Yoğunluğu 1 g/cm³ olan bir cisim, yoğunluğu 1 g/cm³ olan su içine bırakılırsa ne olur?
A) Cisim suyun dibine batar
B) Cisim su yüzeyinde yüzer
C) Cisim su içinde askıda kalır
D) Cisim suyun üzerine çıkar
Sevgili öğrenciler, bu soruyu çözmek için yoğunluk kavramını ve cisimlerin sıvılar içindeki davranışlarını anlamamız gerekiyor. Yoğunluk, bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir ve cisimlerin bir sıvı içinde batıp batmayacağını, yüzüp yüzmeyeceğini veya askıda kalıp kalmayacağını belirleyen önemli bir fiziksel özelliktir. Haydi adım adım inceleyelim:
- Yoğunluk Karşılaştırması: Bir cismin bir sıvı içindeki davranışını belirlemek için, cismin yoğunluğu ile sıvının yoğunluğunu karşılaştırmamız gerekir. Bu karşılaştırma bize cismin yüzeceğini, batacağını veya askıda kalacağını söyler.
- Verilen Bilgiler: Sorumuzda, cismin yoğunluğu $1 \text{ g/cm}^3$ olarak verilmiştir. Aynı zamanda, cismin bırakıldığı suyun yoğunluğu da $1 \text{ g/cm}^3$'tür. Bu durumda, cismin yoğunluğu ile suyun yoğunluğu birbirine tamamen eşittir.
- Cisimlerin Sıvılardaki Davranış Kuralları:
- Eğer cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyükse (cisim yoğun > sıvı yoğun), cisim sıvının dibine batar. Örneğin, bir taşın suda batması gibi.
- Eğer cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçükse (cisim yoğun < sıvı yoğun), cisim sıvının yüzeyinde yüzer. Örneğin, bir tahta parçasının suda yüzmesi gibi.
- Eğer cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğuna eşitse (cisim yoğun = sıvı yoğun), cisim sıvının içinde herhangi bir seviyede askıda kalır. Yani ne dibe batar ne de yüzeye çıkar, sıvının içinde dengede durur.
(Not: Yukarıdaki liste, kuralları daha iyi açıklamak için iç içe gibi görünse de, her bir kural ayrı bir durum olarak ele alınmıştır.)
- Sorumuzun Çözümü: Sorumuzda cismin yoğunluğu ($1 \text{ g/cm}^3$) suyun yoğunluğuna ($1 \text{ g/cm}^3$) eşit olduğu için, yukarıdaki kurallardan üçüncüsü geçerlidir. Cisim suyun içinde askıda kalacaktır.
Cevap C seçeneğidir.
