Statik Akışkan Örnek Soruları

15 Statik Akışkan Problemi Örneği

Hidrostatik Basınç

1. 165 cm boyundaki bir kişinin beyni ile ayak tabanları arasındaki kanın hidrostatik basıncı farkı nedir? (Kanın yoğunluğunun 1,0 × 10³ ^kg /m³ ^ve g = 10 m/s² ^olduğunu varsayınız .)

A. 1,65 × 10² ^N / ^m²

B. 1,65 × 10³ ^N / ^m²

C. 1,65 × 10 ⁴ N/m ².

D. 0,83 × 10 ⁴ N/m ³

E. 0,83 × 10 ³ N/m ²

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Uluslararası Sistemdeki tüm birimleri belirtin.

Yükseklik (h) = 165 cm = 165/100 metre = 1,65 metre

Kan yoğunluğu ( ρ) = 1,0 × 10³ ^kg / ^m³

Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/ ^s²

Sorulan soru: Hidrostatik basınç

Cevap :

Bağlantı Gemileri

2. Aşağıdaki resme bakın:

^{Bir U borusu başlangıçta 1000 kg/ m³} yoğunluğunda su ile dolduruluyor , daha sonra borulardan birine resimdeki gibi sabit bir pozisyon oluşacak şekilde yemeklik yağ dökülüyor. Yağ sütununun yüksekliği 8 cm ve su sütununun yüksekliği 5 cm ise, yemeklik yağın yoğunluğu nedir?

A. 520 kg.m^-3

B. 525 kg.m ^-3

Yaklaşık 600 ^kg.m⁻³

D. 625 kg.m ^-3

E. 720 kg.m ^-3

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Suyun yoğunluğu = 1000 ^kg.m⁻³

Su yüksekliği = 5 cm

Pişirme yağının yüksekliği = 8 cm

Soru: Yemeklik yağın yoğunluğu

Cevap :

Doğru cevap D şıkkıdır.

Yüzdürme

3. Hacmi 0,5 m³ olan bir taş, ^{yoğunluğu 1,5 g cm⁻³} olan bir sıvıya tamamen batırılmıştır . Yerçekimi ivmesi 10 m s⁻² ise , ^taş yukarı doğru ne kadar bir kuvvete maruz kalacaktır?

1.500 K

B. 3.000 K

C.4.500 N

D.7.500K

E. 9.000 N

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Taşın hacmi (V) = 0,5 ^m³

Sıvı yoğunluğu ( ρ) = 1,5 gr cm⁻³ ⁼ 1500 kg ^m⁻³

Yerçekimi ivmesi (g) = 10 ^ms⁻²

Soru: Taşın maruz kaldığı kaldırma kuvveti (FA _{) nedir?}

Cevap :

Doğru cevap D şıkkıdır.

Yüzen Nesneler

4. Denizde yüzen bir buz parçası resimdeki gibi görünmektedir. Deniz suyunun yoğunluğu 1,2 gr cm⁻³ ve buz parçasının yoğunluğu 0,9 gr cm⁻³ ise, ^deniz suyuna ^{batırılmış} (girmiş) bir buz parçasının hacmi, görünen hacme eşittir.

A. 2 kat

B. 3 katı

C. 4 katı

D. 5 katı

E. 6 katı

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Deniz suyunun yoğunluğu ( ρ _deniz ) = 1,2 gr ^cm⁻³

Buzun yoğunluğu (ρ _es ) = 0,9 gr c ^–3

Soru: Deniz suyuna batırılan buzun hacmi, suyun yüzeyinde görünen hacimle aynıdır.

Cevap :

Dolayısıyla deniz suyuna batırılmış buzun hacmi, görünen hacmin 3 katına eşittir (3 x 0,25 = 0,75).

Doğru cevap B şıkkıdır.

5. Bir cisim, 2/3'ü suya batmış halde bir sıvının içinde yüzüyor. Cismin yoğunluğu 0,6 g/cm³ ise ^, sıvının yoğunluğu kaçtır?

