🎓 8. Sınıf (LGS)
📚 8. Sınıf Fen Bilimleri
💡 8. Sınıf Fen Bilimleri: Basınç Çözümlü Sorular
8. Sınıf Fen Bilimleri: Basınç Çözümlü Sorular
Soru 1:
Soru:
Özdeş küpler kullanılarak oluşturulmuş iki farklı blok düz bir zemin üzerine konuluyor.
1. Blok: Yan yana birleştirilmiş 2 adet küpten oluşmaktadır.
2. Blok: Üst üste konulmuş 2 adet küpten oluşmaktadır.
Buna göre, bu blokların zemine uyguladıkları katı basınçlarını hesaplayarak karşılaştırınız.
Özdeş küpler kullanılarak oluşturulmuş iki farklı blok düz bir zemin üzerine konuluyor.
1. Blok: Yan yana birleştirilmiş 2 adet küpten oluşmaktadır.
2. Blok: Üst üste konulmuş 2 adet küpten oluşmaktadır.
Buna göre, bu blokların zemine uyguladıkları katı basınçlarını hesaplayarak karşılaştırınız.
Çözüm:
Çözüm Adımları:
- Özdeş küplerden her birinin ağırlığına \( G \), bir yüzeyinin temas alanına ise \( S \) diyelim.
- Katı basıncı formülü: Basınç \( = \frac{\text{Ağırlık}}{\text{Temas Yüzey Alanı}} \) yani \( P = \frac{G}{S} \) formülü ile bulunur.
- 1. Blok için:
Toplam ağırlık: \( 2G \)
Zemine temas eden yüzey alanı: \( 2S \)
Basınç: \( P_1 = \frac{2G}{2S} = \frac{G}{S} \) (Buna \( 1P \) diyelim). - 2. Blok için:
Toplam ağırlık: \( 2G \)
Zemine temas eden yüzey alanı: \( S \) (Sadece en alttaki küp yere değmektedir).
Basınç: \( P_2 = \frac{2G}{S} \) (Buna \( 2P \) diyelim).
👉 Sonuç: İkinci bloğun zemine uyguladığı basınç, birinci bloğun uyguladığı basıncın 2 katıdır (\( P_2 > P_1 \)). Katıların ağırlıkları eşitken, temas yüzey alanı küçüldükçe zemine uygulanan basınç artar. ✅
Soru 2:
Günlük Hayat Örneği:
Günlük yaşamda katı basıncını artırmak veya azaltmak amacıyla birçok yöntem kullanırız. Aşağıda verilen durumların basıncı artırmak mı yoksa azaltmak mı amacıyla yapıldığını nedenleriyle açıklayınız.
I. Kramponların tabanında sivri dişlerin bulunması
II. İş makinelerinin (örneğin paletli ekskavatörler) tekerlek yerine geniş paletlere sahip olması
III. Mutfakta kullanılan bıçakların ağzının bilenerek inceltilmesi
IV. Trenlerin tekerlek sayısının çok fazla olması
Günlük yaşamda katı basıncını artırmak veya azaltmak amacıyla birçok yöntem kullanırız. Aşağıda verilen durumların basıncı artırmak mı yoksa azaltmak mı amacıyla yapıldığını nedenleriyle açıklayınız.
I. Kramponların tabanında sivri dişlerin bulunması
II. İş makinelerinin (örneğin paletli ekskavatörler) tekerlek yerine geniş paletlere sahip olması
III. Mutfakta kullanılan bıçakların ağzının bilenerek inceltilmesi
IV. Trenlerin tekerlek sayısının çok fazla olması
Çözüm:
Açıklamalı Çözüm:
- I. Kramponların tabanında sivri dişlerin bulunması:
💡 Amaç: Basıncı Artırmak. Sivri dişler temas yüzey alanını küçültür. Yüzey alanı küçüldüğü için basınç artar ve futbolcuların çim sahada kayması engellenir. - II. İş makinelerinin geniş paletlere sahip olması:
💡 Amaç: Basıncı Azaltmak. Geniş paletler temas yüzey alanını büyük ölçüde artırır. Yüzey alanı arttığı için basınç azalır ve devasa iş makinelerinin çamurlu veya yumuşak zeminlere batması önlenir. - III. Bıçakların ağzının bilenerek inceltilmesi:
💡 Amaç: Basıncı Artırmak. Bıçağın kesici yüzeyi inceltildiğinde temas yüzey alanı küçülür. Aynı kuvvet uygulandığında daha büyük bir basınç elde edilir ve kesme işlemi kolaylaşır. - IV. Trenlerin tekerlek sayısının fazla olması:
💡 Amaç: Basıncı Azaltmak. Trenlerin ağırlığı çok fazladır. Tekerlek sayısı artırılarak toplam temas yüzey alanı genişletilir. Böylece raylara binen basınç azaltılır ve rayların zarar görmesi engellenir.
