Açık hava basıncı ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
A) Atmosferdeki gaz moleküllerinin ağırlığından kaynaklanır.
B) Deniz seviyesinden yukarılara çıkıldıkça açık hava basıncı azalır.
C) Toriçelli deneyi ile ölçülebilir.
D) Vantuzların yüzeylere yapışması açık hava basıncının etkisiyledir.
E) Açık hava basıncının değeri, sıvının öz kütlesi ile doğru orantılıdır.
Sevgili öğrenciler, açık hava basıncı günlük hayatımızda sıkça karşılaştığımız ancak bazen detaylarını karıştırdığımız önemli bir fizik konusudur. Şimdi bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevabı bulalım ve konuyu pekiştirelim.
- A) Atmosferdeki gaz moleküllerinin ağırlığından kaynaklanır.
Bu ifade doğrudur. Dünya'yı saran atmosfer tabakası, milyarlarca gaz molekülünden oluşur. Bu moleküllerin bir ağırlığı vardır ve yerçekimi etkisiyle yeryüzüne doğru bir kuvvet uygularlar. Birim yüzeye düşen bu kuvvet, açık hava basıncını oluşturur. Tıpkı bir su sütununun dibe uyguladığı basınç gibi düşünebilirsiniz.
- B) Deniz seviyesinden yukarılara çıkıldıkça açık hava basıncı azalır.
Bu ifade de doğrudur. Deniz seviyesinde üzerimizdeki hava sütunu en kalındır. Dağlara veya yüksek yerlere çıktıkça, üzerimizdeki hava sütununun yüksekliği ve dolayısıyla ağırlığı azalır. Ayrıca, yükseklerde havanın yoğunluğu da düşer. Bu iki etken birleştiğinde, açık hava basıncı azalır. Bu yüzden yüksek yerlerde nefes almak zorlaşabilir veya kulaklarımızda basınç hissi oluşabilir.
- C) Toriçelli deneyi ile ölçülebilir.
Bu ifade kesinlikle doğrudur. İtalyan bilim insanı Evangelista Torricelli, 17. yüzyılda yaptığı deneyle açık hava basıncını ölçmüştür. Bir ucu kapalı, içi cıva dolu bir cam boruyu cıva dolu bir kaba ters çevirdiğinde, borudaki cıvanın belirli bir seviyede kaldığını gözlemlemiştir. Bu cıva sütununun ağırlığı, dışarıdaki açık hava basıncı tarafından dengelenir. Deniz seviyesinde, $0^\circ C$ sıcaklıkta bu yükseklik yaklaşık $76 \text{ cm}$ cıva olarak ölçülmüştür.
- D) Vantuzların yüzeylere yapışması açık hava basıncının etkisiyledir.
Bu ifade de doğrudur. Bir vantuzu bir yüzeye bastırdığımızda, vantuzun içindeki hava dışarı atılır. Bu durum, vantuzun içinde dışarıya göre daha düşük bir basınç alanı oluşturur. Dışarıdaki yüksek açık hava basıncı, vantuzu yüzeye doğru iter ve vantuzun yapışmasını sağlar. İçerideki düşük basınç ile dışarıdaki yüksek basınç arasındaki fark, vantuzu yerinde tutar.
- E) Açık hava basıncının değeri, sıvının öz kütlesi ile doğru orantılıdır.
Bu ifade yanlıştır. Açık hava basıncı ($P_{atm}$), atmosferin bir özelliğidir ve bulunduğu yer ile zamana göre değişir. Bir sıvının öz kütlesi ($\rho$) ise, bu basıncı ölçmek için kullanılan bir araçtır (örneğin Toriçelli deneyinde cıva). Açık hava basıncı, kullanılan sıvının öz kütlesine bağlı değildir. Ancak, açık hava basıncını dengeleyen sıvı sütununun yüksekliği ($h$), sıvının öz kütlesi ile ters orantılıdır. Yani, $P_{atm} = h \cdot \rho \cdot g$ formülünde, $P_{atm}$ sabitken, öz kütlesi büyük olan bir sıvı (cıva gibi) daha kısa bir sütun oluştururken, öz kütlesi küçük olan bir sıvı (su gibi) daha uzun bir sütun oluşturur. Açık hava basıncının değeri, sıvının öz kütlesine göre değişmez, sadece o basıncı dengeleyen sıvı sütununun yüksekliği değişir.
Bu durumda, açık hava basıncının değeri ile sıvının öz kütlesi arasında doğrudan bir orantı olduğu ifadesi yanlıştır.
Cevap E seçeneğidir.
