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?
135 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.
Sorulara Dön
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 katmak için hemen buraya tıklayın.
Popüler Yazılar
30 gün
90 gün
1 yıl
EA Akademi
Evrim Ağacı Akademi (ya da kısaca EA Akademi), 2010 yılından beri ürettiğimiz makalelerden oluşan ve kendi kendinizi bilimin çeşitli dallarında eğitebileceğiniz bir çevirim içi eğitim girişimi! Evrim Ağacı Akademi'yi buraya tıklayarak görebilirsiniz. Daha fazla bilgi için buraya tıklayın.
Etkinlik & İlan
Bilim ile ilgili bir etkinlik mi düzenliyorsunuz? Yoksa bilim insanlarını veya bilimseverleri ilgilendiren bir iş, staj, çalıştay, makale çağrısı vb. bir duyurunuz mu var? Etkinlik & İlan Platformumuzda paylaşın, milyonlarca bilimsevere ulaşsın.
Youtube
OceanGate Faciasının Ses Kayıtları Yayınlandı!
OceanGate Faciasının Ses Kayıtları Yayınlandı!
Milyon Dolarlık Bahis: Yapay Zeka, Matematikte Liselileri Yenebilir mi?
Milyon Dolarlık Bahis: Yapay Zeka, Matematikte Liselileri Yenebilir mi?
Gerçek Bir Pokemon: Aksolot!
Gerçek Bir Pokemon: Aksolot!
"Domates Gribi" Hastalığı Neyin Nesi?
Bir Odaya Neden Girdiğinizi Neden Unutuyorsunuz?
Bir Odaya Neden Girdiğinizi Neden Unutuyorsunuz?
Podcast
Evrim Ağacı'nın birçok içeriğinin profesyonel ses sanatçıları tarafından seslendirildiğini biliyor muydunuz? Bunların hepsini Podcast Platformumuzda dinleyebilirsiniz. Ayrıca Spotify, iTunes, Google Podcast ve YouTube bağlantılarını da bir arada bulabilirsiniz.
ve seni takip ediyor
Evrim Ağacı Uygulamasını
İndir
Chromium Tabanlı Mobil Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
İlk birkaç girişinizde zaten tarayıcınız size uygulamamızı indirmeyi önerecek. Önerideki tuşa tıklayarak uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu öneriyi, yukarıdaki videoda görebilirsiniz. Eğer bu öneri artık gözükmüyorsa, Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Chromium Tabanlı Masaüstü Tarayıcılar (Chrome, Edge, Brave vb.)
Yeni uygulamamızı kurmak için tarayıcı çubuğundaki kurulum tuşuna tıklayın. "Yükle" (Install) tuşuna basarak kurulumu tamamlayın. Dilerseniz, Evrim Ağacı İleri Web Uygulaması'nı görev çubuğunuza sabitleyin. Uygulama logosuna sağ tıklayıp, "Görev Çubuğuna Sabitle" seçeneğine tıklayabilirsiniz. Eğer bu seçenek gözükmüyorsa, tarayıcının Ayarlar/Seçenekler (⋮) ikonuna tıklayıp, Uygulamayı Yükle seçeneğini kullanabilirsiniz.
Safari Mobil Uygulama
Sırasıyla Paylaş -> Ana Ekrana Ekle -> Ekle tuşlarına basarak yeni mobil uygulamamızı kurabilirsiniz. Bu basamakları görmek için yukarıdaki videoyu izleyebilirsiniz.

Daha fazla bilgi almak için tıklayın

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