KPSS2017

30.Eğitimde

yıl

önce bİz sorduk

soru32

50 Soruda

SINIFÖĞRETMENLİĞİ

ÖABT

FİZİK

KomisyonÖABT Sınıf Öğretmenliği Fizik Konu Anlatımlı

ISBN 978-605-318-644-1Kitapta yer alan bölümlerin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.

© Pegem AkademiBu kitabın basım, yayın ve satış hakları

Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ne aittir.Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri,kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıtya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz.

Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır.Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında

yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınlarısatın almamasını diliyoruz.

3. Baskı: 2016, Ankara

Proje-Yayın: Özge IşıkcıDizgi-Grafik Tasarım: Hilal Sultan Coşkun

Kapak Tasarımı: Gürsel Avcı

Baskı: Vadi Grup Ciltevi A.Ş.İvedik Organize Sanayi 28. Cadde 2284 Sokak No:105

Yenimahalle/ANKARA(0312 394 55 91)

Yayıncı Sertifika No: 14749Matbaa Sertifika No: 26687

İletişim

Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARAYayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51

Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08

Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60

İnternet: www.pegem.netE-ileti: pegem@pegem.net

ÖN SÖZ

Sevgili Öğretmen Adayları,

ÖABT Sınıf Öğretmenliği kapsamına giren Fizik dersi konu anlatımlı kitap hâlinde düzen-lenmiştir. "Sıınf Öğretmenliği Fizik" adlı yayınımız Kamu Personel Seçme Sınavı (KPSS) Sı-nıf Öğretmenliği Alan Bilgisi Dersi Fizik bölümündeki soruları çözmek için gerekli bilgi, beceri ve teknikleri edinme ve geliştirme sürecinde siz değerli öğretmen adaylarımıza kılavuz olarak hazırlanmıştır.

Kitabın hazırlanış sürecinde, sınav kapsamındaki temel alanlarda kapsamlı alanyazın tara-ması yapılmış, bu kitabın gerek ÖABT’de gerekse gelecekteki meslek hayatınızda ihtiyacınızı maksimum derecede karşılayacak bir başucu kitabı niteliğinde olması hedefl enmiştir.

Detaylı, güncel ve anlaşılır bir dilde yazılan konu anlatımları, çıkmış sorular ve detaylı açık-lamalarıyla desteklenmiş, her ünite içeriği ÖSYM formatına uygun, çözümlü test sorularıyla pekiştirilmiştir. Ayrıca konu anlatımlarında verilen bilgi ve çözüm tekniklerine ek olarak uya-rı kutucuklarıyla da önemli konulara dikkat çekilmiştir.

Yoğun bir araştırma ve çalışma sürecinde hazırlanmış olan bu kitapla ilgili görüş ve önerileri-nizi pegem@pegem.net adresini kullanarak bizimle paylaşabilirsiniz.

Geleceğimizi güvenle emanet ettiğimiz siz değerli öğretmenlerimizin hizmet öncesi ve hizmet içi eğitimlerine katkıda bulunabilmek ümidiyle...

Başarılar...

SINIF ÖĞRETMENLİĞİ ÖABT İLE İLGİLİ ÖNEMLİ BİLGİLER

ÖABT SINIF ÖĞRETMENLİĞİ, 50 sorudan oluşmakta ve Sınıf Öğretmeni Adaylarının Alan Bilgisi (Temel Matematik, Genel Biyoloji, Genel Fizik, Genel Kimya, Türk Dili, Cumhuruyet Dönemi Türk Edebiyatı, Çocuk Edebiyatı, Uygarlık Tarihi, Türk Tarihi ve Kültürü, Genel Coğrafya, Türkiye Coğrafyası ve Jeopolitiği) ile Alan Eğitimi alanlarındaki bilgi ve becerilerini ölçmeyi hedeflemektedir.

Öğretmenlik Alan Bilgisi Testinde çıkan sorular, Sınıf Öğretmenliği Lisans Programlarında verilen akademik disiplinlere paralel olarak hazırlanmaktadır. Sınavdaki Alan-Soru dağılımı aşağıdaki tabloda belirtilmiştir.

Genel Yüzde Yaklaşık Yüzde Soru Sayısı

Alan Bilgisi Testi % 80 1 - 40

a) Temel Matematik

b) Genel Biyoloji

c) Genel Fizik

d) Genel Kimya

e) Türk Dili

f) Cumhuriyet Dönemi Türk Edebiyat

g) Çocuk Edebiyatı

h) Uygarlık Tarihi

i) Türk Tarihi ve Kültürü

j) Genel Coğrafya

k) Türkiye Coğrafyası ve Jeopolitiği

% 12

% 6

% 6

% 6

% 12

% 6

% 6

% 6

% 6

% 6

% 8

Alan Eğitimi Testi % 20 41 - 50

Genel Kültür, Genel Yetenek ve Eğitim Bilimleri Sınavlarınıza ek olarak gireceğiniz Öğretmenlik Alan Bilgisi Testi ile ilgili verilen bu bilgiler 2014-2015 ÖABT Sınıf Öğretmenliği Sınavı çerçevesinde hazırlanmıştır. Sınav içeriğinde yapılabile-cek olası değişiklikleri ÖSYM'nin web sitesinden takip edebilirsiniz.

