9. sınıf fizik 2. dönem 1. yazılı 3. Senaryo Test 1

Katı bir cismin bir yüzeyde oluşturduğu basınç ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

A) Basınç, cismin yüzeye uyguladığı dik kuvvet ile doğru orantılıdır.

B) Basınç, cismin yüzeye temas eden yüzey alanı ile ters orantılıdır.

C) Basıncın birimi Pascal'dır ($Pa$).

D) Bir cismin ağırlığı arttıkça, yüzeye yaptığı basınç azalır.

E) Basınç, skaler bir büyüklüktür.

Sevgili öğrenciler, basınç konusu günlük hayatımızda sıkça karşılaştığımız ve fiziğin temel kavramlarından biridir. Bir katı cismin bir yüzeyde oluşturduğu basıncı doğru anlamak için her bir seçeneği dikkatlice inceleyelim.

• Öncelikle, basıncın temel tanımını hatırlayalım. Basınç ($P$), bir yüzeye uygulanan dik kuvvetin ($F$) bu kuvvetin etki ettiği yüzey alanına ($A$) oranıdır. Matematiksel olarak $P = \frac{F}{A}$ şeklinde ifade edilir. Burada $F$ kuvveti, yüzeye dik olarak etki eden kuvvettir.
• A) Basınç, cismin yüzeye uyguladığı dik kuvvet ile doğru orantılıdır.

  Basınç formülüne ($P = \frac{F}{A}$) baktığımızda, yüzey alanı ($A$) sabit tutulduğunda, uygulanan dik kuvvet ($F$) arttıkça basıncın ($P$) da arttığını görürüz. Yani, basınç dik kuvvet ile doğru orantılıdır. Bu ifade doğrudur.

• B) Basınç, cismin yüzeye temas eden yüzey alanı ile ters orantılıdır.

  Yine basınç formülüne ($P = \frac{F}{A}$) göre, uygulanan dik kuvvet ($F$) sabit tutulduğunda, temas eden yüzey alanı ($A$) arttıkça basınç ($P$) azalır; yüzey alanı azaldıkça basınç artar. Bu da basıncın yüzey alanı ile ters orantılı olduğu anlamına gelir. Bu ifade doğrudur. Örneğin, kar üzerinde yürürken geniş tabanlı kar ayakkabıları giymek, aynı ağırlıkla daha geniş alana yayılarak basıncı azaltır ve kara batmayı engeller.

• C) Basıncın birimi Pascal'dır ($Pa$).

  Uluslararası Birim Sistemi'ne (SI) göre kuvvetin birimi Newton ($N$), alanın birimi ise metrekare ($m^2$) dir. Dolayısıyla basıncın birimi $N/m^2$'dir. Bu birime bilim insanı Blaise Pascal'ın anısına Pascal ($Pa$) adı verilmiştir. Yani $1 Pa = 1 N/m^2$'dir. Bu ifade doğrudur.

• D) Bir cismin ağırlığı arttıkça, yüzeye yaptığı basınç azalır.

  Bir cismin ağırlığı, yerçekimi nedeniyle cisim üzerine etki eden kuvvettir ve yatay bir yüzeyde genellikle yüzeye uygulanan dik kuvvete eşittir. Eğer bir cismin ağırlığı artarsa (yani yüzeye uyguladığı dik kuvvet $F$ artarsa) ve cismin yüzeye temas eden alanı ($A$) değişmezse, basınç formülüne ($P = \frac{F}{A}$) göre basınç ($P$) artacaktır. Bu ifade, ağırlık arttıkça basıncın azalacağını söyleyerek temel fizik prensibine ters düşmektedir. Bu ifade yanlıştır.

• E) Basınç, skaler bir büyüklüktür.

  Skaler büyüklükler sadece bir sayı (şiddet) ile ifade edilen, yönü olmayan büyüklüklerdir (örneğin sıcaklık, kütle, zaman). Vektörel büyüklükler ise hem şiddeti hem de yönü olan büyüklüklerdir (örneğin kuvvet, hız, ivme). Basınç, bir yüzeye etki eden kuvvetin şiddetini ifade eder ancak belirli bir yönü yoktur; her yöne eşit olarak yayılır. Bu nedenle basınç skaler bir büyüklüktür. Bu ifade doğrudur.

Yukarıdaki analizler sonucunda, yanlış olan ifadenin D seçeneği olduğu açıkça görülmektedir.

Cevap D seçeneğidir.