Yoğunluk farkı ile ayırma (Ayırma hunisi, Yüzdürme) Test 2

Yoğunluğu \(0,8 \text{ g/cm}^3\) olan bir cisim, yoğunluğu \(1,2 \text{ g/cm}^3\) olan sıvı içerisine bırakıldığında ne olur?

A) Sıvının dibine batar
B) Sıvının ortasında askıda kalır
C) Sıvının yüzeyinde yüzer
D) Sıvıda çözünür

Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için yoğunluk kavramını ve cisimlerin sıvılar içindeki davranışlarını anlamamız gerekiyor. Bir cismin bir sıvı içinde nasıl davranacağını belirleyen temel kural, cismin yoğunluğu ile sıvının yoğunluğunun karşılaştırılmasıdır.

• Yoğunluk Nedir? Yoğunluk, bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir. Yani, bir maddenin ne kadar "ağır" olduğunu hacmine göre ifade eder. Yoğunluk, kütlenin hacme bölünmesiyle bulunur ve formülü $d = \frac{m}{V}$ şeklindedir.
• Cisimlerin Sıvılardaki Davranış Kuralları: Bir cisim bir sıvıya bırakıldığında, cismin yoğunluğu ile sıvının yoğunluğu arasındaki ilişkiye göre üç farklı durum gözlemlenir:

  1. Eğer cismin yoğunluğu ($d_{cisim}$) sıvının yoğunluğundan ($d_{sıvı}$) daha küçükse ($d_{cisim} < d_{sıvı}$), cisim sıvının yüzeyinde yüzer.

  2. Eğer cismin yoğunluğu ($d_{cisim}$) sıvının yoğunluğuna eşitse ($d_{cisim} = d_{sıvı}$), cisim sıvının içinde askıda kalır (yani ne batar ne de yüzeye çıkar, herhangi bir seviyede dengede kalır).

  3. Eğer cismin yoğunluğu ($d_{cisim}$) sıvının yoğunluğundan daha büyükse ($d_{cisim} > d_{sıvı}$), cisim sıvının dibine batar.

• Sorudaki Verileri İnceleyelim: Soruda bize iki önemli bilgi verilmiştir:

  Cismin yoğunluğu ($d_{cisim}$) = $0,8 \text{ g/cm}^3$

  Sıvının yoğunluğu ($d_{sıvı}$) = $1,2 \text{ g/cm}^3$

• Yoğunlukları Karşılaştıralım: Şimdi cismin yoğunluğunu sıvının yoğunluğu ile karşılaştıralım:

  $d_{cisim} = 0,8 \text{ g/cm}^3$

  $d_{sıvı} = 1,2 \text{ g/cm}^3$

  Görüyoruz ki, cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan daha küçüktür: $0,8 < 1,2$. Yani, $d_{cisim} < d_{sıvı}$ durumu söz konusudur.
• Sonucu Belirleyelim: Yukarıda bahsettiğimiz kurallara göre, cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçük olduğu için cisim sıvının yüzeyinde yüzecektir.

Bu durumda, doğru seçenek C) Sıvının yüzeyinde yüzer ifadesidir.

Cevap C seçeneğidir.