İÇİNDEKİLER

SINIF ÖĞRETMENLİĞİ

1. BÖLÜM: BASINÇBasınç ..............................................................................................................................................................................3

Katıların Basıncı .........................................................................................................................................................3

Eğik Düzlemde Cismin Basıncı ..................................................................................................................................4

Durgun Sıvıların Basıncı.............................................................................................................................................5

Sıvı Basınç Kuvveti.....................................................................................................................................................6

Yan Yüzeylere Uygulanan Sıvı Basınç Kuvveti ..........................................................................................................6

Pascal Prensibi ...........................................................................................................................................................7

U Borusu.....................................................................................................................................................................7

Akışkanların Basıncı ...................................................................................................................................................8

Açık Hava Basıncı ......................................................................................................................................................9

Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı ............................................................................................................................9

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................10

Çözümler ..................................................................................................................................................................13

2. BÖLÜM: SIVILARIN KALDIRMA KUVVETİSıvıların Kaldırma Kuvveti ...........................................................................................................................................17

Yüzen Cisimler .........................................................................................................................................................17

Askıda Kalan Cisimler ..............................................................................................................................................17

Batan Cisimler ..........................................................................................................................................................18

Birbirine Karışmayan Sıvılarda Kaldırma Kuvveti .....................................................................................................19

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................20

Çözümler ..................................................................................................................................................................22

3. BÖLÜM: ISI VE SICAKLIKIsı ve Sıcaklık ................................................................................................................................................................27

Termometre ..............................................................................................................................................................27

Sıvılı Termometreler .................................................................................................................................................28

Metal Termometreler.................................................................................................................................................28

Gazlı Termometreler .................................................................................................................................................28

Sıcaklık Değişimi ......................................................................................................................................................28

Isı Alış-Verişi .............................................................................................................................................................29

Hâl Değişimi .............................................................................................................................................................30

Erime ve Donma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler ....................................................................................................31

Kaynama ve Yoğunlaşma .........................................................................................................................................31

Kaynama ve Yoğunlaşma Sıcaklığına Etki Eden Faktörler ......................................................................................31

Buharlaşma ..............................................................................................................................................................31

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................32

Çözümler ..................................................................................................................................................................34

vi

4. BÖLÜM: BASİT MAKİNELERBasit Makineler .............................................................................................................................................................37

Kaldıraçlar ................................................................................................................................................................37

Makaralar..................................................................................................................................................................38

1. Sabit makara ........................................................................................................................................................38

2. Hareketli Makara ..................................................................................................................................................38

Eğik düzlem ..............................................................................................................................................................39

Çıkrık ........................................................................................................................................................................40

Kasnaklar..................................................................................................................................................................40

Dişliler .......................................................................................................................................................................40

Vida ..........................................................................................................................................................................41

Eşit Kollu Teraziler ....................................................................................................................................................41

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................42

Çözümler ..................................................................................................................................................................47

5. BÖLÜM: HAREKETHareket ..........................................................................................................................................................................53

Düzgün Doğrusal Hareket ........................................................................................................................................54

Düzgün Hızlanan Doğrusal Hareket .........................................................................................................................56

Düzgün Yavaşlayan Doğrusal Hareket .....................................................................................................................58

Ortalama Hız ............................................................................................................................................................59

Ani Hız (Anlık Hız) ....................................................................................................................................................59

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................60

Çözümler ..................................................................................................................................................................62

6. BÖLÜM: YERYÜZÜNDE HAREKETYeryüzünde Hareket .....................................................................................................................................................65

Atışlar .......................................................................................................................................................................65

Hava Direnci ve Limit Hız .........................................................................................................................................66

Limit Hız Bağıntısı ....................................................................................................................................................67

Düşey Atış ................................................................................................................................................................67

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................71

Çözümler ..................................................................................................................................................................72

Yatay Atış .................................................................................................................................................................73

Eğik Atış ...................................................................................................................................................................75

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................77

Çözümler ..................................................................................................................................................................79

vii

7. BÖLÜM: DİNAMİKDinamik..........................................................................................................................................................................83

Güçlü Nükleer (Yeğin Çekirdek) Kuvvet ...................................................................................................................83

Zayıf Nükleer (Zayıf Çekirdek) Kuvvet......................................................................................................................83

Elektromanyetik Kuvvet ............................................................................................................................................83

Kütle Çekim Kuvveti .................................................................................................................................................83

Newton'un Hareket Kanunları ...................................................................................................................................83

(Etki - Tepki Kuvveti) .................................................................................................................................................86

Sürtünme Kuvveti .....................................................................................................................................................87

