Bir öğrenci, farklı maddelerin yoğunluklarını karşılaştırmak için bir deney tasarlıyor. Elinde eşit hacimli tahta, taş ve sünger parçaları bulunmaktadır.
Öğrenci bu parçaları birer birer suya bıraktığında, aşağıdaki gözlemlerden hangisi maddelerin yoğunluklarının farklı olduğunu göstermez?
A) Tahta parçasının su üzerinde yüzmesi
B) Taş parçasının suyun dibine batması
C) Sünger parçasının ilk başta yüzüp sonra su çekince batması
D) Tüm parçaların suyun ortasında asılı kalması
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, maddelerin yoğunluklarını karşılaştırmak için yapılan bir deneyde hangi gözlemin, maddelerin yoğunluklarının farklı olduğunu göstermeyeceğini bulmamız isteniyor. Öncelikle yoğunluk ve yüzme/batma ilişkisini hatırlayalım:
- Yoğunluk Nedir? Yoğunluk, bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir. Yani, aynı hacimdeki iki maddeden kütlesi fazla olanın yoğunluğu daha fazladır.
- Yüzme ve Batma: Bir madde suya bırakıldığında:
- Eğer maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan az ise, madde su üzerinde yüzer.
- Eğer maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğundan fazla ise, madde suya batar.
- Eğer maddenin yoğunluğu suyun yoğunluğuna eşit ise, madde suyun içinde asılı kalır (ne yüzer ne de dibe batar).
Şimdi seçenekleri tek tek inceleyelim:
- A) Tahta parçasının su üzerinde yüzmesi:
- Bu gözlem, tahtanın yoğunluğunun suyun yoğunluğundan daha az olduğunu gösterir. Bu durum, tahtanın yoğunluğunun diğer maddelerden (taş, sünger) ve sudan farklı olduğunu ortaya koyar. Dolayısıyla, yoğunluk farkını gösterir.
- B) Taş parçasının suyun dibine batması:
- Bu gözlem, taşın yoğunluğunun suyun yoğunluğundan daha fazla olduğunu gösterir. Bu da taşın yoğunluğunun diğer maddelerden ve sudan farklı olduğunu ortaya koyar. Dolayısıyla, yoğunluk farkını gösterir.
- C) Sünger parçasının ilk başta yüzüp sonra su çekince batması:
- Sünger ilk başta kuru olduğu için yoğunluğu sudan azdır ve yüzer. Su çektikçe, süngerin toplam kütlesi artar ve hacmi değişmediği için ortalama yoğunluğu artar. Suyun yoğunluğunu geçtiğinde ise batar. Bu durum, süngerin yoğunluğunun (hem kuru hem de su çekmiş haliyle) sudan ve diğer maddelerden farklı olduğunu gösterir. Dolayısıyla, yoğunluk farkını gösterir.
- D) Tüm parçaların suyun ortasında asılı kalması:
- Eğer tahta, taş ve sünger parçalarının hepsi suyun ortasında asılı kalıyorsa, bu durum her bir maddenin yoğunluğunun suyun yoğunluğuna eşit olduğu anlamına gelir. Yani, tahtanın yoğunluğu = suyun yoğunluğu, taşın yoğunluğu = suyun yoğunluğu ve süngerin yoğunluğu = suyun yoğunluğu demektir. Bu durumda, tahta, taş ve sünger gibi farklı maddelerin yoğunlukları birbirine eşit (ve suyun yoğunluğuna eşit) çıkmış olur. Deneyin amacı farklı maddelerin yoğunluklarını karşılaştırmak olduğuna göre, hepsinin aynı şekilde davranması, onların yoğunluklarının farklı olduğunu değil, aksine aynı olduğunu (ve suyun yoğunluğuna eşit olduğunu) gösterir. Bu nedenle, bu gözlem maddelerin yoğunluklarının farklı olduğunu göstermez.
Cevap D seçeneğidir.
