Sıvılarda Basınç Yeni Nesile Geçiş Test Çöz

Sorular

1. Bir grup öğrenci, hidrolik kepçelerin ve su cenderelerinin çalışma prensibini analiz ederken sistemdeki sıvının rolü üzerine tartışmaktadır. Öğrencilerin bu sistemlerde sıvıların basıncı iletme özellikleri hakkında yaptığı aşağıdaki çıkarımlardan hangisi yanlıştır?

   • A) Sıvılar üzerlerine uygulanan basıncı, temas ettikleri tüm yüzeylere dik olarak aynen iletirler.
   • B) Küçük pistondaki küçük kuvvetin oluşturduğu basınç, büyük pistona aynen iletilerek orada büyük bir kuvvete dönüşür.
   • C) Hidrolik sistemlerin çalışabilmesi için kullanılan akışkanın basınca karşı hacminin değişmemesi yani sıkıştırılamaz kabul edilmesi gerekir.
   • D) Sistemde üretilen kuvvet kazancı oranı, her zaman küçük pistonun büyük pistona olan hacimsel yer değiştirme oranına eşittir.
   • E) Pascal prensibine göre çalışan bu sistemlerde kuvvetten kazanç sağlandığı oranda enerjiden de aynı oranda kazanç sağlanmış olur.

2. Bir sanayi sitesinde hidrolik lift tasarlamak isteyen Ali, sıvıların basıncı iletme özelliğini kullanarak tonlarca ağırlıktaki araçları kaldırmayı amaçlamaktadır. Ali'nin tasarlayacağı bu sistemde daha az kuvvetle daha ağır araçları kaldırabilmesi için kurması gereken düzenekteki temel şart ne olmalıdır?

   • A) Kuvvetin uygulanacağı pistonun kesit alanı, aracın konulacağı pistonun kesit alanından daha büyük seçilmelidir.
   • B) Kuvvetin uygulanacağı pistonun kesit alanı, aracın konulacağı pistonun kesit alanından daha küçük seçilmelidir.
   • C) İki pistonun kesit alanı birbirine eşit olmalı fakat sistemde kullanılan sıvının yoğunluğu maksimum seçilmelidir.
   • D) Aracın konulacağı pistonun altına daha ince borular bağlanarak sistemdeki sıvı basıncı iki katına çıkarılmalıdır.
   • E) Sistemde basınç kaybını önlemek için sıkıştırılabilir gazlar ile yüksek yoğunluklu hidrolik yağlar karıştırılmalıdır.

3. Bir dalgıç, tatlı su gölünde yaptığı dalış antrenmanının ardından aynı derinlikteki tuzlu su denizine daldığında vücudundaki kulak zarına etki eden basıncın daha fazla olduğunu hissetmiştir. Dalıcının yaşadığı bu fizyolojik hissin temel sebebi, vücuduna etki eden sıvı basıncı modelindeki değişkenlerle nasıl ilişkilendirilir? Hayati risk oluşturan vurgun olayını da önlemek isteyen bu dalgıç için yapılan aşağıdaki açıklamalardan hangisi doğrudur?

   • A) Tatlı suyun kaldırma kuvveti daha fazla olduğu için kulak zarındaki basınç hissi azalarak dalgıcı yanıltmıştır.
   • B) Deniz suyunun yoğunluğu göl suyunun yoğunluğundan daha büyük olduğundan, aynı derinlikte kulak zarına etki eden sıvı basıncı daha fazla olmuştur.
   • C) Denizde yer çekimi ivmesi göle göre daha büyük olduğu için derinlik arttıkça basınç değişimi daha yavaş gerçekleşmiştir.
   • D) Deniz suyunun sıcaklığı göl suyundan daha az olduğu için dalgıcın hissettiği toplam basınç azalmıştır.
   • E) Tuzlu suda derinlere inildikçe sıvı moleküllerinin kinetik enerjisi arttığı için kulak zarındaki esneme azalmıştır.
4. 