Çözümlü Test ............................................................................................................................................................90

Çözümler ..................................................................................................................................................................92

8. BÖLÜM: İŞ, GÜÇ VE ENERJİİş, Güç Ve Enerji ...........................................................................................................................................................95

Enerji ........................................................................................................................................................................98

Yapılan İş ve Kinetik Enerji Değişimi ........................................................................................................................98

Potansiyel Enerji .....................................................................................................................................................100

Yenilenebilir ve Yenilenemez Enerji Kaynakları ......................................................................................................102

Yenilenebilir Enerji Kaynakları ...............................................................................................................................102

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................103

Çözümler ................................................................................................................................................................105

9. BÖLÜM: İTME VE MOMENTUMİtme ve Momentum .....................................................................................................................................................109

İtme.........................................................................................................................................................................109

Momentum...............................................................................................................................................................111

İtme ile Momentum Arasındaki İlişki ....................................................................................................................... 113

Çarpışmalar ............................................................................................................................................................ 115

Momentum Korunumu ............................................................................................................................................ 115

Enerjinin Korunumu ................................................................................................................................................ 116

Hızların Korunumu.................................................................................................................................................. 116

Momentum ve Kinetik Enerji Arasındaki İlişki .........................................................................................................120

Patlamalar ..............................................................................................................................................................121

Roketler ..................................................................................................................................................................122

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................123

Çözümler ................................................................................................................................................................124

10. BÖLÜM: ELEKTRİKElektrik.........................................................................................................................................................................126

Elektriklenme Çeşitleri ............................................................................................................................................126

Topraklanma ...........................................................................................................................................................127

İletken Kürelerde Yük Paylaşımı ............................................................................................................................128

Elektroskop .............................................................................................................................................................129

Özel Durumlar ........................................................................................................................................................130

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................132

Çözümler ................................................................................................................................................................136

viii

Elektrik Akımı ..............................................................................................................................................................139

Direnç .....................................................................................................................................................................139

Dirençlerin Bağlanması ..........................................................................................................................................140

Elektromotor Kuvveti ..............................................................................................................................................143

Pillerin Bağlanılması ...............................................................................................................................................145

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................147

Çözümler ................................................................................................................................................................149

11. BÖLÜM: DALGALARDalgalar .......................................................................................................................................................................153

Titreşim Doğrultusuna Göre Dalgalar .....................................................................................................................153

Taşıdığı Enerjiye Göre Dalgalar..............................................................................................................................153

P - Dalgası ..............................................................................................................................................................154

S - Dalgası ..............................................................................................................................................................154

Love Dalgası...........................................................................................................................................................154

Rayleigh (Rayley) Dalgası ......................................................................................................................................154

Depremin Büyüklüğü ..............................................................................................................................................154

Ses Dalgası ............................................................................................................................................................155

Sesin Şiddeti...........................................................................................................................................................156

Sesin Frekansı (Yüksekliği) ....................................................................................................................................156

Sesin Tınısı.............................................................................................................................................................156

Sesin Yansıması ve Yankı ......................................................................................................................................156

Sesin Kırılması .......................................................................................................................................................156

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................158

Çözümler ................................................................................................................................................................159

12. BÖLÜM: MANYETİZMAManyetizma .................................................................................................................................................................163

1. Maddenin Manyetik Özelliği, Manyetik ve Manyetik Olmayan Maddeler............................................................163

2. Manyetik Kutuplar ...............................................................................................................................................163

3. Manyetik Alan, Alan Şiddeti, Alan Çizgileri .........................................................................................................163

4. Manyetik Akı, Manyetik Geçirgenlik....................................................................................................................164

Manyetik Geçirgenlik ..............................................................................................................................................165

Yerin Manyetik Alanı ...............................................................................................................................................167

Elektromıknatıs ve Yapısı .......................................................................................................................................168

Elektrik Akımının Manyetik Etkileri .........................................................................................................................169

Çözümlü Test ..........................................................................................................................................................170

Çözümler ................................................................................................................................................................171

KAYNAKLAR ...............................................................................................................................................................173

1. BÖLÜMBASINÇ

3

BASINÇ

Birim yüzeye dik olarak uygulanan kuvvetin büyüklüğüne basınç denir. S yüzeyine dik olarak F kuvveti uygulanıyorsa F kuvvetinin S yüzeyine oranına basınç denir.

.

' .

PSF ba nt s yla bulunur

Birimi isemetre

Newton Pascal d r

ðý ý ý

ý2

=

=^ h

NOTBasınç skaler, basınç kuvveti ise vektörel bir büyüklüktür.

Katıların Basıncı

GS

' .PSG dir=

Örnek

Şekil I'de X ve Y cisimlerinin zemine uyguladığı basınçlar eşit olup P'dir.

XS

S 3S

S

Y

Y

Y

X

Şekil I Şekil II

Buna göre, Şekil II'de zemine uygulanan basınç kaç P'dir?A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7

Çözüm

X'in ağırlığına G diyelim.

