Paylaşım Yap
Tüm Reklamları Kapat
Sorulara Dön
Anonim
Anonim Üye
1

x kilogram bir kütleyi denizin y metre altından yüzeye çıkarmak için gerekli olan hava miktarını veren denklem var mıdır?

örneğin; 200 kg olan bir taşı denizin 500 metre altından yüzeye çıkarmak için gerekli havanın kaç litre olması gerekir?
137 görüntülenme
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Soruyu Takip Et
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Tüm Reklamları Kapat
1 Cevap
Mehmet Yayla
Mehmet Yayla
13K UP
Oşinograf/uzaktan algılama uzmanı

Öncelikle, suyun uygulayacağı kaldırma etkisini hesaplamak için taşın hacmini -ya da yoğunluğunu- da bilmemiz gerekiyor.

Taş ve suyun yoğunlukları arasındaki farkı (dtaş-dsu), taşın hacmiyle (V1) çarpar, kaldırmamız gereken yükü buluruz. Bu yükü de, su ile havanın yoğunlukları arasındaki farka (dsu-dhava) bölerek, gerekli havanın hacmini (V2) buluruz. (Havanın tutulduğu balonun ağırlığını gözardı ediyoruz)

Tüm Reklamları Kapat

(dtaş-dsu) x V1 = (dsu-dhava) x V2

Şimdi, "Deniz suyunda yüzeyde tutmak için" deseydiniz, hesaplama kolay olurdu:

Tüm Reklamları Kapat

Örneğin 200 kg taşın yoğunluğu 5 kg/L olsa, Hacmi V1=40 L

Deniz suyunun yüzeyde yoğunluğu 1.028 kg/L

Fark: 5 - 1.028 = 3,972 kg/L

Taşınması gereken yük: 3,972x40= 158.88kg

Havanın deniz seviyesinde yoğunluğu 0,0012 kg/L

158.88 / ( 1.028-0,0012) = 154.7 Litre hava gerekli

Kütle olarak: 0,1856 kg hava gerekli

Ancak 500 m derinlikte, basınç, sıcaklık farkları işin içine girince hesaplama biraz daha karmaşık. Hassas bir ölçüm için suyun sıcaklığından tuzluluk oranına, akıntı, taşı oluşturan malzemenin basınç altında sıkışma etkisine kadar bütün etkenleri yazıp birkaç satırlık bir formül çıkarmak gerek. Ancak suyun sıcaklığı, tuzluluğu vb. değişkenleri sabit alırsak :

Tüm Reklamları Kapat

Taşın yoğunluğu 5 kg/L, hacmi V1=40 L idi...

Suyun ve havanın uygulayacağı kaldırma etkisi, ikisinin de o derinlikteki yoğunluklarına bağlı. Deniz suyunun (Sıcaklık 0 C'nin hemen üstündeyken) 500 m derinlikte yoğunluğu 1,031 kg/L.[1] Dolayısıyla, taşınması gereken yük:

(5-1.031) x 40 = 158.76 kg

Hidrostatik basınç formülü:[2] p=ρgh+p0

Tüm Reklamları Kapat

500 metre derinlikte basınç: 49.4 atm

500 m. derinlikte havanın yoğunluğu: 49.4 x 0.0012 = 0,059kg/L

(dtaş-dsu) x V1 = (dsu-dhava) x V2

(5-1.031) x 40 = (1.031 - 0,059) x V2

Tüm Reklamları Kapat

V2 = 163.3 Litre

Kütle olarak: 9,635 kg

Görüldüğü gibi, 500 m derinlikteyken taşı kaldırabilmek için gereken hava kütlesi yüzeydekine göre yaklaşık 50 kat artıyor.

Bu arada, hava dolduracağımız balonun özgür ağırlığının ve genleşme kaysayısının deniz suyununkiyle aynı olduğunu varsayarak işlemi kolaylaştırdık, yok sa bu hesaplamaları da yapmamız gerekirdi. Hassas bir ölçüm için oşinografik verileri (sıcaklık, tuzluluk farkları, akıntılar...) hesaba katarsak formül çok daha karmaşık olur.

İlginç bir nokta da şu: belirli bir derinlikten sonra oksijen ve azot gazları yüksek basınç altında o kadar sıkışır ki, sudan daha ağır hale gelir. Örneğin 9000 metre derinlikte, hava dolu bir balon dibe batar.

