Sevgili öğrenciler, Torricelli deneyi ve atmosfer basıncı arasındaki ilişkiyi anlamak, bu soruyu çözmek için anahtarımızdır. Haydi adım adım inceleyelim:
- Torricelli Deneyi Ne Ölçer? Torricelli deneyi, atmosfer basıncını ölçmek için tasarlanmıştır. Deneyde, ters çevrilmiş bir cam tüpteki cıva sütununun yüksekliği, dışarıdaki atmosferin uyguladığı basınca denge oluşturur. Yani, cıva sütununun yüksekliği ne kadar fazlaysa, atmosfer basıncı da o kadar fazladır.
- Atmosfer Basıncı Yükseklikle Nasıl Değişir? Dünya'mızı saran atmosfer, bir gaz tabakasıdır ve bu gazın bir ağırlığı vardır. Bu ağırlık, yeryüzüne bir basınç uygular. Deniz seviyesinde, üzerimizdeki hava sütunu en kalındır ve dolayısıyla atmosfer basıncı en yüksektir. Yükseklere çıkıldıkça (örneğin bir dağın tepesine çıktığınızda), üzerimizdeki hava sütununun kalınlığı ve dolayısıyla ağırlığı azalır. Bu durum, atmosfer basıncının yükseklere çıkıldıkça azaldığı anlamına gelir.
- Cıva Sütunu Yüksekliği ile Atmosfer Basıncı İlişkisi: Torricelli deneyinde, cıva sütununun yüksekliği ($h$), dış atmosfer basıncı ($P_{atm}$) ile doğrudan ilişkilidir. Cıva sütununun tabanında oluşturduğu basınç ($P_{cıva} = \rho \cdot g \cdot h$) dış atmosfer basıncına eşit olduğundan ($P_{atm} = P_{cıva}$), atmosfer basıncı azaldığında cıva sütununun yüksekliği de azalmak zorundadır. Burada $\rho$ cıvanın yoğunluğu ve $g$ yer çekimi ivmesidir.
- Sonuç: Yükseklere çıkıldıkça atmosfer basıncı azalır. Atmosfer basıncı azaldığında ise Torricelli deneyindeki cıva sütununun yüksekliği de azalır.
Bu nedenle, cıva sütununun yüksekliği deniz seviyesinden yükseklere çıkıldıkça azalır.
Cevap B seçeneğidir.
