Sıvı basıncının derinliğe bağlı olduğunu kanıtlamak isteyen bir öğrenci, içi su dolu bir kabın farklı derinliklerine delikler açıyor. Bu deneyde sabit tutulan (kontrol edilen) değişken aşağıdakilerden hangisidir?
A) Sıvının derinliği ($h$)
B) Sıvının cinsi (yoğunluğu)
C) Fışkıran suyun mesafesi
D) Sıvı basıncı ($P$)
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruyu çözmek için öncelikle bir bilimsel deneyde hangi değişkenlerin bulunduğunu ve ne anlama geldiğini hatırlayalım:
- Bağımsız Değişken: Deneyde bizim isteyerek değiştirdiğimiz, etkisini merak ettiğimiz değişkendir.
- Bağımlı Değişken: Bağımsız değişkendeki değişime bağlı olarak değişen, gözlemlediğimiz veya ölçtüğümüz sonuç değişkenidir.
- Kontrol Edilen (Sabit Tutulan) Değişken: Deneyin güvenilirliğini sağlamak için sabit tuttuğumuz, bağımlı değişkeni etkileme potansiyeli olan diğer tüm değişkenlerdir. Bu değişkenleri sabit tutarak, bağımlı değişkendeki değişimin sadece bağımsız değişkenden kaynaklandığından emin oluruz.
Şimdi sorumuzdaki deneyi inceleyelim:
- Deneyin Amacı: Sıvı basıncının derinliğe bağlı olduğunu kanıtlamak.
- Deneyin Yapılışı: İçi su dolu bir kabın farklı derinliklerine delikler açılıyor.
Bu deneyde değişkenleri belirleyelim:
- Bağımsız Değişken: Öğrenci, delikleri "farklı derinliklere" açtığı için, değiştirdiği şey sıvının derinliği ($h$) olmuştur. Yani, bağımsız değişken sıvının derinliğidir.
- Bağımlı Değişken: Derinlik değiştikçe ne değişecektir? Fışkıran suyun mesafesi değişecektir. Bu mesafe, o derinlikteki sıvı basıncının ($P$) bir göstergesidir. Dolayısıyla, bağımlı değişken sıvı basıncı ($P$) veya fışkıran suyun mesafesidir.
- Kontrol Edilen (Sabit Tutulan) Değişken: Sıvı basıncının formülünü hatırlayalım: $P = h \cdot \rho \cdot g$. Burada $P$ basınç, $h$ derinlik, $\rho$ sıvının yoğunluğu ve $g$ yer çekimi ivmesidir. Biz $P$'nin $h$'ye bağlı olduğunu göstermek istiyorsak, diğer tüm faktörleri (yani $\rho$ ve $g$) sabit tutmalıyız. Deneyde "içi su dolu bir kap" denildiği için, kullanılan sıvı sadece sudur. Bu da sıvının cinsinin ve dolayısıyla yoğunluğunun ($\rho$) sabit tutulduğu anlamına gelir. Yer çekimi ivmesi ($g$) de deney süresince doğal olarak sabittir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Sıvının derinliği ($h$): Bu, öğrencinin değiştirdiği, yani bağımsız değişkendir. Sabit tutulan değişken değildir.
- B) Sıvının cinsi (yoğunluğu): Deneyde sadece su kullanıldığı belirtilmiştir. Eğer farklı sıvılar kullanılsaydı, basınç sadece derinliğe değil, sıvının yoğunluğuna da bağlı olurdu. Derinliğin etkisini gözlemlemek için sıvının cinsi (ve dolayısıyla yoğunluğu) sabit tutulmalıdır. Bu, kontrol edilen değişkendir.
- C) Fışkıran suyun mesafesi: Bu, derinlik değiştikçe değişen, gözlemlediğimiz sonuçtur. Yani bağımlı değişkendir. Sabit tutulan değişken değildir.
- D) Sıvı basıncı ($P$): Bu da derinlik değiştikçe değişen, bağımlı değişkendir. Sabit tutulan değişken değildir.
Bu durumda, derinliğin basınca etkisini doğru bir şekilde gözlemleyebilmek için sıvının cinsi (yoğunluğu) sabit tutulmalıdır.
Cevap B seçeneğidir.
