TYT Fizik: Dayanıklılık & Katıların Dayanıklılığı ve Boyut İlişkisi (6 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

Soru 1 Dayanıklılık

Yatay düzleme bir ucundan sabitlenen silindirik homojen metal bir çubuğun uzunluğu artırıldığında, kendi ağırlığı altında serbest ucundan aşağı doğru sarkarak eğildiği gözlemleniyor. Bu durum, katıların boyutları ile dayanıklılıkları arasındaki ilişkiyi göstermektedir.

I. Metal çubuğun boyu uzatıldığında kesit alanının hacme oranının azalması

II. Çubuğun yapıldığı metal malzemenin özkütlesinin zamanla azalması

III. Uzayan çubuğun kendi ağırlığından dolayı maruz kaldığı gerilme etkisinin artması

Buna göre, çubuğun serbest ucunun aşağı doğru eğilmesinin temel nedeni yukarıdakilerden hangileriyle açıklanabilir?

C

I ve II

A

Yalnız I

E

I, II ve III

D

I ve III

B

Yalnız III

Seçeneğe tıklayarak işaretleyebilirsiniz

✓ Doğru Cevap: D ÖSYM Çözüm Standardı & Kazanım Gerekçesi

Katıların dayanıklılığı

\frac{\text{Kesit Alanı}}{\text{Hacim}}

oranıyla ters orantılıdır. Boy artışı hacmi kesit alanından daha büyük oranda artırarak dayanıklılığı düşürür ve ağırlık etkisiyle sarkmaya yol açar.

Katı cisimlerin dayanıklılığı kesit alanı ile doğru, hacim (veya ağırlık) ile ters orantılıdır.
Çubuğun boyu artırıldığında hacmi doğrusal olarak artarken, kendi ağırlığından kaynaklanan moment artar.
Dayanıklılığın azalması ve ağırlığın etkisiyle bükülme gözlenir; özkütle madde için ayırt edici olup boy değişimiyle değişmez.

🧠 ÖSYM Bilişsel Çeldirici Teşhisleri:

E Seçeneği: [Tümünü doğru kabul etme] Özkütlenin değiştiği yanılgısına düşer.

D Seçeneği: [Doğru seçenek] Kesit/hacim oranının düşmesi ve ağırlık etkisinin artması doğru analiz edilmiştir.

B Seçeneği: [Sadece kuvvet etkisi] Sadece ağırlık artışına odaklanır, geometrik oran değişimini atlar.

A Seçeneği: [Yalnızca oranı düşünmek] Sadece I. öncülün doğru olduğunu düşünür ancak III. ağırlık etkisini gözden kaçırır.

C Seçeneği: [Özkütle yanılgısı] Boy artınca özkütlenin azalacağını zanneder.

Soru 2 Madde ve Özellikleri

Orta Çağ İslam dünyasının öncü fizikçilerinden Abdurrahman El-Hazini, hidrostatik ve denge prensipleri üzerine yazdığı eserleriyle hidrostatik terazinin gelişimine öncülük etmiştir.

I. Madde ve metallerin saf olup olmadıklarının hassas bir şekilde tespiti

II. Alaşımları oluşturan farklı maddelerin kütle oranlarının hesaplanması

III. Sıvı ve katı maddelerin yoğunluk değerlerinin karşılaştırmalı olarak ölçülmesi

Abdurrahman El-Hazini'nin geliştirdiği hidrostatik terazi sistemi yukarıdaki amaçlardan hangilerine hizmet etmiştir?

A

Yalnız I

E

I, II ve III

D

II ve III

B

I ve II

C

I ve III

Seçeneğe tıklayarak işaretleyebilirsiniz

Soru 3 Madde ve Özellikleri

Taban yarıçapı

r = 2\text{ cm}

olan silindirik bir kapta

7\text{ cm}

yüksekliğinde su bulunmaktadır. Kaba katı bir kalsiyum tablet atıldığında su seviyesi anlık olarak

9\text{ cm}

'ye yükselmekte, tablet tamamen eridikten sonra su yüksekliği

8\text{ cm}

olmaktadır.

Tablet suya atıldığı an kap içerisindeki toplam hacim artışı $9\text{ cm}$ yüksekliğe karşılık gelir.

Tablet eridikten sonra su içinde çözünen maddenin hacmi $8\text{ cm}$ yüksekliğe karşılık gelen hacim ile suyun ilk hacmi arasındaki farktır.

$\pi = 3$ olarak alınacaktır.