.

.

'

.

PS

GP

SG olur

PS

GSG

SG

G G olur

ekil II deki bas n PS

G G

PSG G

SG

P P olur

3 33

2

2 3 7

7

Þ ý ç

x

y yy

y xý

ý

ý

&

& &

:

= =

= = =

=+

=+

=

=

Cevap E

Düzgün türdeş bir katı düşeyden dik olarak kesilir-se katının basıncı ile parçaların basıncı birbirine eşit olur.

5GP

5S

2G 3GP1 P2

2S 3S

Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynen aynı doğrultuda ilettikleri hâlde basıncı iletmez.

F F

S2

S1

,

.

PSF P

SF

P P oldu undan ivi duvara girerð ç>

22

11

1 2

= =

Örnek

Aynı maddeden yapılan aynı yüksekliğe sahip türdeş K, L, ve M cisimlerinin zemine yaptıkları basınçlar PK, PL ve PM'dir.

PK PL PM

K ML

Buna göre, PK, PL ve PM arasındaki ilişki nedir?

A) PK > PL > PM

B) PK > PM > PL

C) PL > PK > PM

D) PM > PK > PL

E) PM > PL > PK

Çözüm

Aynı maddeden yapılan aynı yüksekliğe sahip türdeş ci-simlerden ucu sivri olanın zemine yaptığı basınç daha büyüktür.

Buna göre, PL en büyük PM en küçük olur. Sıralama da

PL > PK > PM olur.

Cevap C

4

Eğik Düzlemde Cismin Basıncı

θ G

S

G⋅cosθG⋅sinθ

' .cosPS

G dir: θ =

Örnek

Sürtünmenin önemsenmediği eğik düzlemlerde K ve L cisimleri şekildeki gibi dengededir.

37°

2S

K L

53°

S

Taban alanı 2S olan K cisminin eğik düzleme uygulandığı basınç PK, taban alanı S olan L cisminin eğik düzleme uyguladığı basınç PL olduğuna göre,

PP

LK oranı kaçtır?

(sin37° = cos53° = 0,6; sin53° = cos37° = 0,8)

A) 61 B)

83 C)

75 D)

98 E)

109

Çözüm

37°

2S

K

53°

GL⋅sin53°GKsin37

S

L

, ,

.

, ,

, ,

,

,

sin sin

cos

cos

G G

G G G

G olur

PS

GP

S S

PS

GP

S S

PP

PP

S

S

37 53

0 6 0 8 8

6

237

28 0 8 3 2

53 6 0 6 3 6

3 6

3 2

98

K L

K L K

L

KK

K

LL

L

LK

LK

&

&

&

: :

: :

::

::

c c=

= =

=

= = =

= = =

= = =

%

%

Cevap D

Katılarda basınç kuvveti katının ağırlığına eşittir.

Basınç kuvveti = Basınç x Yüzey alanı

S

G

F = P ⋅ SF =

SG S:

F = G olur.

ÖrnekTürdeş X cisminin zemine uyguladığı basınç P, basınç kuvveti F yere göre potansiyel enejisi E'dir.

X

Cisim ters çevrilirse P, F ve E nasıl değişir?

P F EA) Artar Değişmez ArtarB) Azalır Değişmez Artar

C) Azalır Azalır Değişmez

D) Artar Artar AzalırE) Değişmez Artar Azalır

Çözüm

kütle merkezi

Cisim ters çevrildiğinde cismin zemine temas ettiği yü-zey alanı azaldığından basıncı artar. Ağırlığı değişmedi-ğinden basınç kuvveti değişmez. Kütle merkezinin yer-den yüksekliği arttığından potansiyel enerjisi artar.

Cevap A

5

Durgun Sıvıların Basıncı

Sıvılar ağırlıkları nedeniyle içinde bu-lundurdukları kabın yan yüzeylerine ve tabanına basınç uygular. Birim yüzeye dik olarak uyguladıkları kuvvete sıvı basıncı denir.

Özağırlığı ρ olan bir sıvının, sıvı serbest yüzeyinden h kadar derinlikteki sıvı basıncı,

P = h ⋅ ρ = h ⋅ d ⋅ g'dir.

Aynı sıvıda aynı seviyedeki noktalarda sıvı basınçları aynıdır.

PK = h ⋅ ρPL = h ⋅ ρPM = 2h ⋅ ρPN = 2h . ρ

PM = PN > PK = PLBirbirine karışmayan sıvıların, kabıntabanına yaptıkları basınç, sıvıların ayrı ayrı basınçları toplamından bulunur.

P = h2 ⋅ ρ 2 + h1 ⋅ ρ1

Örnek

Birbirine karışmayan X ve Y sıvıları

şekildeki gibi dengededir. X noktasın-

daki sıvı basıncı PX, Y noktasındaki

sıvı basıncı PY' dir.

Buna göre, PP

X

Y oranı kaçtır?

