9. Sınıf Fizik · 3. Ünite: Akışkanlar

Kaldırma Kuvveti

Havuzda kendini hafif hissedersin; bir taşı suyun içinde kaldırmak, dışarıdakinden çok daha kolaydır. Tahtadan bir blok suda yüzer, bir çivi ise dibe batar. Gemiler yüzlerce ton olduğu hâlde batmaz. Bunların hepsinde sıvının cismi yukarı doğru ittiği bir kuvvet rol oynar: kaldırma kuvveti. Bu konuda bu kuvvetin hangi değişkenlere bağlı olduğunu deneyle bulacak, yer değiştiren sıvının ağırlığıyla ilişkisini kuracak ve sıvı basıncıyla karşılaştıracaksın.

Kazanımlar

Konu anlatımı

  1. Bir Soru: Neden Suyun İçinde Hafifleriz?

  2. Kaldırma Kuvvetini Ölçmek

  3. Kaldırma Kuvveti Neden Oluşur?

  4. Deney Tasarımı: Hangi Değişkenler Etkili?

  5. Veriler ve Matematiksel Model

  6. Kaldırma Kuvveti ile Sıvı Basıncını Karşılaştırma

  7. Yüzme, Askıda Kalma ve Batma

  8. Çözümlü Örnekler

  9. Sık Yapılan Hatalar ve Kavram Yanılgıları

  10. Özet

Anahtar terimler

Kaldırma kuvveti
Sıvının içindeki cisme uyguladığı yukarı yönlü kuvvet; cismin yerini değiştirdiği sıvının ağırlığına eşittir.
Dinamometre
Yay yardımıyla kuvvet ölçen alet.
Taşırma kabı
Cisim batırılınca yer değiştiren sıvının taşmasını sağlayan kap.
Batan hacim
Cismin sıvının içinde kalan hacmi; yer değiştiren sıvının hacmine eşittir.
Özkütle
Birim hacmin kütlesi; yüzme–batma kararında sıvının ve cismin özkütleleri karşılaştırılır.
Görünür ağırlık
Cisim sıvıdayken dinamometrenin gösterdiği değer: $G - F_k$.
Askıda kalma
Cismin sıvının içinde tamamen batmış hâlde dengede durması; $F_k = G$ ve özkütleler eşit.

Örnek soru

Sıvı içine tamamen batmış bir cisme etki eden kaldırma kuvvetinin oluşmasının temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. Cismin alt yüzüne etki eden sıvı basıncı kuvvetinin, üst yüzüne etki edenden büyük olması
  2. Cismin üst yüzüne etki eden sıvı basıncı kuvvetinin, alt yüzüne etki edenden büyük olması
  3. Sıvının cisme yan yüzlerden uyguladığı kuvvetlerin eşit olmaması
  4. Cismin özkütlesinin sıvının özkütlesinden küçük olması
  5. Açık hava basıncının cismin üstüne etki etmesi

Doğru cevap: A

Çözüm

1. Sıvı basıncı derinlikle artar. Tamamen batmış cismin alt yüzü üst yüzünden daha derindedir.
2. Alt yüze etki eden yukarı yönlü basınç kuvveti, üst yüze etki eden aşağı yönlü kuvvetten büyüktür: $F_k = F_{alt} - F_{üst}$.
3. Yan yüzlerdeki kuvvetler karşılıklı olarak birbirini dengeler.
Doğru cevap: A. D şıkkı yüzme–batma durumuyla ilgilidir; kaldırma kuvvetinin nedeni değildir (batan cisimde de vardır).

9. Sınıf Fizik: tüm konular