Soru 3:
Soru:
Sıvı basıncının bağlı olduğu değişkenleri incelemek isteyen bir öğrenci, özdeş iki kaba aynı yükseklikte farklı sıvılar dolduruyor.
- 1. kapta \( h \) yüksekliğinde su bulunmaktadır (Suyun yoğunluğu: \( d_a = 1 \) g/cm³).
- 2. kapta \( h \) yüksekliğinde zeytinyağı bulunmaktadır (Zeytinyağının yoğunluğu: \( d_b = 0.8 \) g/cm³).
Buna göre, kapların tabanlarında oluşan sıvı basınçları \( P_a \) (su) ve \( P_b \) (zeytinyağı) arasındaki ilişkiyi nedenleriyle birlikte açıklayınız. (Yer çekimi ivmesini \( g \) olarak kabul ediniz).
Sıvı basıncının bağlı olduğu değişkenleri incelemek isteyen bir öğrenci, özdeş iki kaba aynı yükseklikte farklı sıvılar dolduruyor.
- 1. kapta \( h \) yüksekliğinde su bulunmaktadır (Suyun yoğunluğu: \( d_a = 1 \) g/cm³).
- 2. kapta \( h \) yüksekliğinde zeytinyağı bulunmaktadır (Zeytinyağının yoğunluğu: \( d_b = 0.8 \) g/cm³).
Buna göre, kapların tabanlarında oluşan sıvı basınçları \( P_a \) (su) ve \( P_b \) (zeytinyağı) arasındaki ilişkiyi nedenleriyle birlikte açıklayınız. (Yer çekimi ivmesini \( g \) olarak kabul ediniz).
Çözüm:
Çözüm Adımları:
- Sıvı basıncı formülü: Basınç \( = \text{Derinlik} \times \text{Sıvının Yoğunluğu} \times \text{Yer Çekimi İvmesi} \) yani \( P = h \times d \times g \) formülü ile hesaplanır.
- Her iki kapta da sıvıların derinlikleri (\( h \)) ve bulundukları ortamın yer çekimi ivmeleri (\( g \)) eşittir.
- Bu durumda sıvı basıncı doğrudan sıvının yoğunluğu (\( d \)) ile doğru orantılıdır.
- Suyun yoğunluğu (\( d_a = 1 \)), zeytinyağının yoğunluğundan (\( d_b = 0.8 \)) daha büyük olduğu için (\( d_a > d_b \)):
\[ P_a = h \times d_a \times g \]
\[ P_b = h \times d_b \times g \]
👉 Sonuç: Yoğunluğu büyük olan suyun kabın tabanına uyguladığı sıvı basıncı daha büyüktür. Yani \( P_a > P_b \)'dir. ✅
Soru 4:
Soru:
Bir LGS öğrencisi, fen bilimleri dersindeki "Sıvı Basıncı" konusu için kontrollü deney tasarlamak istiyor. Elinde özdeş boş kaplar, yeterli miktarda su (yoğunluğu büyük) ve alkol (yoğunluğu küçük) bulunmaktadır.
Öğrencinin test etmek istediği hipotezler şunlardır:
1. Hipotez: Sıvı basıncı, sıvının derinliği arttıkça artar.
2. Hipotez: Sıvı basıncı, sıvının yoğunluğu arttıkça artar.
Öğrenci bu hipotezleri doğrulamak için hangi kap düzeneklerini hazırlamalı ve hangilerini birbiriyle karşılaştırmalıdır? Detaylıca açıklayınız.