A) 31 B)

34 C)

35 D)

47 E)

38

Çözüm

PX = h ⋅ 3d ⋅ g + 2h ⋅ 2d ⋅ g = 7 hdg

PY = 2h ⋅ 2d ⋅ g = 4hdg

PP hdg

hdg47

47X = =

Y

Cevap D

Phρ

NM

K

h

hL

P

h2

h1

ρ2

ρ1

2h 2d

3d

Y

X

h

Örnek

Düşey kesiti verilen kapta birbirine karışmayan 3d ve 4d öz kütleli sıvılar şekildeki gibi dengededir.

K

L3h

2h

3d

4dh

K noktasındaki sıvı basıncı 9P olduğuna göre, L noktasındaki sıvı basıncı kaç P'dir?

A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 7

Çözüm

PK = 3h⋅3d ⋅ g9P = 9 hdg

P = hdg

Bir sıvıda aynı seviyedeki noktalarda sıvı basınçları ay-nıdır.

PK = 4 hdg + PL9 hdg = 4 hdg + PLPL = 5 hdg

PL = 5P'dir.

Cevap C

ÖABT Çıkmış Soru

İnsan vücudunun dayanabileceği maksimum basıncın 12 atm olduğu kabul edilirse bir gölde dalınabilecek maksimum derinlik kaç metre olur?

(1 atm =105 N / m2, g=10 m / s2, dsu = 1 g / cm3)

A) 100 B) 110 C) 120 D) 130 E) 140

Çözüm

Açık hava basıncı 1 atm olduğundan suyun uygulaya-cağı maksimum basınç 11 atm olmalıdır.

'

.

dcm

g

m

kg

dm

kg

P h d g den

h h m olur

1 110

10

10

11 10 10 10 110

su

su

3 6 3

3

33

5 3 &

:

: :

: : :

= =

=

=

= =

−

−

Cevap B

PK PK

L3h

h

h

h

3d

4d

6

Sıvı Basınç Kuvveti

Bir kaptaki sıvının ağırlığı nedeniyle temas ettiği yüzeyin tamamına uyguladığı dik kuvvete sıvı basınç kuvveti denir.

Taban alanı S olan bir kaba uygulanan sıvı basınç kuvveti,

F = h ⋅ ρ ⋅ S'dir.

Kap silindir, küp veya dikdörtgenler prizması biçimin-de ise kap tabanındaki sıvı basınç kuvveti sıvının ağırlığına eşit olur.

Ağırlık = Özağırlık.Hacim

G = ρ ⋅V ⇒ G = ρ ⋅S ⋅h

F = ρ ⋅S⋅h olduğundan F = G'dir.

Kap yukarı doğru daralıyorsa kap tabanındaki sıvı basınç kuvveti sıvının ağırlığından büyüktür.

Kesikli çizgileri arasında kalan bölge tamamen sıvı ile dolu olsaydı, tabandaki sıvı basınç kuvveti sıvının ağırlığına eşit olurdu.

Buna göre kap tabanındaki sıvı basınç kuvveti kap içinde bulunan sıvının ağırlığından büyüktür.

F > Gsıvı dir.

Kap yukarı doğru genişliyorsa kap tabanınıdaki sıvı basınç kuvveti sıvının ağırlığından küçüktür.

Kesikli çizgiler arasında kalan sıvının ağırlığı tabana uygulanan sıvı basınç kuvvetine eşit olur. Diğer kısımlardaki sıvıların ağırlığı yan yüzeyler tarafından dengelenir.

Gsıvı > F'dir.

Fh

S

ρ

Fh

S

ρ

F

F

Örnek

Aynı ortamdaki K, L ve M kaplarında aynı sıvıdan eşit hacimde bulunmaktadır. Kap tabanlarına uygulanan sıvı basınç kuvvetlerinin büyüklüğü FK, FL ve FM' dir.

FL

L

FM

M

FK

K

Buna göre, FK, FL ve FM arasındaki ilişki nedir?

A) FK > FL > FM B) FK > FM > FL C) FK = FL = FM

D) FL > FK > FM E) FM > FK > FL

Çözüm

Eşit hacimdeki sıvılar eşit ağırlıktadır. K kabının tabanı-na uygulanan sıvı basınç kuvveti kabın içindeki sıvının ağırlığına eşittir (FK = Gsıvı). L kabındaki sıvının bir kısmı yan yüzeyleri tarafından dengeleneceğinden kap taba-nında sıvı basınç kuvveti kap içindeki sıvının ağırlığın-dan küçüktür (FL < Gsıvı).

M kabı yukarı daraldığından kap tabanındaki sıvı basınç kuvveti içindeki mevcut sıvının ağırlığından büyük olur. (FM > Gsıvı).

FM > FK > FL dir.

Cevap E

Yan Yüzeylere Uygulanan Sıvı Basınç Kuvveti

Kabın yan yüzeylerine uygulanan sıvı basınç kuvveti bulunurken bu yüzeyin orta noktasından sıvının açık yü-zeyine olan dik uzaklık alınır.

