9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları (MEB) – Sayfa 185 | 7. Etkinlik: Bernoulli İlkesi
Soru 1: Yukarıdaki görselde bahçe hortumuyla sulama yapıldığı görülmektedir. Bahçe hortumunun ucu sıkıldığında borudan akan suyun akış süratinde nasıl bir değişim meydana geleceğini ve bu değişimin nedenlerini tahmin ederek yazınız.
Cevap: Bahçe hortumunun ucu sıkıldığında suyun akış sürati artar. Bunun nedeni, hortumun ucunun daraltılmasıyla kesit alanının azalmasıdır. Akışkan, aynı miktarda akmaya devam edebilmek için daralan bölgede daha hızlı hareket eder. Bernoulli İlkesi’ne göre akışkanın hızı arttıkça basıncı azalır, bu nedenle dar noktadan çıkan su daha hızlı ve daha uzağa fışkırır.
9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları – MEB Yayınları | Sayfa 186
Soru 2 - Yandaki karekodu okutunuz. Karşınıza çıkan ekranda “BAŞLAT” düğmesine basarak ilgili simülasyonu açınız.
Cevap: Karekodu okutarak simülasyon açıldı. “BAŞLAT” düğmesine basıldıktan sonra hortumun uç kısmının kesit alanı değiştirilerek suyun akış sürati ve deliklerden çıkan suyun yüksekliği gözlemlendi.
Soru 3 - Açılan sayfada üzerinde küçük delikler olan bahçe hortumunu inceleyiniz. İlgili sürgüyü hareket ettirerek hortumun uç kısmının kesit alanını değiştiriniz.
Cevap: Hortumun uç kısmının kesit alanı küçüldükçe suyun akış süratinin arttığı gözlemlendi. Sürgü hareket ettirildikçe bu değişim daha belirgin hâle geldi.
Soru 4 - Simülasyonu “BAŞLAT” düğmesine basınız ve suyun hortumdan çıkış sürati ile deliklerden çıkan suyun yüksekliğini gözlemleyerek aşağıdaki tabloyu doldurunuz.
- Kesit Alanı A → Akışkanın sürati: Orta | h (yükseklik): Orta
- Kesit Alanı A/2 → Akışkanın sürati: Yüksek | h: Yüksek
- Kesit Alanı A/4 → Akışkanın sürati: Çok yüksek | h: Çok yüksek
Soru 5 - Simülasyondan elde ettiğiniz veriler ve tablodaki bilgilerden yararlanarak aşağıdaki soruları cevaplayınız.
Soru 5a - Bahçe hortumunun ucu sıkıldığında suyun uzağa gitmesinin sebebi nedir?
Cevap: Hortumun ucu sıkıldığında kesit alanı küçülür ve bu durum suyun akış hızını artırır. Hızı artan su daha uzağa gider.
Soru 5b - Bahçe hortumunun uç kısmı (kesit alanı) kapanmayacak şekilde biraz daha sıkılırsa suyun akış süratindeki değişim ne olur?
Cevap: Kesit alanı biraz daha küçüldüğünde suyun akış sürati artar. Çünkü aynı miktardaki su daha dar bir alandan geçmek zorunda kalır.
Soru 5c - Hortumun deliklerinden çıkan suyun farklı yüksekliklerde olma sebebi nedir?
Cevap: Deliklerin bulunduğu noktalardaki basınçlar farklıdır. Basıncın büyük olduğu yerlerde delikten çıkan su daha yükseğe çıkar.
Soru 5ç - Su, hortumun B kesitinden daha hızlı akmaktadır. A kesitindeki delikten çıkan suyun yüksekliği neden B kesitindeki delikten çıkan suyun yüksekliğinden daha fazladır?
Cevap: B kesitinde suyun hızı daha büyük olduğu için basınç daha küçüktür. A kesitinde hız daha küçük, basınç daha büyük olduğundan A kesitindeki delikten çıkan su daha yükseğe çıkar.
Soru 6 - Deneye başlamadan önce gerekli güvenlik önlemlerini alınız. Öğretmeninizin saç kurutma makinesi ile masa tenisi topunu havada tuttuğu gösteri deneyini dikkatlice gözlemleyiniz.