A. 1.800 kg ^m³

B. 1.500 kg m ³

C. 1.200 kg m ³

Yoğunluk: 900 kg/ ^m²

E. 600 kg m ³

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Nesnenin suya batmış kısmı = 2/3

Cismin yoğunluğu = 0,6 gr cm⁻³ ⁼ 600 kg ^m⁻³

Soru: Sıvının yoğunluğu (x)

Cevap :

Suya batırılan cismin kısmı yoğunluk oranına eşittir:

Sıvının yoğunluğu 900 kg/m³'tür^.

Doğru cevap D şıkkıdır.

6. Bir tahta parçası, 3/5'i suya batmış halde yüzüyor. Suyun yoğunluğu 1 × 10³ kg/m³ ise ^, tahtanın ^yoğunluğu nedir?

A. 2 × 10² ^kg / ^m³

B. 4 × ^10² kg/ ^m³

C. 6 × ^10² kg ^/ m³

D. 8 × 10² ^kg / ^m³

E. 10 × 10 ² kg/m ³

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Nesnenin suya batmış kısmı = 3/5

Suyun yoğunluğu = 1×10³ ^kg /m³ ⁼ 1000 kg/ ^m³

Soru: Ahşabın yoğunluğu (x)

Cevap :

Suya batırılan cismin kısmı yoğunluk oranına eşittir:

Ahşabın yoğunluğu 600 kg/m³ ⁼ 6 x 10² ^kg /m³'tür^.

Doğru cevap C şıkkıdır.

7. Aşağıdaki blok görseline bakın!

Bir cisim bloğu iki farklı sıvıya batırılıyor. A sıvısına batırıldığında bloğun 0,6'sı, B sıvısına batırıldığında ise 0,5'i batıyor. A ve B sıvılarının yoğunluklarının oranı kaçtır?

A. 1 : 1

B. 4 : 5

C. 5 : 4

D. 5 : 6

E. 6 : 5

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Blok yoğunluğu = x

Nesnenin sıvıya batırılmış kısmı A = 0,6

Sıvı yoğunluğu A = y

Nesnenin B sıvısına batırılmış kısmı = 0,5

Sıvı yoğunluğu B = z

Soru: A ve B sıvılarının yoğunluklarının karşılaştırılması (y : z)

Cevap :

Bir cismin sıvıya batırılmış kısmı, cismin yoğunluğunun sıvının yoğunluğuna oranına eşittir.

Denklem 2'deki x'i, denklem 1'deki x ile değiştirin :

Doğru cevap D şıkkıdır.

8. Resme bakın!

Bir cisim P sıvısına konulduğunda hacminin yarısı sıvının yüzeyinin altında kalacak şekilde yüzüyor; Q sıvısına konulduğunda ise cismin yarısı yüzüyor. P ve Q sıvılarının yoğunluklarının oranı kaçtır?

A. 1 : 2

B. 2 : 1

C. 2 : 3

D. 3 : 1

E. 3 : 4

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Nesnenin yoğunluğu = x

Nesnenin sıvıya batırılmış kısmı P = 1/2 = 0,5

Sıvı yoğunluğu P = y

Nesnenin sıvıya batırılmış kısmı Q = 1 (nesnenin tüm kısımları batırılmış)

Sıvı yoğunluğu Q = z

Soru: P ve Q sıvılarının yoğunluklarının karşılaştırılması (y : z)

Cevap :

Bir cismin sıvıya batırılmış kısmı, cismin yoğunluğunun sıvının yoğunluğuna oranına eşittir.

Denklem 2'deki x'i, denklem 1'deki x ile değiştirin :

Doğru cevap B şıkkıdır.

9. Bir tahta parçası, hacminin 4/5'i yağa (yoğunluk = 800 kg/ ^m³ ) batana kadar yağda yüzüyor. Bu durumda tahtanın yoğunluğu kaçtır?

