Bir maddenin suda yüzüp batmayacağını anlamak için o maddenin yoğunluğunu bilmemiz gerekir. Yoğunluk, bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir ve bize maddenin ne kadar "ağır" olduğunu söyler. Bu bilgiyi kullanarak sorumuzu adım adım çözelim:
- Yoğunluk Nedir? Yoğunluk, bir maddenin belirli bir hacimdeki kütlesidir. Yani, aynı hacimde hangi maddenin daha ağır olduğunu gösterir. Bilimsel olarak genellikle $g/cm^3$ veya $kg/m^3$ birimleriyle ifade edilir.
- Suyun Yoğunluğu: Saf suyun yoğunluğu, standart koşullarda (genellikle $4^\circ C$'de) yaklaşık olarak $1 \text{ g/cm}^3$'tür. Bu değer, bir maddenin suda yüzme, batma veya askıda kalma durumunu belirlemede bizim referans noktamızdır.
- Maddenin Yoğunluğu: Sorumuzda verilen maddenin yoğunluğu da $1 \text{ g/cm}^3$ olarak belirtilmiştir.
- Yoğunlukları Karşılaştırma ve Sonuç: Bir maddenin suda nasıl davranacağını belirlemek için, o maddenin yoğunluğunu suyun yoğunluğu ile karşılaştırırız:
- Eğer maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçükse (örneğin $0.8 \text{ g/cm}^3$), madde suyun yüzeyinde yüzer. Çünkü su, kendisinden daha az yoğun olan maddeyi yukarı doğru iter.
- Eğer maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan büyükse (örneğin $1.2 \text{ g/cm}^3$), madde suyun dibine batar. Çünkü suyun kaldırma kuvveti, maddenin ağırlığını dengelemeye yetmez.
- Eğer maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğuna eşitse (tıpkı sorumuzdaki gibi $1 \text{ g/cm}^3$), madde suyun içinde herhangi bir seviyede askıda kalır. Bu durumda, suyun kaldırma kuvveti ile maddenin ağırlığı birbirine eşittir ve madde ne yüzeye çıkar ne de dibe çöker.
- Sorumuzun Çözümü: Sorumuzdaki maddenin yoğunluğu ($1 \text{ g/cm}^3$) ile suyun yoğunluğu ($1 \text{ g/cm}^3$) birbirine eşit olduğu için, bu madde suda askıda kalacaktır.
Bu temel prensibi anladığımızda, günlük hayattaki birçok olayı (gemilerin yüzmesi, taşın batması, balıkların suyun içinde belirli bir derinlikte kalabilmesi gibi) kolayca açıklayabiliriz. Yoğunluk farkları, cisimlerin sıvılar içindeki davranışlarını belirleyen en önemli faktördür.
Cevap C seçeneğidir.
