🤿 Batan Cisimlere Etki Eden Kuvvetler
Bir cismi suya veya herhangi bir sıvıya attığımızda ne olur? Bazısı yüzer, bazısı batar. Peki, bu durumu belirleyen kuvvetler nelerdir? İşte 2026 TYT Fizik sınavında karşınıza çıkabilecek temel bilgiler:
- 🌊 Yerçekimi Kuvveti (Ağırlık): Her cismi Dünya'nın merkezine doğru çeken kuvvettir. Ağırlık, cismin kütlesiyle doğru orantılıdır. Formülle ifade edersek: $G = mg$ (burada 'G' ağırlık, 'm' kütle, 'g' ise yerçekimi ivmesidir).
- ⬆️ Kaldırma Kuvveti: Bir cisim sıvıya batırıldığında, sıvı tarafından yukarı doğru uygulanan kuvvettir. Bu kuvvet, cismin batan hacmi kadar sıvının ağırlığına eşittir. Arşimet Prensibi'ne göre, kaldırma kuvveti ($F_k$) şu şekilde hesaplanır: $F_k = V_{batan} \cdot d_{sıvı} \cdot g$ (burada $V_{batan}$ batan hacim, $d_{sıvı}$ sıvının yoğunluğu, 'g' ise yerçekimi ivmesidir).
⚖️ Denge Durumları ve Sonuçları
Bir cismin batıp batmayacağını veya askıda kalıp kalmayacağını belirleyen şey, ağırlığı ile kaldırma kuvveti arasındaki ilişkidir.
- ⬇️ Batma: Eğer cismin ağırlığı (G), kaldırma kuvvetinden ($F_k$) büyükse, cisim batar. Yani: $G > F_k$
- ⬆️ Yüzme: Eğer kaldırma kuvveti ($F_k$), cismin ağırlığından (G) büyükse, cisim yüzer. Yani: $F_k > G$
- ↔️ Askıda Kalma: Eğer kaldırma kuvveti ($F_k$) cismin ağırlığına (G) eşitse, cisim askıda kalır. Yani: $F_k = G$
🤔 Yoğunluğun Rolü
Yoğunluk, bir maddenin birim hacmindeki kütlesidir. Bir cismin yoğunluğu ($d_{cisim}$), sıvının yoğunluğu ($d_{sıvı}$) ile karşılaştırıldığında, yüzme ve batma durumları hakkında fikir verir:
- 🍎 Eğer $d_{cisim} > d_{sıvı}$ ise, cisim batar.
- 🎈 Eğer $d_{cisim} < d_{sıvı}$ ise, cisim yüzer.
- 🧪 Eğer $d_{cisim} = d_{sıvı}$ ise, cisim askıda kalır.
💡 Örnek Soru ve Çözümü
Bir taşın kütlesi 500 gram ve hacmi 200 $cm^3$ tür. Suyun yoğunluğu 1 g/$cm^3$ olduğuna göre, bu taş suya atıldığında ne olur?
Çözüm:
- Taşın yoğunluğunu hesaplayalım: $d_{taş} = \frac{m}{V} = \frac{500 \text{ g}}{200 \text{ cm}^3} = 2.5 \text{ g/cm}^3$
- Suyun yoğunluğu 1 g/$cm^3$ olduğuna göre, taşın yoğunluğu suyun yoğunluğundan büyüktür.
- Sonuç: Taş batar.
