3. Fizik öğretmeni ağzına kadar çeşme suyu ile doldurularak ağzında iki adet deliği bulunan tıpalarla kapatıl mış özdeş cam balonları ve farklı uzunluklardaki pipetleri sınıfa getiriyor. Her iki balonun ağzındaki tıpanın önce bir deliğine aynı uzunluktaki pipetlerden birer tane takıyor. Daha sonra öğrencilerden sırasıyla iste dikleri uzunluktaki başka bir pipeti tıpanın diğer deliğine takmalarını, hazırladıkları balonları aynı anda ters çevirmelerini ve suyu en kısa sürede boşaltmalarını istiyor. Berkay uzun bir pipet kullanarak, Begüm ise kısa pipet kullanarak bu yarışa şekildeki gibi giriyorlar. Berkay’ın Düzeneği Begüm’ün Düzeneği Buna göre yarışı hangi öğrenci kazanır? Nedenini açıklayınız.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Balonlar ters çevrilince su bir pipetten dışarı akar; suyun yerine balona hava girmesi gerekir, yoksa içerideki basınç düşer ve akış yavaşlar.
2. Berkay'ın uzun pipeti, balon ters çevrildiğinde suyun üstünde kalan bölgeye (balonun yukarıda kalan dibine) kadar uzanır. Böylece dışarıdan hava kolayca suyun üstüne girer ve içerideki basınç açık hava basıncına eşit kalır.
3. Begüm'ün iki pipeti de kısa olduğu için hava, akan suyla aynı bölgeden girmeye çalışır; su kesik kesik (fokurdayarak) akar.
Cevap: Yarışı Berkay kazanır. Uzun pipet havanın suyun üst kısmına girmesini sağlar, iç basınç düşmez ve su kısa pipetten kesintisiz, hızlı akar.
Dikkat: Bir kaptan sıvının düzgün akabilmesi için boşalan yerin hava ile dolması gerekir; aksi hâlde dış basınç akışı engeller.