2026 TYT Fizik: Sıvının Yoğunluğunun Kaldırma Kuvvetine Etkisi Nedir? Hesaplama Yöntemi

Question

Sıvının yoğunluğunun kaldırma kuvvetine etkisi nasıl oluyor? Bir de bunun hesaplama yöntemini tam olarak anlamadım.

Answer 1

🧪 Sıvının Yoğunluğunun Kaldırma Kuvvetine Etkisi

Sıvıların yoğunluğu, bir cisme uyguladıkları kaldırma kuvvetini doğrudan etkiler. Daha yoğun sıvılar, cisimlere daha büyük bir kaldırma kuvveti uygular. Bu durum, cisimlerin sıvılarda yüzme veya batma davranışlarını belirler.

• 💧 Yoğunluk: Bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir. Sembolü genellikle $\rho$ (rho) ile gösterilir.
• ⬆️ Kaldırma Kuvveti: Bir cismin bir sıvı içinde yukarı doğru hissettiği kuvvettir. Sıvının yoğunluğu ile doğru orantılıdır.

🌊 Kaldırma Kuvveti Nasıl Hesaplanır?

Kaldırma kuvvetini hesaplamak için şu formülü kullanırız:

$F_k = V_{batan} \cdot \rho_{sıvı} \cdot g$

Burada:

• 🐳 $F_k$: Kaldırma kuvveti (Newton, N)
• 🧱 $V_{batan}$: Cismin sıvıya batan hacmi (metreküp, $m^3$)
• 💧 $\rho_{sıvı}$: Sıvının yoğunluğu (kilogram bölü metreküp, $kg/m^3$)
• 🌎 $g$: Yerçekimi ivmesi (yaklaşık 9.81 $m/s^2$)

🧮 Hesaplama Yöntemi

Şimdi, bir örnekle kaldırma kuvvetini nasıl hesaplayacağımızı görelim:

Örnek:

Bir tahta blok, suya batırılıyor. Tahta bloğun batan hacmi 0.02 $m^3$ ve suyun yoğunluğu 1000 $kg/m^3$ ise, tahta bloğa etkiyen kaldırma kuvvetini hesaplayınız.

Çözüm:

Formülü uygulayalım:

$F_k = V_{batan} \cdot \rho_{sıvı} \cdot g$

$F_k = 0.02 \, m^3 \cdot 1000 \, kg/m^3 \cdot 9.81 \, m/s^2$

$F_k = 196.2 \, N$

Yani, tahta bloğa etkiyen kaldırma kuvveti 196.2 Newton'dur.

🧊 Farklı Sıvılarda Aynı Cisim

Aynı cismi farklı yoğunluktaki sıvılara batırdığımızda ne olur?

• 🍯 Yoğun Sıvı: Örneğin, tuzlu su, normal suya göre daha yoğundur. Aynı tahta bloğu tuzlu suya batırırsak, daha fazla kaldırma kuvveti uygulanır ve tahta blok daha yukarıda yüzer.
• 💧 Az Yoğun Sıvı: Alkol, suya göre daha az yoğundur. Aynı tahta bloğu alkole batırırsak, daha az kaldırma kuvveti uygulanır ve tahta blok daha aşağıda yüzer veya batabilir.

🎯 Özet

Sıvının yoğunluğu arttıkça, bir cisme uyguladığı kaldırma kuvveti de artar. Bu prensip, gemilerin yüzmesinden, sıcak hava balonlarının yükselmesine kadar birçok alanda kullanılır.