Bir LGS öğrencisi, fen bilimleri dersindeki "Sıvı Basıncı" konusu için kontrollü deney tasarlamak istiyor. Elinde özdeş boş kaplar, yeterli miktarda su (yoğunluğu büyük) ve alkol (yoğunluğu küçük) bulunmaktadır.
Öğrencinin test etmek istediği hipotezler şunlardır:
1. Hipotez: Sıvı basıncı, sıvının derinliği arttıkça artar.
2. Hipotez: Sıvı basıncı, sıvının yoğunluğu arttıkça artar.
Öğrenci bu hipotezleri doğrulamak için hangi kap düzeneklerini hazırlamalı ve hangilerini birbiriyle karşılaştırmalıdır? Detaylıca açıklayınız.
Çözüm:
Çözüm Adımları:
- 1. Hipotez için (Derinlik Etkisi):
Bu hipotezi test etmek için sadece derinlik değiştirilmeli, sıvının cinsi (yoğunluğu) ve kap şekli sabit tutulmalıdır (kontrol edilen değişken).
📌 Düzenek: İki adet özdeş kaba aynı cins sıvı (örneğin ikisine de su) konulmalıdır. Ancak kaplardan birindeki su yüksekliği \( h \) iken, diğerindeki su yüksekliği \( 2h \) olmalıdır.
👉 Bu iki kabın tabanındaki basınçlar karşılaştırılarak derinliğin basınca etkisi kanıtlanır. - 2. Hipotez için (Yoğunluk Etkisi):
Bu hipotezi test etmek için sadece sıvının cinsi (yoğunluğu) değiştirilmeli, sıvı derinliği ve kap şekli sabit tutulmalıdır.
📌 Düzenek: İki adet özdeş kaba eşit yükseklikte (örneğin ikisine de \( h \) yüksekliğinde) sıvılar konulmalıdır. Kaplardan birine su, diğerine ise alkol doldurulmalıdır.
👉 Bu iki kabın tabanındaki basınçlar karşılaştırılarak yoğunluğun basınca etkisi kanıtlanır.
Soru 5:
Soru:
Açık hava basıncını ölçmek amacıyla deniz seviyesinde ve \( 0^\circ\text{C} \) sıcaklıkta yapılan ünlü Toricelli Deneyi'nde içi cıva dolu borudaki sıvı yüksekliği \( 76 \) cm olarak ölçülmüştür.
Buna göre:
a) Bu deneyde yoğunluğu çok yüksek olan cıva yerine su kullanılsaydı borudaki sıvı yüksekliği nasıl değişirdi?
b) Deney deniz seviyesinden daha yüksek bir dağın tepesinde yapılsaydı borudaki cıva yüksekliği (\( 76 \) cm) nasıl değişirdi?
Açık hava basıncını ölçmek amacıyla deniz seviyesinde ve \( 0^\circ\text{C} \) sıcaklıkta yapılan ünlü Toricelli Deneyi'nde içi cıva dolu borudaki sıvı yüksekliği \( 76 \) cm olarak ölçülmüştür.
Buna göre:
a) Bu deneyde yoğunluğu çok yüksek olan cıva yerine su kullanılsaydı borudaki sıvı yüksekliği nasıl değişirdi?
b) Deney deniz seviyesinden daha yüksek bir dağın tepesinde yapılsaydı borudaki cıva yüksekliği (\( 76 \) cm) nasıl değişirdi?
Çözüm:
Çözüm Adımları:
- a) Cıva yerine su kullanılması durumu:
Açık hava basıncı, borudaki sıvının yaptığı basınca eşittir. Sıvı basıncı \( P = h \times d \times g \) olduğuna göre, açık hava basıncını dengeleyecek sıvı basıncının aynı kalması gerekir.
Suyun yoğunluğu, cıvanın yoğunluğundan yaklaşık \( 13.6 \) kat daha küçüktür. Yoğunluk azaldığı için aynı basıncı dengelemek adına sıvı yüksekliğinin (\( h \)) çok daha büyük olması gerekir.