Cevap: Deney sırasında saç kurutma makinesinden çıkan hava akımının top üzerinde dengeleyici bir etki oluşturduğu gözlemlendi. Güvenlik kurallarına uyularak deney izlendi.
Soru 7 - Saç kurutma makinesinden üflenen hava ile topun havada kalmasının nedenlerini tahmin ediniz ve tahminlerinizi yazınız.
Cevap: Hızlı hava akımı topun çevresinde basınç farkı oluşturur ve topu hava akımının içinde dengede tutar. Bu nedenle top havada kalır.
Soru 8 - Öğretmeninizin rehberliğinde gruplar oluşturunuz. Grup arkadaşlarınızla tahmin ve gözlem sonuçlarınızı karşılaştırarak elde ettiğiniz verileri gerekçeleri ile aşağıdaki alana yazınız.
Cevap: Grup çalışması sonucunda, topun havada kalmasının temel nedeninin hava akımıyla oluşan basınç farkı olduğu belirlendi. Yapılan gözlemler bu sonucu doğruladı.
Soru 9 - Akışkanın geçtiği borunun kesit alanı ile akışkanın sürati ve boru çeperlerine yaptığı basınç arasındaki ilişkiyi grup arkadaşlarınızla tartışarak belirleyiniz ve ulaştığınız sonuçları sınıf ortamında paylaşınız.
Cevap: Borunun kesit alanı azaldıkça akışkanın sürati artar. Akışkanın sürati arttıkça boru çeperlerine uygulanan basınç azalır.
9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları – MEB Yayınları | Sayfa 187
Soru 10 - Akışkanın geçtiği borunun kesit alanı ile akışkanın sürati ve boru çeperlerine yaptığı basınç arasındaki ilişki ile ilgili aşağıda verilen tabloyu doldurunuz.
- Akışkanın geçtiği borunun kesit alanı artarsa → Akışkanın sürati: Azalır | Akışkanın boru çeperlerine yaptığı basınç: Artar
- Akışkanın geçtiği borunun kesit alanı azalırsa → Akışkanın sürati: Artar | Akışkanın boru çeperlerine yaptığı basınç: Azalır
Soru 11 - Akışkanların sürati ile basıncı arasındaki ilişkiyi açıklayan Bernoulli (Bernulli) İlkesi’ne yönelik öğretmeninizin verdiği örnekleri ve dijital içerikleri (havaya kaldırma, havalanmasını engelleme, yön değiştirme vb.) dikkate alarak bu örnek ve dijital içeriklerin ortak olan ve olmayan özelliklerini belirleyiniz.
- Ortak özellik: Örneklerin hepsinde akışkanın sürati arttığında basıncın azaldığı görülür. Yani hız–basınç ters orantısı vardır.
- Ortak olmayan özellik: Bazı örnekler havaya kaldırma ile sonuçlanırken, bazıları yön değiştirme ya da havalanmayı engelleme amacıyla kullanılır. Yani amaç ve sonuç uygulamaya göre değişir.
Soru 12 - Örneklerdeki olay, durum veya uygulamaların ortak olan ve olmayan yönleri ile ilgili öğretmeninizin yaptığı açıklamaları dikkate alarak ve grup arkadaşlarınızın bakış açılarını da değerlendirerek aşağıdaki tabloda uygun alanı işaretleyiniz.
Cevap (İşaretlenecek Alanlar):
- Fırtınalı havalarda çatıların uçması → Havaya Kaldırma
- Sprey püskürtücüler → Yön Değiştirme
- Hızla hareket eden araçların yakınındaki nesneleri çekmesi → Yön Değiştirme
- Yelkenli teknelerde kullanılan yelken → Yön Değiştirme
- Yarış arabalarının arka kanatları → Havalanmasını Engelleme
Soru 13 - Akışkanın sürati ile basıncı arasındaki ilişki ve bu ilişkinin kullanım amacına yönelik aşağıdaki cümlelerde yer alan boşlukları doldurunuz.
Fırtınalı Havalarda Çatıların Uçması: Evin çatısı üzerinden esen rüzgâr, çatı üzerindeki havanın süratini artırır. Bu durum, çatıya etki eden hava basıncını azaltır. Açık havanın çatı yüzeyinde oluşturduğu dış basınç evin içindeki hava basıncından daha düşük olduğu için çatı uçabilir.
