Bir deney tüpüne önce su, sonra yoğunluğu sudan az olan yağ ekleniyor. Daha sonra yoğunluğu her ikisinden de farklı olan bir boncuk tüpe bırakılıyor. Boncuk su ile yağın arasında askıda kalıyor. Bu durum için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) Boncuğun yoğunluğu yağınkinden azdır
B) Boncuğun yoğunluğu suyunkinden fazladır
C) Boncuğun yoğunluğu yağ ile suyun yoğunlukları arasındadır
D) Boncuğun yoğunluğu suyun yoğunluğuna eşittir
Bu soruyu çözmek için yoğunluk kavramını ve cisimlerin sıvılar içindeki davranışlarını adım adım inceleyelim:
- Yoğunluk Nedir? Yoğunluk, bir maddenin birim hacmindeki kütlesidir. Bir cismin yoğunluğu, bulunduğu sıvının yoğunluğundan az ise yüzer, fazla ise batar, eşit ise askıda kalır.
- Sıvıların Konumu: Deney tüpüne önce su, sonra yoğunluğu sudan az olan yağ ekleniyor. Yoğunluğu fazla olan su altta, yoğunluğu az olan yağ ise üstte bir tabaka oluşturur. Yani, tüpün dibinde su, suyun üzerinde ise yağ bulunur.
- Boncuğun Yağdaki Davranışı: Boncuk, yağ tabakasının içinden geçerek su ile yağın arasına iniyor. Bu durum, boncuğun yoğunluğunun yağın yoğunluğundan daha fazla olduğunu gösterir. Eğer boncuk yağdan daha az yoğun olsaydı, yağın üzerinde yüzerdi.
- Boncuğun Sudaki Davranışı: Boncuk, su tabakasının içine batmıyor, aksine su ile yağın arasında askıda kalıyor. Bu durum, boncuğun yoğunluğunun suyun yoğunluğundan daha az olduğunu gösterir. Eğer boncuk sudan daha yoğun olsaydı, suyun içine batarak tüpün dibine inerdi.
- Sonuç: Boncuk, yağdan daha yoğun olduğu için yağın içinden geçerken, sudan daha az yoğun olduğu için suyun içine batmaz ve iki sıvının arasında askıda kalır. Bu da boncuğun yoğunluğunun, yağın yoğunluğu ile suyun yoğunluğu arasında olduğunu gösterir.
Bu durumu matematiksel olarak şu şekilde ifade edebiliriz:
- $ \text{Yağın Yoğunluğu} < \text{Boncuğun Yoğunluğu} < \text{Suyun Yoğunluğu} $
Bu açıklamalara göre, doğru seçeneğin C olduğunu görüyoruz.
Cevap C seçeneğidir.