👉 Eğer su kullanılsaydı yaklaşık \( 76 \times 13.6 \approx 1033 \) cm (yaklaşık \( 10.3 \) metre) uzunluğunda devasa bir boru kullanılması gerekirdi. - b) Dağın tepesine çıkılması durumu:
Deniz seviyesinden yukarılara doğru çıkıldıkça üzerimizdeki hava tabakası incelir ve havanın yoğunluğu azalır. Bu nedenle açık hava basıncı azalır.
Dışarıdaki açık hava basıncı azaldığı için, cam borunun içindeki cıvayı yukarı doğru iten kuvvet de azalacaktır.
👉 Dolayısıyla dağın tepesinde ölçülen cıva yüksekliği \( 76 \) cm'den daha küçük (örneğin \( 70 \) cm) olur.
Soru 6:
Günlük Hayat Örneği:
Gündelik yaşamda farkında olmadan açık hava basıncının (atmosfer basıncının) etkilerini birçok yerde görürüz.
Aşağıda verilen günlük hayat olaylarının açık hava basıncı ile olan ilişkisini açıklayınız:
1. Pipetle kutu meyve suyu içerken kutunun içe doğru büzülmesi.
2. Vantuzlu askıların pürüzsüz cam veya fayans yüzeylere sıkıca yapışıp düşmemesi.
Gündelik yaşamda farkında olmadan açık hava basıncının (atmosfer basıncının) etkilerini birçok yerde görürüz.
Aşağıda verilen günlük hayat olaylarının açık hava basıncı ile olan ilişkisini açıklayınız:
1. Pipetle kutu meyve suyu içerken kutunun içe doğru büzülmesi.
2. Vantuzlu askıların pürüzsüz cam veya fayans yüzeylere sıkıca yapışıp düşmemesi.
Çözüm:
Açıklamalı Çözüm:
- 1. Pipetle meyve suyu içilmesi:
Pipetle meyve suyunu çekmeye başladığımızda, pipetin ve kutunun içindeki havayı ciğerlerimize çekmiş oluruz. Bu durum kutunun içindeki gaz basıncını düşürür.
Kutunun dışındaki açık hava basıncı, kutunun içindeki basınçtan daha büyük hale gelir.
👉 Dışarıdaki açık hava basıncı kutuyu dıştan içeri doğru sıkıştırarak kutunun büzülmesine neden olur. - 2. Vantuzlu askıların yapışması:
Vantuzu duvara doğru sertçe bastırdığımızda, vantuz ile duvar arasında kalan hava dışarıya kaçar ve içeride neredeyse hiç hava kalmaz (boşluk oluşur).
Bu durumda vantuzun içindeki iç basınç sıfıra yakın bir değere düşer.
👉 Dışarıdaki açık hava basıncı, vantuzun dış yüzeyine büyük bir kuvvet uygulayarak onu duvara doğru bastırır ve vantuzun orada sabit kalmasını sağlar.
Soru 7:
Soru:
Aşağıda özellikleri belirtilen üç farklı boş kap, sabit debili (birim zamanda eşit miktarda su akıtan) musluklar ile tamamen doldurulacaktır.
- K Kabı: Yukarıya doğru daralan bir yapıya sahiptir.
- L Kabı: Yukarıya doğru düzgün (silindirik) yükselen bir yapıya sahiptir.
- M Kabı: Yukarıya doğru genişleyen bir yapıya sahiptir.
Kaplar dolarken kap tabanlarında oluşan sıvı basınçlarının zamana göre değişim grafiklerinin nasıl olacağını yorumlayınız.
Aşağıda özellikleri belirtilen üç farklı boş kap, sabit debili (birim zamanda eşit miktarda su akıtan) musluklar ile tamamen doldurulacaktır.
- K Kabı: Yukarıya doğru daralan bir yapıya sahiptir.
- L Kabı: Yukarıya doğru düzgün (silindirik) yükselen bir yapıya sahiptir.
- M Kabı: Yukarıya doğru genişleyen bir yapıya sahiptir.
Kaplar dolarken kap tabanlarında oluşan sıvı basınçlarının zamana göre değişim grafiklerinin nasıl olacağını yorumlayınız.