Sprey Püskürtücüler: Sprey püskürtücünün pompasına basıldığında içine doğru hava akışı sağlanır. İç tarafta ilerleyen havanın dar alandan geçerken basıncı azalır. Püskürtücünün içinde bulunan sprey yukarı doğru hareket ederek çıkışa doğru gider ve sprey dışarıya dağılır.
Hızla Hareket Eden Araçların Yakınındaki Nesneleri Çekmesi: Yüksek süratle birbirine doğru hareket eden iki uzun araç yan yana geldiğinde araçların arasında kalan hava molekülleri sıkışır ve bu moleküllerin sürati artar. Bu durum, araçların arasındaki hava basıncının azalmasına neden olur. Açık hava basıncı, araçların arasında kalan havanın basıncından yüksek olduğu için araçlar birbirine doğru çekilir.
Yelkenli Teknelerde Kullanılan Yelken: Rüzgârın hızı arttıkça yelkene uygulanan hava basıncı artar. Yelkenin diğer tarafındaki hava basıncı daha düşük olduğundan yelkenlinin ilerlemesine yardımcı olur.
Yarış Arabalarının Arka Kanatları: Yüksek süratle hareket eden kara araçlarının yol tutuş kabiliyetini artırmak için ters çevrilmiş uçak kanadına benzeyen rüzgârlıklar kullanılır. Bu rüzgârlıklar hava moleküllerinin süratini azaltır ve bu sayede alt taraftan arabaya etki eden hava basıncı azalır. Rüzgârlıkların üst kısmına etki eden açık hava basıncı daha yüksek olduğu için araba süratle giderken havalanmaz.
Soru 14 - Uçakların havalanması ve uçmasında yalnızca Bernoulli İlkesinin etkili olmadığına ilişkin öğretmeninizin açıklamalarını dikkatlice dinleyiniz. Bernoulli İlkesinin dışında etkili olan durumları kısaca yazınız.
Cevap: Uçakların havalanmasında Bernoulli ilkesinin yanında;
- Kanatların havayı aşağı yönlendirmesi sonucu oluşan tepki kuvveti (kaldırma),
- Hücum açısı (kanadın hava akımına göre açısı),
- Kanat şekli ve kanatçık/flap gibi parçaların etkisi,
- Motorların sağladığı itiş kuvveti ve yeterli hızın kazanılması,
- Havanın yoğunluğu gibi çevresel koşullar da etkilidir.
9. Sınıf Fizik Ders Kitabı Cevapları – MEB Yayınları | Sayfa 188
Soru 15 - Akışkanların sürati ile basıncı arasındaki ilişkiyi genelleyen Bernoulli İlkesini yazınız.
Cevap: Bernoulli İlkesi: Bir akışkanın akışı boyunca toplam mekanik enerjisi sabittir. Buna göre akışkanın sürati arttıkça basıncı azalır, sürati azaldıkça basıncı artar.
Değerlendirme Cevapları
Soru a - Arasına üflendiğinde kâğıtların birbirine yaklaşmasını akışkanların sürati ile basıncı arasındaki ilişkiye dayanarak açıklayınız.
Cevap: İki kâğıdın arasına üflendiğinde bu bölgede hava akışının sürati artar. Havanın sürati arttıkça Bernoulli İlkesine göre hava basıncı azalır. Kâğıtların dış tarafındaki hava basıncı, iç taraftaki basınçtan daha büyük olduğu için dıştan içe doğru bir kuvvet oluşur. Bu nedenle kâğıtlar birbirine doğru yaklaşır.
Soru b - Günlük hayattan akışkanın sürati ile basıncı ar asındaki ilişkiyi anlatan üç örnek veriniz. Örneklerinizi aşağıdaki tabloya yazınız.
- Binaların bacalarında, rüzgârın sürati arttıkça baca ağzındaki hava basıncı azalır ve duman bacadan daha kolay çekilir.
- Parfüm ve sprey şişelerinde, dar borudan geçen havanın sürati arttığı için basınç düşer ve sıvı yukarı doğru çekilerek püskürtülür.
- Hızla hareket eden tren veya kamyonların yanında duran hafif cisimler, aradaki hava süratinin artmasıyla basıncın azalması sonucu araca doğru çekilir.