A. 16 kg.m ^-3

B. 64 kg.m ^-3

Yaklaşık 160 ^kg.m⁻³

D. 270 kg.m ^-3

E. 640 kg.m ^-3

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Yağ yoğunluğu ( ρ) = 800 ^kg.m⁻³

Nesnenin suya batmış kısmı = 4/5

Sorulan soru: Ahşabın yoğunluğu

Cevap :

Suya batırılan cismin kısmı yoğunluk oranına eşittir:

Ahşabın yoğunluğu 640 kg/ ^m³'tür.

Doğru cevap E şıkkıdır.

10. Havada tartılan bir cismin ağırlığı 50 N'dur. Suya konulduğunda ağırlığı 30 N olur. Suyun yoğunluğu 103 ^kg/ m³ ise ^, cismin yoğunluğu nedir?

A. 1500 kg.m ^-3

B. 2000 kg.m ^-3

Yaklaşık 2500 ^kg.m⁻³

D. 3000 kg.m ^-3

E. 4000 kg.m ^-3

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

Havadaki bloğun ağırlığı (w) = 50 N

Suyun içindeki bloğun ağırlığı (wwater ₎ = 30 N

_Suyun yoğunluğu ( ρsu ) = 10³ ^{kg.m⁻³ =} 1000 ^kg.m⁻³

Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/ ^s²

Havadaki bloğun kütlesi (m) = w/g = 50/10 = 5 kg

Soru: Bloğun yoğunluğu ₍ ρblock )

Cevap :

Kaldırma kuvvetini hesaplayın:

F _A = ​​​​w – w _su = 50 – 30 = 20 N

Suya batırılmış bir bloğun hacmini kaldırma kuvveti formülünü kullanarak hesaplayın:

F _A = ​​​​ρ g V

20 = (1000)(10) V

20 = (10.000) V

B = 20/10.000

V = 0,002 ^m³

Bloğun yoğunluğunu hesaplayın:

ρ = m/V = 5/0,002 = 2500 kg/ ^m3

Doğru cevap C şıkkıdır.

Sıvı basıncı

11
Perhatikan gambar berikut! Suyun üzerine bastığı balığın kesit alanı 6 cm ise, yerçekimi ivmesi 10 N/kg'dır.²Öyleyse, balığı yukarıdaki sudan yukarı doğru iten kuvvet şudur...

1. 5,1 N
2. 85 N
3. 8500 N
4. 8600 N

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 N/kg
Balığın kesit alanı (A) = 6 cm² = 6 x 10^-4 m²
Suyun yoğunluğu = 1 gram/cm³³ = 1 (10^-3 kg) / 10^-6 m³ = 10³ kg /³ = 1000 kg / m³
Su yüksekliği = 100 cm – 15 cm = 85 cm = 85 x 10^-2 metre
Soruldu: Balığı suyun üstünden yukarı doğru iten kuvvet
Cevap :
Doğru cevap A şıkkıdır.

Sıvıların kılcallığı ve yüzey gerilimi

12. Sıvı damlacığı ne kadar küçükse, şekli küreye o kadar yakındır. Belirli bir hacim için, kürenin diğer şekillere kıyasla en küçük yüzey alanına sahip olduğu kanıtlanabilir. Sıvı damlacığının küreye yaklaşması kavramı, şu kavramla ilişkilidir…