   Bir su altı araştırmacısı, dalış yaparken maruz kaldığı sıvı basıncının zamana bağlı değişim verilerini aşağıdaki tabloya kaydetmiştir. Araştırmacı, bu verilerden yola çıkarak durgun sıvı basıncının matematiksel modelini (P = h • d • g) oluşturmuştur. Buna göre araştırmacının topladığı verilerden ulaştığı bu matematiksel modele dayanarak yapacağı aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğrudur?

   • A) Sıvının yoğunluğu arttıkça derinliğin basınç üzerindeki etkisi azalmaktadır.
   • B) Yer çekimi ivmesinin daha küçük olduğu bir ortamda aynı derinlikteki basınç daha büyük olur.
   • C) Sıvı yüzeyinden aşağıya doğru inildikçe derinlik ile sıvı basıncı doğru orantılı olarak artar.
   • D) Dalıcının vücut yüzey alanı büyüdükçe üzerine etki eden sıvı basıncı da artar.
   • E) Zamana bağlı olarak sıvı yoğunluğunun sürekli artması basıncı doğrudan etkilemiştir.

5. Serbest dalış yapan bir millî sporcumuz derinlere indikçe vücuduna etki eden sıvı basıncının arttığını hissetmektedir. Bu durumun temel nedenini araştıran bir öğrenci grubu, laboratuvarda özdeş kaplar ve farklı sıvılar kullanarak sıvı basıncını etkileyen değişkenleri test etmek istemektedir. Buna göre öğrencilerin tasarlayacağı deneyde, sıvı basıncının sadece derinliğe bağlı olduğunu kanıtlamak için kontrol altında tutması (sabit kalmasını sağlaması) gereken değişken aşağıdakilerden hangisidir?

   • A) Ölçüm yapılan noktanın kabın tabanına olan uzaklığı
   • B) Kullanılan sıvıların yoğunluğu
   • C) Sıvıların içine daldırılan basınç ölçerin (manometre) cinsi
   • D) Deneyde kullanılan kapların kesit alanları
   • E) Kaplardaki toplam sıvı kütlesi

6. Milli bir serbest dalışçı, dünya rekoru denemesi öncesinde vücudunun sıvı basıncına verdiği tepkiyi ölçmek için bir araştırma yapmaktadır. Sporcu, özkütlesi d olan bir tatlı su gölünde ve özkütlesi 1,03d olan tuzlu denizde dalışlar yaparak kulak zarına etki eden basınç verilerini aşağıdaki tabloya kaydetmiştir. Ortam Derinlik (m) Özkütle Ölçülen Basınç (P) Göl 10 d P Göl 20 d 2P Deniz 10 1,03d 1,03P Deniz 20 1,03d 2,06P Sporcu, denizin 20 metre derinliğinde göğüs kafesinde hissettiği sıkışmanın, gölün 20 metre derinliğine göre daha fazla olduğunu ve bunun hayati risk (vurgun vb.) oluşturabileceğini raporlamıştır. Bu verilere ve sporcunun gözlemlerine göre, durgun sıvı basıncıyla ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi yapılamaz?

   • A) Aynı derinlikte, sıvının özkütlesi arttıkça yüzeye etki eden dik kuvvet ve dolayısıyla basınç artar.
   • B) Sıvı içerisinde derinlik arttıkça, üzerimizde kalan sıvı sütununun ağırlığı arttığı için basınç da doğru orantılı artar.
   • C) Bir sporcunun deniz yerine gölde rekor denemesi yapması, aynı derinlikte daha az basınç maruziyeti anlamına gelir.
   • D) Sıvı basıncı; sıvının derinliği, özkütlesi ve ortamın yerçekimi ivmesinin çarpımı ile modellenebilir.
   • E) Toplanan veriler incelendiğinde, sıvı basıncının dalış yapılan suyun toplam hacmine ve yüzey alanına bağlı olduğu kanıtlanmıştır.

Doğru cevaplar ve adım adım çözümler testi tamamladıktan sonra gösterilir.