Bir deneyde eşit hacimli X, Y ve Z cisimleri suya bırakılıyor. X cismi yüzüyor, Y cismi askıda kalıyor, Z cismi ise batıyor.
Buna göre bu cisimlerin yoğunlukları için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
A) d
X > d
Y > d
Z
B) d
Z > d
Y > d
X
C) d
Y > d
X > d
Z
D) d
X > d
Z > d
Y
Bu soruyu çözmek için, bir cismin bir sıvı içindeki davranışının (yüzme, askıda kalma, batma) cismin yoğunluğu ile sıvının yoğunluğu arasındaki ilişkiye bağlı olduğunu hatırlamamız gerekiyor. Bu temel fizik prensibini adım adım inceleyelim:
- X cismi yüzüyor: Bir cisim bir sıvıda yüzüyorsa, o cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan küçüktür. Bu durumda, $d_X < d_{su}$ olur. (Burada $d_X$ X cisminin yoğunluğunu, $d_{su}$ ise suyun yoğunluğunu temsil eder.)
- Y cismi askıda kalıyor: Bir cisim bir sıvıda askıda kalıyorsa (yani ne batıyor ne de yüzüyor, sıvının içinde herhangi bir seviyede durabiliyorsa), o cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğuna eşittir. Bu durumda, $d_Y = d_{su}$ olur. (Burada $d_Y$ Y cisminin yoğunluğunu temsil eder.)
- Z cismi batıyor: Bir cisim bir sıvıda batıyorsa, o cismin yoğunluğu sıvının yoğunluğundan büyüktür. Bu durumda, $d_Z > d_{su}$ olur. (Burada $d_Z$ Z cisminin yoğunluğunu temsil eder.)
- Şimdi bu üç durumu bir araya getirelim: X cisminin yoğunluğu sudan küçük ($d_X < d_{su}$), Y cisminin yoğunluğu suya eşit ($d_Y = d_{su}$) ve Z cisminin yoğunluğu sudan büyüktür ($d_Z > d_{su}$).
- Bu bilgilere göre, cisimlerin yoğunluklarını büyükten küçüğe doğru sıralarsak, en büyük yoğunluğa sahip olan Z cismi, ardından Y cismi ve en küçük yoğunluğa sahip olan X cismi olacaktır.
- Dolayısıyla, doğru sıralama $d_Z > d_Y > d_X$ şeklindedir.
Bu sıralama seçeneklere baktığımızda B seçeneği ile uyuşmaktadır.
Cevap B seçeneğidir.