Buna göre, tabletin suya atılmadan önceki ilk hacmi $V_1$ 'in, tablet tamamen eridikten sonra su içinde kapladığı son hacim $V_2$ 'ye oranı $\frac{V_1}{V_2}$ kaçtır?

C

3

A

6

E

3/2

D

2

B

4

Seçeneğe tıklayarak işaretleyebilirsiniz

✓ Doğru Cevap: D ÖSYM Çözüm Standardı & Kazanım Gerekçesi

Silindir hacmi

V = \pi r^2 h

formülüyle hesaplanır. Yükseklik değişimleri hacim oranını verecektir.

Taban alanı $A = \pi r^2 = 3 \cdot (2)^2 = 12\text{ cm}^2$ tir.
İlk su yüksekliği $h_0 = 7\text{ cm}$ . Atıldığı an yükseklik $9\text{ cm}$ olduğuna göre tabletin ilk hacmi $V_1 = A \cdot \Delta h_1 = 12 \cdot (9 - 7) = 24\text{ cm}^3$ tür.
Eridikten sonra su yüksekliği $8\text{ cm}$ olduğuna göre çözünen tabletin sıvı içindeki hacmi $V_2 = A \cdot \Delta h_2 = 12 \cdot (8 - 7) = 12\text{ cm}^3$ tür.
Oran: $\frac{V_1}{V_2} = \frac{24}{12} = 2$ .

🧠 ÖSYM Bilişsel Çeldirici Teşhisleri:

C Seçeneği: [Yanlış çıkarma] Seviyeleri hatalı çıkarır.

A Seçeneği: [İşlem hatası] Yükseklikleri yanlış oranlar.

B Seçeneği: [Kare alma hatası] Yarıçapın karesini yanlış hesaplar.

D Seçeneği: [Doğru seçenek] İşlemleri eksiksiz ve doğru yapmıştır.

E Seçeneği: [Ters oran hatası] $V_2 / V_1$ oranını hesaplar.

Soru 4 Madde ve Özellikleri

İçinde bir miktar su bulunan çay tabağı ile çay bardağı adezyon kuvveti nedeniyle birbirine yapışmıştır. Kütlesi

200\text{ g}

olan çay tabağını bardaktan ayırmak için, bardak sabit tutulup tabanın iki yanından aşağı doğru her biri

3\text{ N}

büyüklüğünde düşey kuvvetler uygulanmaktadır.

Çay tabağını aşağı çekmek için uygulanan toplam dış kuvvet bardağa göre aşağı yönlüdür.

Çay tabağının ağırlığı yerçekimi etkisiyle aşağı yönlüdür ( $g = 10\text{ m/s}^2$ ).

Bardak ile taban arasındaki adezyon kuvveti sistemi bir arada tutan yukarı yönlü net kuvvettir.

Buna göre, bardak ile taban arasındaki adezyon kuvvetinin büyüklüğü kaç N'dur?

A

3,2

D

6,2

E

8

B

4

C

5

Seçeneğe tıklayarak işaretleyebilirsiniz

✓ Doğru Cevap: E ÖSYM Çözüm Standardı & Kazanım Gerekçesi

Denge şartına göre, tabağa etki eden aşağı yönlü kuvvetlerin toplamı yukarı yönlü adezyon kuvvetine eşittir.

Tabağın kütlesi $m = 200\text{ g} = 0{}2\text{ kg}$ 'dır. Tabağın ağırlığı $G = m \cdot g = 0{}2 \cdot 10 = 2\text{ N}$ olur.
Tabağın iki yanından uygulanan kuvvetler $F_1 = 3\text{ N}$ ve $F_2 = 3\text{ N}$ 'dur. Aşağı yönlü toplam dış kuvvet $3 + 3 = 6\text{ N}$ 'dur.
Tabağı aşağı çeken toplam kuvvet: $F_{\text{toplam aşağı}} = G + F_1 + F_2 = 2 + 3 + 3 = 8\text{ N}$ olur.
Tabağın bardaktan ayrılabilmesi için adezyon kuvvetinin bu toplam kuvvete eşit ya da yenilmesi gerekir; dolayısıyla adezyon kuvveti en az $8\text{ N}$ büyüklüğündedir.

🧠 ÖSYM Bilişsel Çeldirici Teşhisleri:

C Seçeneği: [Tek kuvvet alma] Sadece bir taraftaki kuvveti hesaba katar.

A Seçeneği: [Birim hatası] Kütleyi ağırlığa çevirirken hata yapar.

B Seçeneği: [Ağırlığı unutma] Sadece uygulanan kuvvetleri toplar ($3+3=6$ yerine başka işlem yapar).

