Question

Suya atılan bir madenî para suda batarken paradan çok daha büyük ve ağır gemiler suda batmadan yüzer. Sizce bunun sebebi ne olabilir? Açıklayınız.

Answer 1

Bir madenî para suya atıldığında batar, fakat çok daha büyük ve ağır olan gemiler suda batmadan yüzebilir. Bu durumun nedeni, cismin yoğunluğu ve su üzerinde kaldırma kuvvetinin dağılımı ile ilgilidir.

Yoğunluk ve Kaldırma Kuvveti

• Yoğunluk: Madenî para, küçük bir hacimde yoğun ve ağır bir malzemeden yapıldığı için, yoğunluğu sudan fazladır. Yoğunluğu sudan fazla olan cisimler suyun kaldırma kuvvetinden yararlanamayarak batar.

• Gemilerin Tasarımı: Gemiler ise geniş bir yüzey alanına ve iç kısmında büyük oranda hava boşluğuna sahiptir. Bu yapı, geminin toplam yoğunluğunu düşürür. Geminin yoğunluğu sudan az olmasa bile, iç yapısında boşluklar olduğu için ortalama yoğunluk sudan daha düşük olabilir. Böylece gemi, suyun kaldırma kuvvetinden yararlanarak yüzebilir.

Arşimet İlkesi

Gemilerin suya daldıkları zaman, su tarafından yukarıya doğru bir kaldırma kuvveti uygulanır. Bu kaldırma kuvveti, geminin ağırlığına eşit olduğu sürece gemi batmaz. Arşimet’in kaldırma kuvveti ilkesine göre, suya batırılan bir cismin su tarafından yukarı itilen kuvveti, o cismin taşırdığı suyun ağırlığına eşittir. Gemi, su üzerinde yüzdüğü sürece bu dengede kalır.

Özetle, gemiler geniş ve iç yapısında boşluklu tasarlandıkları için yoğunlukları sudan düşüktür veya suyun kaldırma kuvveti ile dengelenir. Bu özellik, gemilerin su üzerinde yüzmesini sağlar.