Kaynaklar

  1. Encyclopedia Britannica. Https://Www.calctool.org/Fluid-Mechanics/Hydrostatic-Pressure. Alındığı Tarih: 8 Ağustos 2022. Alındığı Yer: Encyclopedia Britannica | Arşiv Bağlantısı
  2. K. Nelaturu. Hydrostatic Pressure Calculator. (3 Temmuz 2018). Alındığı Tarih: 8 Ağustos 2022. Alındığı Yer: CalcTool | Arşiv Bağlantısı
Bu cevap, soru sahibi tarafından en iyi cevap seçilmiştir. Ancak bu, cevabın doğru olduğunu garanti etmez.
1
0
  • Paylaş
  • Alıntıla
  • Alıntıları Göster
  • Dış Sitelerde Paylaş
  • Raporla
  • Mantık Hatası Bildir
Daha Fazla Cevap Göster
Cevap Ver
Evrim Ağacı Soru & Cevap Platformu, Türkiye'deki bilimseverler tarafından kolektif ve öz denetime dayalı bir şekilde sürdürülen, özgür bir ortamdır. Evrim Ağacı tarafından yayınlanan makalelerin aksine, bu platforma girilen soru ve cevapların içeriği veya gerçek/doğru olup olmadıkları Evrim Ağacı yönetimi tarafından denetlenmemektedir. Evrim Ağacı, bu platformda yayınlanan cevapları herhangi bir şekilde desteklememekte veya doğruluğunu garanti etmemektedir. Doğru olmadığını düşündüğünüz cevapları, size sunulan denetim araçlarıyla işaretleyebilir, daha doğru olan cevapları kaynaklarıyla girebilir ve oylama araçlarıyla platformun daha güvenilir bir ortama evrimleşmesine katkı sağlayabilirsiniz.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
Evrim Ağacı'na Destek Ol

Evrim Ağacı'nın %100 okur destekli bir bilim platformu olduğunu biliyor muydunuz? Evrim Ağacı'nın maddi destekçileri arasına katılarak Türkiye'de bilimin yayılmasına güç katın.

Evrim Ağacı'nı Takip Et!
Aklımdan Geçen
Komünite Seç
Aklımdan Geçen
Fark Ettim ki...
Bugün Öğrendim ki...
İşe Yarar İpucu
Bilim Haberleri
Hikaye Fikri
Video Konu Önerisi
Başlık
Gündem
Bugün bilimseverlerle ne paylaşmak istersin?
Bağlantı
Kurallar
Komünite Kuralları
Bu komünite, aklınızdan geçen düşünceleri Evrim Ağacı ailesiyle paylaşabilmeniz içindir. Yapacağınız paylaşımlar Evrim Ağacı'nın kurallarına tabidir. Ayrıca bu komünitenin ek kurallarına da uymanız gerekmektedir.
1
Bilim kimliğinizi önceleyin.
Evrim Ağacı bir bilim platformudur. Dolayısıyla aklınızdan geçen her şeyden ziyade, bilim veya yaşamla ilgili olabilecek düşüncelerinizle ilgileniyoruz.
2
Propaganda ve baskı amaçlı kullanmayın.
Herkesin aklından her şey geçebilir; fakat bu platformun amacı, insanların belli ideolojiler için propaganda yapmaları veya başkaları üzerinde baskı kurma amacıyla geliştirilmemiştir. Paylaştığınız fikirlerin değer kattığından emin olun.
3
Gerilim yaratmayın.
Gerilim, tersleme, tahrik, taciz, alay, dedikodu, trollük, vurdumduymazlık, duyarsızlık, ırkçılık, bağnazlık, nefret söylemi, azınlıklara saldırı, fanatizm, holiganlık, sloganlar yasaktır.
4
Değer katın; hassas konulardan ve öznel yoruma açık alanlardan uzak durun.
Bu komünitenin amacı okurlara hayatla ilgili keyifli farkındalıklar yaşatabilmektir. Din, politika, spor, aktüel konular gibi anlık tepkilere neden olabilecek konulardaki tespitlerden kaçının. Ayrıca aklınızdan geçenlerin Türkiye’deki bilim komünitesine değer katması beklenmektedir.
5
Cevap hakkı doğurmayın.
Bu platformda cevap veya yorum sistemi bulunmamaktadır. Dolayısıyla aklınızdan geçenlerin, tespit edilebilir kişilere cevap hakkı doğurmadığından emin olun.
Ekle
Soru Sor
ve seni takip ediyor

Göster

Şifrenizi mi unuttunuz? Lütfen e-posta adresinizi giriniz. E-posta adresinize şifrenizi sıfırlamak için bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Eğer aktivasyon kodunu almadıysanız lütfen e-posta adresinizi giriniz. Üyeliğinizi aktive etmek için e-posta adresinize bir bağlantı gönderilecektir.

Geri dön

Close