Buna göre, cisme su içinde etki eden kaldırma kuvveti kaç N dur?

Büyük ya da küçük, ağır ya da hafif birçok cisim suda
yüzmektedir.
Örneğin: tonlarca ağırlığı olan gemiler suda yüzerken, küçük bir
taş parçası suda batmaktadır.
Kutuplarda bulunan tonlarca ağırlıktaki buz dağları (aysbergler)
okyanus üzerinde yüzmektedir.
Cisimlerin su içerisindeki farklı hareket etmelerinin temel sebebi
öz kütlelerinin farklı oluşudur.
Öz kütleleri büyük olan cisimler batarken, küçük olan cisimler
yüzer.
Örneğin: bir demirin özkütlesi suyunkinden büyük olduğu için batar.
Bir tahta parçasının öz kütlesi suyunkinden küçük olduğu için yüzer.
Yüzen cisimlerin bir kısmı sıvıya batarken bir kısmı sıvı dışında kalır.
Yüzmekte olan VC hacimli bir cismin, sıvı içine batan hacmine Vb diyelim.
Cismin öz kütlesi (dc)
Vb . dsıvı = Vc dc
Bağlantısı ile bulunur.
Cismin batan hacmi (Vb) ne kadar büyük
olursa cismin öz kütlesi, sıvınınkine o kadar
yakın olur.
Şekildeki cismin ¾ ü su dışında kalacak
şekilde yüzmektedir. Suyun
yoğunluğunu 1 g/cm3 olduğuna göre
göre cismin yoğunluğu kaç g/cm3 tür?
A) 0,25
B) 0,5
C) 0,75
D) 1
DOĞRU
CEVAP
“A”
Öz kütlesi 2,5 g/cm3 olan 3 eşit bölmeden oluşan cisim, 7,5 g/cm3
öz kütleli sıvıda nasıl dengede kalır?
DOĞRU
CEVAP
“C”
Öz kütlesi, sıvınınkine eşit olan cisimler ise askıda kalır. Cisim hangi
noktaya bırakılırsa, orada hareketsiz durur. Cismin tüm hacmi sıvı
içindedir.
CİSİMLERİN KARIŞIM İÇİNDEKİ KONUMLARI
Yoğunlukları farklı sıvılarda dengede duran bir cisim, bu sıvılarla yapılan
karışıma bırakıldığında sıvı içindeki konumu değişir.
Homojen bir küre K ve L sıvılarında şekildeki gibi dengede kalıyor ise:
Yani sıvılardan K sıvısı daha yoğundur.
K ve L sıvıları karıştırıldığında K sıvısının öz kütlesi azalırken, L nin özkütlesi
artar.
K nin öz kütlesi azaldığından cisim sıvıya daha çok batar.
L sıvısının öz kütlesi arttığından cisim sıvıya daha az batar.
Sonuç olarak, cisim sıvılardaki konumları arasında, yeni konumda dengeye
gelmelidir.
Cisim karışımdaki konumu aşağıdaki gibi olur.
X ve Y homojen küreleri su içerisinde
şekildeki gibi dengededir.
Buna göre, cisimlerin hangi nicelikleri
aynıdır?
A) Kütleleri
B) Öz kütleleri
C) Hacimleri
D) Ağırlıkları
DOĞRU
CEVAP
“B”
Sıvı içerisindeki hareket eden ya da duran bütün cisimlere
kaldırma kuvveti etki eder. Kaldırma kuvvetinin büyüklüğü
cismin hareketini belirler.
Kaldırma kuvvetinin yönü, daima yukarı doğrudur.
Cisim ister yüzsün, ister batsın, isterse askıda kalsın
kaldırma kuvveti daima yukarı yöndedir. Kaldırma kuvveti
“Fk “ ile gösterilir.
Ağırlıkları eşit dört cisim su içinde aşağıdaki gibi dengede kaldıklarına göre,
hangi cisme etki eden kaldırma kuvveti en küçüktür?
DOĞRU
CEVAP
“D”
Sıvı içerisine daldırılan cisimler kaldırma kuvveti kadar hafiflerdir.
Dinamometreye asılı demir bir kütle, sıvı içerisine batırıldığında hafifler ve
dinamometrede okunan değer azalır.
Yani, F1 > F2 dir.
Kaldırma kuvvetinin büyüklüğü ayrıca sıvının özağırlığı ile cismin sıvıya
batan çarpımı kadardır.
FK = Vb . PSIVI
FK = Vb . dsıvıı . g
Kaldırma kuvvetinin birimi kuvvet birimi olan Newton’dur.
Şekil-1 de cisim dengede tutulurken
dinamometrenin gösterdiği değer
100 N dur. Cisim su içerisine
tamamen batırıldığında
dinamometrenin gösterdiği değer
60 N oluyor.
Buna göre, cisme su içinde etki
eden kaldırma kuvveti kaç N
dur?
A) 4
B) 30
C) 40
D) 160
DOĞRU
CEVAP
“C”
Su dolu taşırma kabına öz kütlesi 2
g/cm3 olan cisim bırakılıyor.
Aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
(dsu = 1 g/cm3)
A) Cisim dibe batar.
B) Kaptan su taşar.
C) Taşan su hacmi, cismin
hacmine eşittir.
D) Kabın toplam kütlesi
değişmez.
DOĞRU
CEVAP
“D”