Hidrometre Yapalım

Bilmekte Fayda Var!

Neden Bazı Maddeler Suyun İçinde Yüzerken Bazı Maddeler Batar?

Deniz, göl ve akarsularda farklı büyüklükte ve türde pek çok cisim görürüz. Bu cisimlerin bazıları suyun üzerinde yüzer, bazıları suyun içinde asılı kalır, bazılarıysa dibe batar. Cisimlerin sudaki konumlarını belirleyen etkenin ne olduğunu hiç düşündünüz mü? Gelin bu merakımızı bir etkinlik ile giderelim.

 

Yoğunluk Nedir?

Bir maddenin kütlesinin hacmine oranı, o maddenin yoğunluğunu verir. Yoğunluk, maddenin ayırt edici özelliklerinden biridir.

 

Yoğunluk Nasıl Hesaplanır?

Yoğunluk, kütle ve hacim sırasıyla "d”, "m” ve "V” harfleri ile gösterilir. Bir maddenin yoğunluğunu bulmak için aşağıdaki eşitliği kullanırız.

Yoğunluk = Kütle / Hacim   

Yoğunluğun birimi, kütle ve hacim birimlerine bağlı olarak g/cm³, kg/m³ veya g/ml olabilir.

 

Kütle ve Hacim Nasıl Ölçülür?

Bir maddenin kütlesi eşit kollu terazi ile ölçülebilir. Düzgün geometrik şekilli katıların hacmi matematiksel yöntemlerle hesaplanabilir. Sıvıların ve şekilsiz katıların hacmini ölçmek içinse dereceli silindir kullanılır.

Aynı şartlarda farklı maddelerin yoğunlukları birbirinden farklıdır. Çünkü farklı maddelerin tanecik yapıları ve taneciklerinin arasındaki boşluklar da farklıdır. Bir bardak suya tahta parçası ve çivi bıraktığımızda tahtanın yüzdüğünü, çivinin ise battığını gözlemleriz. Suyun dibine batan çivinin yoğunluğu suyunkinden daha büyüktür. Suyun üzerinde yüzen tahta parçasının yoğunluğu ise suyunkinden daha küçüktür.

 

Yoğunluk Madde Miktarına Bağlı mıdır?

Bir maddenin yoğunluğu madde miktarına bağlı değildir. Çünkü madde miktarı arttıkça maddenin kütlesi ve hacmi de aynı oranda arttığı için maddenin yoğunluğu sabit kalır. Farklı maddelerin yoğunluklarını karşılaştırmanın en kolay yolu, maddelerin bir sıvıya bırakıldıklarında batıp batmadıklarını incelemektir. Eğer maddelerin biri sıvıda batıyor, diğeri yüzüyorsa batan madde yüzen maddeden daha yoğundur.

 

Hidrometre Nedir, Ne İçin Kullanılır?

Hidrometre, suya göre çeşitli sıvıların yoğunluğunu ölçmemizi sağlayan basit bir cihazdır. Hidrometreler sütün yağ içeriğini tespit etmek, fermantasyon sürecini izlemek ve sudaki tuz ve safsızlık konsantrasyonunu takip etmek gibi farklı amaçlarla kullanılır.

Tasarla ve Yap köşesinin bu projesinde, saf suya göre sıvıların yoğunluklarını ölçmemizi sağlayan bir hidrometre düzeneği yapıyoruz.

 

Nelere İhtiyacımız Var?

• 1 adet plastik enjektör (10 ml)
• 1 adet metal bilye
• 1 adet 6 cm x 6 cm boyutlarında kâğıt
• Asetat kalemi
• Su bardağı
• Kaşık
• Tuz
• Saf su
• Sıvı yağ
• "Tuzlu Su Çözeltisi”, "Saf Su” ve "Sıvı Yağ” etiketi
• Kargaburun pense
• Zımpara

 

Uyarı:

Kesici ve delici aletleri kullanırken dikkatli olalım. Etkinliği yalnızca malzeme listesinde belirtilen sıvılarla gerçekleştirelim.

 

Ne Yapıyoruz?

Ne Oldu?

Sıvı içerisine bırakılan herhangi bir cisme farklı yönlerde ve büyüklüklerde kuvvetler etki eder. Bu kuvvetlerin bileşkesi kaldırma kuvvetini oluşturur. Cisim, sıvı tarafından uygulanan bu kaldırma kuvvetiyle yukarı doğru itilir.

Sıvıların kaldırma kuvvetini Arşimet keşfetmişti. Bir sıvının içine bırakılan bir cisme uyguladığı kaldırma kuvveti, cismin sıvı içine batan hacmiyle ve sıvının yoğunluğuyla doğru orantılıdır.

Düzeneğimizde işaretlediğimiz "1” seviyesi saf suyun yoğunluğuna karşılık gelir. Bu işaretten yararlanarak diğer sıvıların yoğunluklarını suyunkiyle karşılaştırabiliriz. Sıvı seviyesi "1” işaretinin üstündeyse sıvının yoğunluğunun suyunkinden düşük, "1” işaretinin altındaysa sıvının yoğunluğunun suyunkinden yüksek olduğu sonucuna ulaşırız.

 

Düşünelim!

Timsahlar daha derinlere dalabilmek için neden taş yutar?

 

Kaynaklar:

• Komisyon, 6. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2015.
• Komisyon, 8. Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2012.
• Komisyon, 10 Sınıf Fizik Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2019.

 

Yazar Hakkında:

Namdar Gürsönmez

İzmir Çiğli-Karşıyaka Aydoğan Yağcı Bilim ve Sanat Merkezi

Uzman Fen Bilimleri Öğretmeni