F1 = h⋅ρ ⋅ S1, F2 = 2h ⋅ ρ ⋅ S2

F3 = h2

3 ⋅ ρ ⋅ S3, F4 = h ⋅ ρ ⋅ S4

hF5

F4 S5S4

S3S2

S1 F3F2

F1

h

7

Örnek

Düşey kesiti şekildeki gibi olan kabın yüzeylerine uygulanan sıvı basınç kuvvetlerinin büyüklükleri F1, F2 ve F3 tür.

2S

4S3S

F3F2

F1

Buna göre, F1, F2 ve F3 arasındaki ilişki nedir?

A) F1 > F2 > F3 B) F1 = F3 > F2 C) F1 = F2 = F3

D) F2 > F3 > F1 E) F3 > F2 > F1

Çözüm

F1 = h ⋅ ρ ⋅ 2S

F2 = h2 ⋅ ρ ⋅ 3S

F3 = h2

⋅ ρ ⋅ 4S'dir.

F1 = F3 > F2 dir.

Cevap B

Pascal Prensibi

Sıvıların sıkılaştırılamayıp basıncı her doğrultuda iletme-leri ilkesine Pascal Prensibi denir.

Pascal Prensibi'nden yararlanı-larak su cendereli yapılmıştır.

Şekildeki düzenekte pistonların kesit alanları, ağırlıkları verilmiştir.

. .SG

hSG

dir1

1

2

2ρ = +

hG1

S1

G2

S2

Sıvı

Örnek

Sürtünmesiz ve ağırlıksız pistonlarla kurulmuş düzenek şekildeki gibi dengededir.

5S

XL

K

M

2SF = 100 N

LMKL

4= olduğuna göre, X cisminin ağırlığı kaç

N'dir?

A) 750 B) 1000 C) 1250 D) 1500 E) 1750

Çözüm

M noktasına göre tork alınırsa

( )

( )

' .

F KM F LM

KL LM F LM

LM LM F LM

LM F LM

F N dur

100

100 4

500

500

ý

ý

ý

ý

ý

: :

: :

: :

: :

=

+ =

+ =

=

=

.

SF

SG

S SG

G N olur

2 5

2500

51250

X

XX

ý

&

=

= =

Cevap C

U Borusu

U borusunda yoğunluğu en bü-yük olan sıvı en altta olur.

Aynı sıvıdaki aynı noktalardaki sıvı basınçların eşitliğinden

h2 ⋅ d2 ⋅ g = h1 ⋅ d1 ⋅ g + h3 ⋅ d3 ⋅ g olur.

d1

d2h2

d3h3

h1

8

Örnek

Düşey kesiti verilen U borusunda birbirine karışmayan d1, d2 ve d3 özkütleli sıvılar şekildeki gibi dengededir.

d1

d3

d22h

h

3h

d1

d1 = 4d, d2 = d olduğuna göre d3 kaç d'dir?

A) 34 B)

23 C) 2 D)

25 E) 3

Çözüm

Aynı sıvıda aynı seviyedeki sıvı basıncının eşitliğinden,

' .

h d g h d g h d g

h d h d hd

d d dir

3 2

3 4 2

2

3 1 2

3

3

: : : : : :

: :

= +

= +

=

Cevap C

Akışkanların Basıncı

Bir yerden bir yere uygun şartlarda akabilen maddelere akışkan denir. Akışkanlar basınç farkından dolayı akar.

Belirli bir hızla hareket eden akışkanlar bu hızlarından dolayı kinetik enerjiye ve yerçekimi kuvvetinden dolayı da çekim potansiyel enerjisine sahiptir. Ayrıca akışkan-larda herhangi bir noktanın derinliğiyle orantılı bir statik basınç ve hızından dolayı sahip olduğu dinamik basınç vardır. Akışkanın bünyesindeki enerji korunacağından akışkanın akış hızı artınca kinetik enerjisi dolayısıyla dinamik basınç artacak, toplam enerjisi değişmeyece-ğinden potansiyel enerjisi buna paralel olarak da statik basıncı azalacaktır.

Bu durum Daniel Bernoulli (Denyıl Bernolli) İlkesi'yle "Akışkanın hızı artarsa basıncı azalır." şeklinde ifade edilmiştir. Akışkanların hareketi, yüksek basınçlı yerden düşük basınçlı yere doğrudur.

v1

P1h3

↑↑P2

P3

h2

↑↑

h1

↑

→→→

→

→ v2 v3

↑

↑

Yukarıdaki şekildeki sıvı için Bernoulli İlkesi'ni açıkla-yalım: Kesitin daraldığı yerde akışkanın akış hızı artar. Buradan hareketle: v3 > v2 > v1 olur. Akış hızının art-tığı yerde ise akışkanın basıncı azalır. Bu durumda iseP1 > P2 > P3 olur. Sıvı basıncının büyük olduğu yerde sıvı açık havayı daha fazla iteceğinden h1 > h2 > h3 olur.