E Seçeneği: [Doğru seçenek] Tüm kuvvetleri doğru denkleştirmiştir ($2 + 3 + 3 = 8\text{ N}$).

D Seçeneği: [Ağırlığı eksik ekleme] Ağırlığı yanlış hesaplar.

Soru 5 Madde ve Özellikleri

Bilgi: Bir altının ayarı, içine katılan yabancı madde (bakır) arttığında düşer, altının yabancı maddeye göre oranı arttığında ise yükselir. Bakır ve altın alaşımından oluşan X, Y, Z, P, R bileziklerinin kütle ve hacim değerleri tabloda verilmiştir.

X bileziği: Kütle = $9\text{ g}$ , Hacim = $0{}9\text{ cm}^3$

Y bileziği: Kütle = $13\text{ g}$ , Hacim = $1\text{ cm}^3$

Z bileziği: Kütle = $10\text{ g}$ , Hacim = $1\text{ cm}^3$

P bileziği: Kütle = $13\text{ g}$ , Hacim = $1{}1\text{ cm}^3$

R bileziği: Kütle = $12\text{ g}$ , Hacim = $1{}3\text{ cm}^3$

Altının özkütlesi bakırınkinden büyük olduğuna göre, ayarı en düşük bilezik ile ayarı en yüksek bilezik aşağıdakilerden hangisidir?

C

P ve Y

A

R ve X

B

R ve Y

D

X ve R

E

Y ve R

Seçeneğe tıklayarak işaretleyebilirsiniz

✓ Doğru Cevap: B ÖSYM Çözüm Standardı & Kazanım Gerekçesi

Özkütlesi büyük olan alaşımda altın oranı fazladır (ayar yüksek). Özkütlesi küçük olan alaşımda bakır oranı fazladır (ayar düşük).

Özkütleleri hesaplayalım ( $d = m / V$ ):
d_X = 9 / 0{}9 = 10\text{ g/cm}^3
d_Y = 13 / 1 = 13\text{ g/cm}^3
d_Z = 10 / 1 = 10\text{ g/cm}^3
d_P = 13 / 1{}1 $\approx$ 11{}8\text{ g/cm}^3
d_R = 12 / 1{}3 $\approx$ 9{}23\text{ g/cm}^3
Altının özkütlesi bakırdan büyük olduğundan, özkütlesi en büyük olan Y bileziği en yüksek ayarlı, özkütlesi en küçük olan R bileziği ise en düşük ayarlıdır.

🧠 ÖSYM Bilişsel Çeldirici Teşhisleri:

C Seçeneği: [P ve Y karışıklığı] P ve Y özkütlelerini yanlış sıralar.

A Seçeneği: [X'i en yüksek sanma] X'in hacminin küçük olmasından dolayı en yüksek ayarlı olduğunu düşünür.

B Seçeneği: [Doğru seçenek] Özkütleleri doğru hesaplayarak en düşük R ($9{}23$), en yüksek Y ($13$) bulmuştur.

E Seçeneği: [Y ve R yer değiştirme] Önce yüksek sonra düşük yazar.

D Seçeneği: [Ters sıralama] En düşük ve en yüksek yerini karıştırır.

Soru 6 Dayanıklılık

Tek ayaklı tahta sehpaya üst üste fizik kitapları konuluyor. Sehpanın üzerine 10. fizik kitabı konulduğunda sehpanın ayağı kırılarak kitaplar yere düşüyor.

I. Sehpa ayağının kalınlığını (kesit alanını) artırmak

II. Sehpa ayağının yüksekliğini azaltmak

III. Sehpa ayağının yüksekliğini artırmak

Buna göre, kitaplar konulmadan önce yukarıdaki işlemlerden hangileri yapılsaydı kırılma gerçekleşmeyebilirdi?

C

I ve II

B

Yalnız III

D

I ve III

E

Yalnız II

A

Yalnız I

Seçeneğe tıklayarak işaretleyebilirsiniz

✓ Doğru Cevap: C ÖSYM Çözüm Standardı & Kazanım Gerekçesi

Dayanıklılık kesit alanı ile doğru, yükseklik ile ters orantılıdır. Kalınlığı artırmak veya yüksekliği azaltmak dayanıklılığı artırır.

Katıların dayanıklılığı $\text{Dayanıklılık} \propto \frac{\text{Kesit Alanı}}{\text{Hacim}}$ veya boy uzunluğu için $1/h$ ile orantılıdır.
Sehpa ayağının kalınlığının artırılması kesit alanını büyütür, dolayısıyla dayanıklılığı artırır.
Sehpa ayağının yüksekliğinin azaltılması dayanıklılığı artırır.
Yüksekliği artırmak ise dayanıklılığı düşürür ve kırılmayı kolaylaştırır.

