Arşimet Yasası ile İlgili 6 Soru Örneği
1. Taşın yer değiştirdiği deniz suyunun ağırlığı 2 Newton ise, deniz suyuna ne kadar hacimde taş konulmalıdır? Deniz suyunun yoğunluğu = 1025 kg/m³3.
Pembahasan
Cevap :
Arşimet Yasası şunu belirtir: dökülen suyun ağırlığı (Demir tarafından yer değiştirilen su) şuna eşittir: büyük kaldırma kuvveti Bu işlem, suyun demir üzerinde yarattığı etkiyle gerçekleşir.
Yer değiştiren suyun hacmi = deniz suyuna batmış kayanın hacmi = 199,1 cm³.
2. Su dolu bir kap. 2 cm'lik bir demir parçası.3 Bir kap içine batırılan suyun bir kısmı dışarı dökülüyor. Dışarı dökülen suyun kütlesi nedir?
Pembahasan
3. Bir cismin havadaki kütlesi 15 kg, sudaki kütlesi ise 13,7 kg'dır. Bu cisim saf altından mıdır?
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
m = 15 kg
m' = 13,7 kg
Sorulan soru: Nesne saf altından mı yapılmış?
Cevap :
Özel yerçekimi Saf altının yoğunluğu = 19,3 veya saf altının yoğunluğu = 19300 kg/m³3Bir cismin yoğunluğu saf altının yoğunluğuna eşitse, o cisim saf altından yapılmıştır.
Bir cismin yoğunluğu nedir? ?
Kaldırma kuvveti (FA) cismin havadaki ağırlığına (w) eksi cismin sudaki ağırlığına (w') eşittir.
Havadaki cismin kütle değerini ve sudaki cismin kütle değerini girin:
Bir cismin yoğunluğunun suyun yoğunluğuna oranı (/) = cismin özgül ağırlığıdır. Dolayısıyla cismin özgül ağırlığı 11,3'tür.
Bir cismin yoğunluğu = özgül ağırlık çarpı suyun yoğunluğu = (11,3)(1000 kg/m³) = 11.300 kg/m³3.
Saf altının özgül ağırlığı 19,3 ve yoğunluğu 19.300 kg/m³'tür.3 Dolayısıyla nesne saf altından yapılmamıştır.
4. Bir kurtarma gemisi, denize düşmüş ve toplam kütlesi 4500 kg olan bir konteyneri kaldırmaya çalışıyor. Konteynerin uzunluğu 2 metre, genişliği 1,5 metre ve yüksekliği 1 metredir. O sırada deniz suyunun yoğunluğu 1025 kg/m³ ve yerçekimi ivmesi 10 m/s²'dir . Bu nedenle, nesneyi deniz tabanından yüzeye kaldırmak için gereken minimum kuvvet nedir?
Pembahasan
Biliniyor:
Kutunun kütlesi (m) = 4500 kg
Kutunun hacmi (V) = 2 m x 1,5 m x 1 m = 3 m³
Deniz suyunun yoğunluğu ( ρ) = 1025 kg/ m³
Yerçekimi ivmesi (g) = 10 m/ s²
Soru: Bir cismi deniz tabanından yüzeye kaldırmak için gereken minimum kuvvet nedir?
Cevap:
Havadaki cismin ağırlığı = mg = (4500 kg)(10 m/s² ) = 45000 N
Karada bir cismi kaldırmak için gereken minimum kuvvet 45000 N'dur.
Kaldırma kuvvetinin büyüklüğü:
F A = ρ F g V = ( 1025)(10)(3) = 30750 N
Cismin deniz suyundaki ağırlığı = 45000 N – 30750 N = 14250 N
Denizde bir cismi kaldırmak için gereken minimum kuvvet 14250 N'dur.
5. Bir cisim, yoğunluğu 800 kg/m³ olan bir sıvıda yüzer.3Eğer cismin ¼'ü sıvıya batmamışsa, cismin yoğunluğu...
A. 600 kg/m3
B. 900 kg/m3
Yaklaşık 1000 kg/m3
Yoğunluk: 1200 kg/m3
E. 1300 kg/m3
Pembahasan:
Şunlar bilinmektedir:
Yoğunluk sıvı = 800 kg/m3
Sıvıya batırılmamış bir cismin hacmi = ¼
Bir sıvıya batırılmış cismin hacmi = ¾
Nesnenin toplam hacmi = 1
Soruldu :
Yoğunluk nesne ?
Cevab :
Aradaki ilişkiyi ifade eden formül yoğunluk Makalede, nesnelerin yapısı, sıvıların yoğunluğu ve nesnelerin sıvılara batırılmış ve batırılmamış kısımları ele alınmaktadır. Katı cisimler neden yüzer? :
Doğru cevap A şıkkıdır.
6. Bir cismin havadaki ağırlığı 5 N'dur. Cisim suda tartılırsa (suyun yoğunluğu = 1000 kg/m³),3Bu durumda ağırlık 3,2 N olur. Yerçekimi ivmesi g = 10 m/s² ise2 O halde cismin yoğunluğu...
A. 800 kg/m3
B. 1000 kg/m3
Yaklaşık 1500 kg/m3
Yoğunluk: 2500 kg/m3
E. 2780 kg/m3
Pembahasan:
Şunlar bilinmektedir:
Cismin havadaki ağırlığı = Cismin ağırlığı (w) = 5 Newton
Suyun içindeki cismin ağırlığı = 3,2 Newton
Yoğunluk su = 1000 kg/m3
Yerçekimi İvmesi = 10 m / s2
Cismin kütlesi: w = mg —> m = w : g = 5 N : 10 m/s2 = 0,5 kg
Soruldu:
Yoğunluk nesne ?
Cevap :
Suyun içindeki bir cismin ağırlığı, kaldırma kuvveti nedeniyle daha azdır.
Yüzdürme = Cismin havadaki ağırlığı – Cismin sıvıdaki ağırlığı
Yüzdürme = 5 Newton – 3,2 Newton = 1,8 Newton
Bir Nesnenin Yoğunluğu :
Yoğunluk = Kütle : Hacim = 0,5 kg : 0,00018 m3 = 2780 kg / m3
Doğru cevap E şıkkıdır.
Arşimet'in hukuk soruları
1. Taşın yer değiştirdiği suyun ağırlığı 5 Newton ise, suya konulan taşın hacmi ne kadardır? Suyun yoğunluğu = 1000 kg/m³3 (501 cm)3)
2. Benzin dolu bir kap. 1,2 dm³'lük bir tahta parçası.3 Bir kapta bulunan benzinin bir kısmı dışarı döküldü. Dökülen benzinin kütlesi nedir? (816 gram)
3. Bir metalin havadaki kütlesi 13 kg, sudaki kütlesi ise 12,3 kg'dır. Bu metal saf altından mıdır? (Hayır, çünkü metalin özgül ağırlığı 18,6'dır. Altının özgül ağırlığı ise 19,3'tür.)
