Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruda tuğlaların yere uyguladığı basıncı inceleyeceğiz. Basınç, bir yüzeye etki eden dik kuvvetin, o yüzeyin alanına oranıdır. Bu temel bilgiyi kullanarak iki durumu karşılaştıralım.
- Öncelikle basınç formülünü hatırlayalım: $P = \frac{F}{A}$
- Burada $P$ basıncı, $F$ yüzeye etki eden dik kuvveti (bu durumda tuğlaların ağırlığı), $A$ ise kuvvetin uygulandığı yüzey alanını temsil eder.
- Her bir tuğlanın ağırlığına $G$ diyelim.
- Bir tuğlanın yatay yüzeyinin alanına (yani yere temas eden yüzey alanına) $A_0$ diyelim. Tuğlalar özdeş olduğu için bu alan her tuğla için aynıdır.
Şimdi her iki durumu ayrı ayrı inceleyelim:
- Durum I: Bir tuğla yatay yüzeyi üzerine konulmuştur.
- Bu durumda yere uygulanan kuvvet ($F_1$), bir tuğlanın ağırlığına eşittir. Yani $F_1 = G$.
- Yere temas eden yüzey alanı ($A_1$), bir tuğlanın yatay yüzey alanına eşittir. Yani $A_1 = A_0$.
- Bu durumda yere uygulanan basınç $P_1$ şu şekilde hesaplanır: $P_1 = \frac{F_1}{A_1} = \frac{G}{A_0}$.
- Durum II: İki özdeş tuğla üst üste konulmuştur ve alttaki tuğla yatay yüzeyi üzerine temas etmektedir.
- Bu durumda yere uygulanan kuvvet ($F_2$), iki tuğlanın toplam ağırlığına eşittir. Yani $F_2 = G + G = 2G$.
- Yere temas eden yüzey alanı ($A_2$), yine alttaki tuğlanın yatay yüzey alanına eşittir. Çünkü sadece alttaki tuğla yere temas etmektedir. Yani $A_2 = A_0$.
- Bu durumda yere uygulanan basınç $P_2$ şu şekilde hesaplanır: $P_2 = \frac{F_2}{A_2} = \frac{2G}{A_0}$.
Şimdi $P_1$ ve $P_2$ arasındaki ilişkiyi bulalım:
- $P_1 = \frac{G}{A_0}$
- $P_2 = \frac{2G}{A_0}$
- Gördüğümüz gibi, $P_2$ ifadesi $P_1$ ifadesinin 2 katıdır. Yani $P_2 = 2 \times \left(\frac{G}{A_0}\right) = 2 P_1$.
Bu durumda, iki tuğlanın üst üste konulduğu durumda yere uygulanan basınç, tek tuğlanın uyguladığı basıncın iki katıdır.
Cevap D seçeneğidir.