🧠 ÖSYM Bilişsel Çeldirici Teşhisleri:

C Seçeneği: [Doğru seçenek] Kalınlığı artırmanın ve yüksekliği azaltmanın dayanıklılığı artıracağını doğru analiz etmiştir.

B Seçeneği: [Ters mantık] Yüksekliği artırmanın dayanıklılığı artıracağını zanneder.

D Seçeneği: [III. öncül hatası] Yüksekliği artırmanın faydalı olacağını düşünür.

E Seçeneği: [Eksik öncül] Yalnızca II. öncülü seçer, kalınlık artışını dikkate almaz.

A Seçeneği: [Eksik öncül] Yalnızca I. öncülü doğru kabul eder, yüksekliğin etkisini gözden kaçırır.

TYT Fizik: Dayanıklılık & Katıların Dayanıklılığı ve Boyut İlişkisi (6 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

Soru Havuzu ve Doğrudan Çözüm Modu

Buna göre, çubuğun serbest ucunun aşağı doğru eğilmesinin temel nedeni yukarıdakilerden hangileriyle açıklanabilir?

Abdurrahman El-Hazini'nin geliştirdiği hidrostatik terazi sistemi yukarıdaki amaçlardan hangilerine hizmet etmiştir?

Buna göre, tabletin suya atılmadan önceki ilk hacmi $V_1$ 'in, tablet tamamen eridikten sonra su içinde kapladığı son hacim $V_2$ 'ye oranı $\frac{V_1}{V_2}$ kaçtır?

Buna göre, bardak ile taban arasındaki adezyon kuvvetinin büyüklüğü kaç N'dur?

Altının özkütlesi bakırınkinden büyük olduğuna göre, ayarı en düşük bilezik ile ayarı en yüksek bilezik aşağıdakilerden hangisidir?

Buna göre, kitaplar konulmadan önce yukarıdaki işlemlerden hangileri yapılsaydı kırılma gerçekleşmeyebilirdi?

Önerilen ÖSYM Deneme Testleri

TYT Fizik: Fizik Bilimine Giriş & SI Birim Sistemi (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Kinematik & Konum, Yol ve Yer Değiştirme (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Hareket Çeşitleri & Öteleme, Dönme ve Titreşim (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Madde ve Özellikleri & Kılcallık (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Madde ve Özellikleri & Özkütle (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Madde ve Özellikleri & Kohezyon Kuvveti (7 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

Soru Havuzu ve Doğrudan Çözüm Modu

Buna göre, çubuğun serbest ucunun aşağı doğru eğilmesinin temel nedeni yukarıdakilerden hangileriyle açıklanabilir?

Abdurrahman El-Hazini'nin geliştirdiği hidrostatik terazi sistemi yukarıdaki amaçlardan hangilerine hizmet etmiştir?

Buna göre, tabletin suya atılmadan önceki ilk hacmi V1V_1V1​'in, tablet tamamen eridikten sonra su içinde kapladığı son hacim V2V_2V2​'ye oranı V1V2\frac{V_1}{V_2}V2​V1​​ kaçtır?

Buna göre, bardak ile taban arasındaki adezyon kuvvetinin büyüklüğü kaç N'dur?

Altının özkütlesi bakırınkinden büyük olduğuna göre, ayarı en düşük bilezik ile ayarı en yüksek bilezik aşağıdakilerden hangisidir?

Buna göre, kitaplar konulmadan önce yukarıdaki işlemlerden hangileri yapılsaydı kırılma gerçekleşmeyebilirdi?

Önerilen ÖSYM Deneme Testleri

TYT Fizik: Fizik Bilimine Giriş & SI Birim Sistemi (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Kinematik & Konum, Yol ve Yer Değiştirme (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Hareket Çeşitleri & Öteleme, Dönme ve Titreşim (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Madde ve Özellikleri & Kılcallık (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Madde ve Özellikleri & Özkütle (8 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

TYT Fizik: Madde ve Özellikleri & Kohezyon Kuvveti (7 Soruluk Çözümlü Çıkmış Formatında Test)

Buna göre, tabletin suya atılmadan önceki ilk hacmi $V_1$ 'in, tablet tamamen eridikten sonra su içinde kapladığı son hacim $V_2$ 'ye oranı $\frac{V_1}{V_2}$ kaçtır?