Çözüm:
Çözüm Adımları:
- Sıvı basıncı derinlikle (\( h \)) doğru orantılıdır. Musluklar sabit debili olduğu için kaplara birim zamanda eşit hacimde su girmektedir.
- K Kabı (Yukarıya doğru daralan):
Kap yukarı doğru daraldığı için, içeri giren eşit miktardaki su her saniye daha fazla yükseklik artışına neden olur. Yani yükseklik artış hızı giderek artar.
👉 Grafik: Basınç zamanla artar ancak artış hızı giderek hızlanan (eğrisel olarak yukarı bükülen) bir grafik olur. - L Kabı (Düzgün yükselen):
Kap düzgün yükseldiği için, her saniye su yüksekliği eşit miktarda artar. Yükseklik artış hızı sabittir.
👉 Grafik: Basınç zamanla düzgün ve doğrusal (doğru orantılı) olarak artan bir grafik olur. - M Kabı (Yukarıya doğru genişleyen):
Kap yukarı doğru genişlediği için, içeri giren su her saniye daha geniş bir alana yayılır ve yükseklik artış hızı giderek yavaşlar.
👉 Grafik: Basınç zamanla artar ancak artış hızı giderek yavaşlayan (eğrisel olarak yataylaşan) bir grafik olur.
Soru 8:
Soru:
Düşey kesiti şekildeki gibi olan, alt tabanı dar (\( S_1 \)), üst tabanı geniş (\( S_2 \)) kapalı bir kabın içinde bir miktar su ve üzerinde gaz (hava) bulunmaktadır.
Kap bu durumdayken kabın zemine uyguladığı katı basıncı \( P_k \), kabın tabanındaki suyun oluşturduğu sıvı basıncı ise \( P_s \)'dir.
Kap ters çevrilerek geniş olan \( S_2 \) yüzeyi üzerine oturtulursa:
I. Kabın zemine uyguladığı katı basıncı (\( P_k \)) nasıl değişir?
II. Kabın tabanındaki sıvı basıncı (\( P_s \)) nasıl değişir?
Açıklayınız.
Düşey kesiti şekildeki gibi olan, alt tabanı dar (\( S_1 \)), üst tabanı geniş (\( S_2 \)) kapalı bir kabın içinde bir miktar su ve üzerinde gaz (hava) bulunmaktadır.
Kap bu durumdayken kabın zemine uyguladığı katı basıncı \( P_k \), kabın tabanındaki suyun oluşturduğu sıvı basıncı ise \( P_s \)'dir.
Kap ters çevrilerek geniş olan \( S_2 \) yüzeyi üzerine oturtulursa:
I. Kabın zemine uyguladığı katı basıncı (\( P_k \)) nasıl değişir?
II. Kabın tabanındaki sıvı basıncı (\( P_s \)) nasıl değişir?
Açıklayınız.
Çözüm:
Çözüm Adımları:
- I. Katı Basıncının (\( P_k \)) Değişimi:
Katı basıncı formülü: \( P_k = \frac{G}{S} \)'dir.
Kap ters çevrildiğinde kabın ve içindeki maddelerin toplam ağırlığı (\( G \)) değişmez.
Ancak temas eden yüzey alanı dar olan \( S_1 \)'den geniş olan \( S_2 \)'ye geçmiştir. Temas yüzey alanı arttığı için zemine uygulanan katı basıncı azalır. - II. Sıvı Basıncının (\( P_s \)) Değişimi:
Sıvı basıncı formülü: \( P_s = h \times d \times g \)'dir.
Kap ters çevrildiğinde alt kısım daha geniş (\( S_2 \)) olacağı için, kap içindeki su daha geniş bir tabana yayılacaktır.
Aynı hacimdeki su geniş tabana yayıldığında suyun yüksekliği (\( h \)) ilk duruma göre azalır.
Sıvının yoğunluğu (\( d \)) değişmediği halde derinlik (\( h \)) azaldığı için kabın tabanındaki sıvı basıncı azalır.
👉 Özet Sonuç: Kap ters çevrildiğinde hem katı basıncı (\( P_k \)) hem de sıvı basıncı (\( P_s \)) azalır. ✅
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.cepokul.com/sinav/8-sinif-fen-bilimleri-basinc/sorular