓ — basınç sabit kaldığı için bu gerekli.

17. Tabloda nicelikler ve birimleri eşleştirilmiş, biri boş bırakılmıştır. Tabloda boş kalan yere ne gelir?

• A) newton
• B) pascal
• C) joule
• D) watt
• E) kilogram

Doğru cevap: B — Basınç kuvvetin alana oranı olduğu için birimi N/m², yani pascaldır.

1. Tablonun kurgusu şu: solda nicelik, sağda SI birimi. Dolu satır: kuvvet → newton.
2. Basıncın birimini tanımından çıkaralım: P = F / A. Kuvvetin birimi newton, alanın birimi metrekare.
3. Bölmeyi yapalım: N ÷ m² = N/m². Bu birime pascal adı verilmiştir.
4. Denetleyelim: seçeneklerdeki joule enerjinin, watt gücün, kilogram ise kütlenin birimi ✓ — hiçbiri kuvvet ile alanın oranı değil.

18. Yukarıdaki tasarımın gerekçesi sorulmaktadır. Buna göre hangi seçenek doğrudur?

• A) Duvarın ağırlığını azaltmak için
• B) Tabanda basınç azalır.
• C) Sıvı basıncı derinlikle arttığı için tabanda daha büyük dayanım gerekir.
• D) Suyun yoğunluğunu artırmak için
• E) Görünüm için

Doğru cevap: C — Sıvı basıncı derinlikle arttığı için baraj duvarı en çok zorlanan taban bölgesinde kalınlaştırılır.

1. Duvara etki eden basıncın nasıl dağıldığını görelim: P = h · d · g bağıntısına göre basınç derinlikle artar.
2. Öyleyse su yüzeyine yakın bölgede duvar az, tabana yakın bölgede çok zorlanır. En büyük basınç en alttadır.
3. Bir yapının dayanımı, karşılaştığı yükle orantılı olmalıdır. Bu yüzden duvar tabana doğru kalınlaştırılır; tasarımın gerekçesi budur.
4. Denetleyelim: duvar her yerde aynı kalınlıkta olsaydı ✓ — ya üstte gereksiz malzeme kullanılır ya altta dayanım yetersiz kalırdı.

19. Yukarıdaki çıkarımda yapılan hata sorulmaktadır. Buna göre aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

• A) Yoğunluk değişir.
• B) Su miktarı ölçülemez.
• C) Yükseklik önemsizdir.
• D) Sıvı basıncı miktara değil yoğunluk ve derinliğe bağlıdır.
• E) Hata yoktur.

Doğru cevap: D — Sıvı basıncı miktara değil, yoğunluk ile derinliğe bağlıdır.

1. Öğrencinin kullandığı ölçütü belirleyelim: kaptaki su miktarı. Vardığı sonuç ise taban basıncının farklı olduğu.
2. Bağıntıya bakalım: P = h · d · g. İçinde derinlik, yoğunluk ve yer çekimi ivmesi var; su miktarı ya da kabın hacmi bu bağıntıda hiç geçmiyor.
3. İki kapta da su aynı ve yükseklik aynı olduğuna göre taban basınçları eşittir. Hata, bağıntıda bulunmayan bir değişkeni ölçüt yapmaktır.
4. Denetleyelim: fazla su daha geniş bir tabana yayılıyor ✓ — bu yüzden birim alana düşen basınç değişmiyor.

20. Kartlarda bu temanın üç temel düşüncesi verilmiştir. Kartlar birlikte değerlendirildiğinde ulaşılabilecek en kapsayıcı sonuç hangisidir?

• A) Kartlar birbirinden bağımsızdır.
• B) Basınç alandan bağımsızdır.
• C) Sıvıda derinlik etkisizdir.
• D) Kaldırma kuvveti yoktur.
• E) Akışkanlarda basınç ve kaldırma kuvveti; kuvvet, alan, derinlik ve yoğunlukla birlikte açıklanır.

Doğru cevap: E — Kartlar katı basıncını, sıvı basıncını ve kaldırma kuvvetini tek bir çerçevede birleştirir.

1. Üç kartı okuyalım: basınç kuvvet ve alana bağlı, sıvıda derinlik belirleyici, kaldırma kuvveti taşan sıvıya eşit.
2. Kartlar üç ayrı durumu veriyor. Birincisi katı bir cismin yüzeye uyguladığı basıncı; ölçütü kuvvet ile alan.
3. İkincisi sıvı içindeki basıncı; ölçütü derinlik ve yoğunluk. Üçüncüsü ise sıvı içindeki cisme etki eden kuvveti. En kapsayıcı sonuç üçünü birlikte anmalıdır.
4. Denetleyelim: üçü de akışkanlar ünitesinin ayrı bir sorusunu yanıtlıyor ✓ — biri eksik olsa çerçeve tamamlanmazdı.