1. Büyük tür
2. Yapışma ve kohezyon
3. Yüzey gerilimi
4. Menisküs ve kılcal damarlar

Pembahasan
Sıvı damlacıklarının küresel şekli, yüzey gerilimi kavramıyla ilişkilidir. Matematiksel olarak, yüzey gerilimi birim uzunluk başına düşen kuvvettir. Söz konusu kuvvet kohezyondur. Kohezyon, benzer moleküller arasındaki çekim iken, adezyon ise farklı moleküller arasındaki çekimdir.
Su molekülleri arasındaki daha güçlü kohezyon kuvveti ve su molekülleri ile hava molekülleri veya diğer moleküller arasındaki daha zayıf adezyon kuvveti, tüm su moleküllerinin birbirine çekilmesine ve bir araya toplanmasına neden olur. Su damlasının içindeki su molekülleri, dışarıdaki su moleküllerini birbirine daha yakın hareket ettirmek için çeker. Dışarıdaki su moleküllerinin adezyon kuvveti daha zayıf olduğundan, kolayca birbirlerine çekilirler. Oluşan su damlasının şekli bir topa benzer. Bu süreçte, su molekülleri arasındaki çekim kuvveti nedeniyle su damlasının yüzeyi gergin görünür.
Doğru cevap C şıkkıdır.

13. Kılcal boruda suyun yükselmesi olayının sebebi şudur...

1. Su ve cam arasındaki yapışma kuvveti, suyu yukarı doğru çekebilir.
2. Su ve cam arasındaki yapışma kuvveti, suyu yukarı doğru çekebilir.
3. Arşimet kuvvetinin varlığı
4. Kılcal borudaki su yüzeyine etki eden hidrostatik basınç çok küçüktür.

Pembahasan
Kılcal boruda suyun yükselmesi, su molekülleri ile kılcal boru molekülleri arasındaki yapışma kuvvetinin, su molekülleri arasındaki kohezyon kuvvetinden daha büyük olmasından kaynaklanır. Bu nedenle, su molekülleri ile kılcal boru molekülleri arasındaki daha büyük yapışma kuvveti, suyu yukarı doğru çekebilir.
Kılcal boru, cam bir tüp, soba fitili vb. olabilir.
Doğru cevap A şıkkıdır.

Kaldırma kuvveti ve Arşimet yasası

14. Denizde seyreden bir gemi, oldukça geniş ve derin bir nehre giriyor. Deniz suyunun yoğunluğu 1100 kg/m³ ve tatlı suyun yoğunluğu 1000 kg/m³ ise ^, geminin ^denizde ve nehirde maruz kaldığı Arşimet kuvvetlerinin oranı nedir?

1. 11: 10
2. 10: 11
3. 121: 100
4. 1: 1

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Soruldu: Denizde ve nehirlerde gemilerin maruz kaldığı Aşimedes kuvvetinin karşılaştırılması
Cevap :
Eğer cisim yüzüyorsa, kaldırma kuvveti (F)_A) = yerçekimi (w) :
Arşimet yasası, bir sıvıya (suya) batırılmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin, cismin yer değiştirdiği sıvının (suyun) ağırlığına eşit olduğunu belirtir. Bir sıvıya (suya) batırılmış bir cismin hacmi, yer değiştirdiği sıvının (suyun) hacmine eşittir.

Deniz suyuna ve nehir suyuna batırılan nesnelerin hacimlerinin karşılaştırılması:
Doğru cevap B şıkkıdır.

15. Bir tahta blok suya batırılmıştır. Bloğun %25'inin su yüzeyinin üzerinde, %75'inin ise suyun içinde olduğu bulunmuştur. Suyun yoğunluğu 1 g/cm³ ^ve yerçekimi ivmesi 10 m/s² ise ^, tahta bloğun yoğunluğu nedir?

1. 0,025 kg / m³
2. 0,075 g / cm³
3. 0,250 kg / m³
4. 0,750 g / cm³

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Bloğun su yüzeyinin üzerinde kalan kısmı = %25 = 25/100 = 0,25
Bloğun suya batmış kısmı = %75 = 75/100 = 0,75
Suyun yoğunluğu = 1 g/cm³³ = 1000 kg / m³
Yerçekimi ivmesi = 10 m/s²²
Soruldu: Ahşap blokların yoğunluğu
Cevap :
Suya batırılmış bir bloğun hacmi = bloğun yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranı
Doğru cevap D şıkkıdır.

 

Soru kaynağı:

Lise/Meslek Lisesi İçin Ulusal Fizik Sınavı Soruları

Ortaokul Fizik OSN Soruları