2026 TYT Fizik: Batma-Yüzme Problemlerinde Hangi Formüller Kullanılır? Adım Adım Çözüm

Question

Fizik sorularında batma ve yüzme problemlerini çözmekte zorlanıyorum. Hangi formülleri kullanacağımı ve nasıl uygulayacağımı bilmiyorum.

Answer 1

🧪 Batma-Yüzme: Temel Kavramlar

Sıvıların içinde yüzen veya batan cisimlerin davranışlarını anlamak için bazı temel kavramları bilmemiz gerekiyor. İşte o kavramlar:

• 🐳 Yoğunluk (ρ): Bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir. Formülü: $ρ = \frac{m}{V}$ (m: kütle, V: hacim).
• 🌊 Kaldırma Kuvveti (F_k): Bir cismin sıvı içinde yukarı doğru itilmesidir. Sıvının yoğunluğu ve cismin batan hacmi ile doğru orantılıdır.
• ⚖️ Ağırlık (G): Bir cismin kütlesine etki eden yerçekimi kuvvetidir. Formülü: $G = mg$ (m: kütle, g: yerçekimi ivmesi).

🧮 Hangi Formülleri Kullanacağız?

Batma-yüzme problemlerini çözerken kullanacağımız temel formüller şunlardır:

• ⬆️ Kaldırma Kuvveti: $F_k = V_{batan} \cdot ρ_{sıvı} \cdot g$
  • $V_{batan}$: Cismin sıvı içindeki batan hacmi
  • $ρ_{sıvı}$: Sıvının yoğunluğu
  • $g$: Yerçekimi ivmesi (yaklaşık 10 m/s²)
• ⚖️ Denge Durumu:
  • Yüzme: $F_k = G$ (Kaldırma kuvveti, ağırlığa eşit)
  • Askıda Kalma: $F_k = G$ (Kaldırma kuvveti, ağırlığa eşit)
  • Batma: $F_k < G$ (Kaldırma kuvveti, ağırlıktan küçük)

✍️ Adım Adım Problem Çözümü

Şimdi de batma-yüzme problemlerini adım adım nasıl çözeceğimize bakalım:

1. Adım 1: Verileri Anlama
   • Problemde verilenleri (yoğunluk, hacim, kütle vb.) belirle.
   • Ne istendiğini (batan hacim, kaldırma kuvveti vb.) belirle.
2. Adım 2: Formülü Seçme
   • İstenenleri bulmak için hangi formülü kullanacağını belirle.
   • Genellikle kaldırma kuvveti ve denge durumunu kullanırız.
3. Adım 3: Hesaplama
   • Formülde verilenleri yerine koy ve hesapla.
   • Birimlere dikkat et (kg, m³, g/cm³ vb.).
4. Adım 4: Yorumlama
   • Sonucu yorumla. Cismin batıp batmadığını veya ne kadarının battığını belirle.

❓ Örnek Soru ve Çözümü

Yoğunluğu 2 g/cm³ olan bir cisim, yoğunluğu 1 g/cm³ olan suya bırakılıyor. Cismin hacmi 100 cm³ ise, batan hacmi kaç cm³ olur?

1. Adım 1: Veriler
   • $ρ_{cisim} = 2 \, \text{g/cm}^3$
   • $ρ_{su} = 1 \, \text{g/cm}^3$
   • $V_{cisim} = 100 \, \text{cm}^3$
2. Adım 2: Formül
   • Cisim batacağı için, $F_k = G$ eşitliğini kullanacağız.
   • $V_{batan} \cdot ρ_{su} \cdot g = V_{cisim} \cdot ρ_{cisim} \cdot g$
3. Adım 3: Hesaplama
   • $V_{batan} \cdot 1 \, \text{g/cm}^3 \cdot g = 100 \, \text{cm}^3 \cdot 2 \, \text{g/cm}^3 \cdot g$
   • $V_{batan} = 200 \, \text{cm}^3$ (Ancak cismin tamamı 100 cm³ olduğu için TAMAMI batar)
4. Adım 4: Yorum
   • Cismin yoğunluğu sudan büyük olduğu için tamamı batar. Batan hacim 100 cm³ olur.

Umarım bu adımlar ve formüller, batma-yüzme problemlerini çözmende sana yardımcı olur! Başarılar!