Günlük yaşantıda karşılaştığımız birçok durum Bernoulli İlkesi'yle açıklanır. Örneğin uçakların kanatları öyle ta-sarlanmıştır ki kanadın üzerinden geçen hava sıkışarak hızlanır. Hızlanan havanın basıncı düşer. Kanadın altın-daki havanın hızı değişmeyeceğinden aralarındaki ba-sınç farkı uçağı yukarı iter.

P2

P1

P3

v3

v1

v2

v3 > v1 den P1 > P3 olur.

Tayfun, hortum, kasırga vb. esnasında evlerin çatılarının uçması da aynı ilkeyle açıklanır. Burada, çatının üzerin-den geçen hava hızlanır ve basıncı düşer. Oluşan basınç farkı çatıyı yukarı doğru iterek çatının uçmasına neden olur.

Örnek

Aşağıdaki olaylardan hangisi Bernoulli İlkesi'yle açıklanamaz?

A) Musluktan akan suyun aşağı düşerken kesitinin daralması

B) Hortum ya da kasırgalarda pencere camlarının dışa doğru patlaması

C) Zıt yönde aşırı hızla ilerleyen iki araçtan küçük olanın içe doğru savrulması

D) Su cenderelerinde küçük ağırlıkla büyük bir ağırlığın kaldırılması

E) Deniz yüzeyine yakın hızla hareket eden uçağın altındaki suyun yukarı fışkırması

9

Çözüm

A, B, C ve E seçeneklerindeki olayların hepsi Berno-ulli ilkesiyle açıklanır. D seçeneğindeki olay Pascal Prensibi'yle açıklanır. Pascal Prensibi'ne göre sıvılar basıncı her doğrultuda iletir. Pistonda yüzey büyük oldu-ğu için daha büyük basınç kuvveti elde edilir ve böylece küçük ağırlıkla daha büyük bir ağırlık kaldırılabilir.

Cevap D

Açık Hava Basıncı

Açık hava basıncı ilk defa İtalyan fizikçi Toriçelli tarafından ölçülmüştür. Toriçelli deniz seviyesinde ve 0 C°'de yaptığı cıvalı deneyle cıva seviyesinin 76cm'de sabit kaldığını tes-pit etmiştir. Bu seviye borunun şeklinden, kesit alanından bağımsızdır.

P0 = Pcıva = hcıva ⋅ dcıva ⋅ gP0 = Pcıva = 76 ⋅ 13,6 ⋅ 1P0 = Pcıva = 1033,6 g − f / cm2

Cıva sütununun basıncından yararlanılarak atmosfer ba-sıncını ölçmek için kullanılan düzeneğe barometre denir.

h yüksekliği;

I. kullanılan sıvının özkütlesine,

II. ortamın sıcaklığı,

III. deneyin yapıldığı yerin rakımı

niceliklerine bağlıdır.

Örnek

Cıva dolu kaba cıvayla tamamen dolu bir ucu açık olan borular şekildeki gibi daldırıldığında cıva sütunlarının uzunluğu h1, h2 ve h3 oluyor.

BoşBoşBoş

h1h2

h3

Cıva

53° 37°

Buna göre, h1, h2 ve h3 arasındaki ilişki nedir?

A) h1 > h2 > h3 B) h1 > h3 > h2 C) h1 = h2 = h3 D) h3 > h2 > h1 E) h3 > h1 > h2

P0 P0

Boş

76cm

Cıva

Çözüm

Boruların dik uzunlukları birbirine eşit olur.

h1 = h2 ⋅ sin53° = h3 ⋅ sin37° olur.

Bundan dolayı, h3 > h2 > h1 olur.

Cevap D

Kapalı Kaplardaki Gazların Basıncı

Molekül sayısıyla doğru, hacimle ters, sıcaklıkla doğru orantılıdır.

BOYLE - MARİOTTE Kanunu

Bir miktar gazın sıcaklığı sabit kal-mak şartıyla ba-sıncı ile hacminin çarpımı sabittir.

P1 ⋅ V1 = P2 ⋅ V2 = P3 ⋅ V3

Örnek

Boş

8V

K4V 6P

Gaz

Düşey kesiti verilen bileşik kapta K musluğu açılırsa gazın son basıncı kaç P olur?A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

Çözüm

P1 ⋅ V1 = P2 ⋅ V2 ⇒ 6P ⋅ 4V = P2 ⋅ 12V ⇒ P2 = 2P'dir.

Cevap B

Manometreler gaz basıncını ölçer.Şekilde, P0 = Pg+hcıva

8

8

Hacim (cm3)

Basınç(atm)

6

6

4

4

2

20

P0

Pg

Cıva

h

10

ÇÖZÜMLÜ TEST

1.

I. Birim yüzeye dik olarak etki eden kuvvetin büyüklüğüne basınç denir.

II. Basınç skaler, basınç kuvveti vektörel bir büyüklüktür.

III. Katılar kendilerine uygulanan kuvveti aynı doğrultuda aynı şiddetle ilettikleri hâlde basıncı iletmez.

Yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve IID) II ve III E) I, II ve III

2. Şekil I'deki X ve Y cisimlerinin yere uyguladıkları basınçlar eşit olup P'dir.

X

XS

2S 3S

S

Y

Y

Y

Şekil I Şekil II

Buna göre, Şekil II'deki cisimlerin zemine uyguladıkları basınç kaç P'dir?A) 4 B) 6 C) 7 D) 8 E) 9

3. Türdeş X ve Y silindirlerinin yere uyguladıkları basınçlar eşittir.

2h 3h

X

r2r

Y

X silindirinin öz kütlesi dX, Y silindirinin

özkütlesi dY olduğuna göre, dd

YX oranı kaçtır?

A) 31 B)

32 C)

23 D) 2 E) 3

4. Türdeş K, L, M cisimlerinin yarısı olan taralı kısımları kesilip atılıyor.

K L M

Buna göre, hangilerinin zemine uyguladığı basınç yarıya iner?

A) Yalnız K B) Yalnız L C) Yalnız M D) K ve L E) L ve M

5. Türdeş K cisminin yere uyguladığı basınç P, basınç kuvveti F, yere göre potansiyel enerjisi E'dir.

K

yer

Cisim ters çevrilirse, P, F ve E için ne söylenebilir?

P F E A) Artar Değişmez ArtarB) Artar Artar ArtarC) Azalır Değişmez DeğişmezD) Değişmez Artar ArtarE) Azalır Değişmez Artar

11

6. Düşey kesiti şekildeki gibi olan kabın K noktasındaki sıvı basıncı P ise L noktasındaki sıvı basıncı kaç P'dir?

Sıvı

L

K

2h

2h

h

A) 31 B)

41 C)

31 D)

21 E)

52

7. Düşey kesiti şekildeki gibi olan kap birbirine karışmayan eşit kütleli X ve Y sıvıları ile doldurulur.

3h Y sıvısı

X sıvısı

L

Kh

h

K noktasındaki sıvı basıncı PK, L noktasındaki sıvı basıncı PL olduğuna göre,

PP

LK oranı kaçtır?

A) 34 B)

23 C)

35 D) 2 E) 3

8. Düşey kesiti şekildeki gibi olan kapta birbirine karışmayan 3d ve 4d özkütleli sıvılar bulunmaktadır.

4d

L

K

3d2h

h

h

K noktasındaki sıvı basıncı P olduğuna göre, L noktasındaki sıvı basıncı kaç P'dir?

A) 41 B) 5

2 C) 135 D) 13

7 E) 119

9. Düşey kesiti şekildeki gibi olan kabın yüzeyerine uygulanan sıvı basınç kuvvetlerinin büyüklüğü F1, F2 ve F3'tür.

2S

4S3Sh

F3F1

F2

Buna göre F1, F2 ve F3 arasındaki ilişki nedir?

A) F1 > F2 > F3 B) F1 > F3 > F2 C) F1 = F2 = F3

D) F2 = F3 > F1 E) F3 > F2 > F1

12

10.

I. Magdeburg deneyi

II. Torriçelli deneyi

III. Piezo elektrik deneyi

Yukarıdaki deneylerden hangileri açık hava basıncı ile ilgilidir?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III

D) I ve II E) II ve III

11. Aşağıdakilerden hangisi Bernoulli İlkesi'yle açıklanamaz?

A) Hortum ve kasırgalarda pencere camlarının dışa doğru patlaması

B) Zıt yönde aşırı hızla ilerleyen iki aracın yan yana geldiğinde küçük aracın savrulması

C) Hareket eden araba içindeki sigara dumanının açık camdan dışarı çıkması

D) Bazı kristallere kuvvet uygulandığında kirstalde potansiyel farkı oluşması

E) Denize yakın büyük hızla hareket eden uçağın altındaki suyun yükselmesi

12. Bir akışkanın kalın borudan ince boruya geçişi verilmiştir.

kalın boruince boru

Buna göre,I. Kalın borudaki akışkanın potansiyel enerjisi

ince borudakinden büyüktür.II. Akışkanın kalın borudaki statik basıncı ince

borudakinden büyüktür.III. Kalın borudan ince boruya geçen akışkanın

dinamik basıncı artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II

D) II ve III E) I, II ve III

13.

Şekildeki düzenek dengedeyken sürtünmesiz pistonun üzerindeki A noktasındaki sıvı basıncı Ps, gazın basıncı Pg dir.

K cisminin bağlı olduğu ip kesilip denge sağlandığında Ps ve Pg için ne söylenebilir?

Ps Pg

A) Artar ArtarB) Artar AzalırC) Azalır DeğişmezD) Azalır AzalırE) Değişmez Artar

Sıvı

Gaz

A

K