Soru Çözümü
- Basınç formülü: Katı basıncı, ağırlık (kuvvet) bölü yüzey alanıdır ($P = F/A$).
- Başlangıçta sistemde 2 tahta blok ($G_K$, $G_L$) ve 8 adet bardak ($8 G_b$) bulunmaktadır. Zemine 4 bardak temas etmektedir ($4 A_g$).
- I. ifade analizi: "1 numaralı bardak 2 numaralı bardağın yanına konulursa K tahta bloğuna uygulanan basınç değişmez."
- Oyun kuralına göre bardaklar oyun dışına alınabilir. "2 numaralı bardağın yanına konulursa" ifadesi, 1 numaralı bardağın sistemden çıkarılıp masa üzerine (2 numaralı bardağın yanına) konulduğu şeklinde yorumlanmalıdır.
- 1 numaralı bardak sistemden çıkarıldığında, K bloğu üzerindeki toplam ağırlık azalır ($G_b$ kadar).
- K bloğunun zemine temas alanı değişmediği için, üzerindeki ağırlık azaldığından K bloğuna uygulanan basınç azalır. Yani basınç değişir.
- Bu nedenle ifade yanlıştır.
- II. ifade analizi: "3 ve 4 numaralı bardaklar çıkarılırsa zemine yapılan basınç ilk duruma göre iki katına çıkar."
- İlk durumdaki zemine uygulanan basınç $P_{ilk} = \frac{G_K + G_L + 8 G_b}{4 A_g}$.
- 3 ve 4 numaralı bardaklar çıkarıldığında, toplam ağırlık $G_K + G_L + 6 G_b$ olur (2 bardak eksilir). Zemine temas eden bardak sayısı 4'ten 2'ye düşer, yani temas alanı $2 A_g$ olur.
- Yeni durumdaki basınç $P_{yeni} = \frac{G_K + G_L + 6 G_b}{2 A_g}$.
- $P_{yeni}$'nin $2 P_{ilk}$ olması için $\frac{G_K + G_L + 6 G_b}{2 A_g} = 2 \times \frac{G_K + G_L + 8 G_b}{4 A_g}$ eşitliği sağlanmalıdır.
- Bu eşitlik $\frac{G_K + G_L + 6 G_b}{2 A_g} = \frac{G_K + G_L + 8 G_b}{2 A_g}$ haline gelir, bu da $6 G_b = 8 G_b$ demektir. Bu durum sadece $G_b = 0$ olduğunda geçerlidir. Bardakların ağırlığı sıfır olamayacağından, basınç iki katına çıkmaz.
- Bu nedenle ifade yanlıştır.
- III. ifade analizi: "1 numaralı bardak L tahta bloğunun üzerine konulursa zemine yapılan basınç ilk duruma göre değişmez."
- 1 numaralı bardak zaten L tahta bloğunun üzerindedir. Bu ifade, bardağın L bloğu üzerindeki konumunun değiştirilmesi veya hiçbir değişiklik yapılmaması anlamına gelir.
- Her iki durumda da sisteme eklenen veya sistemden çıkarılan bir ağırlık yoktur.
- Zemine etki eden toplam ağırlık ve zemine temas alanı değişmez.
- Dolayısıyla zemine yapılan basınç değişmez.
- Bu nedenle ifade doğrudur.
- Yanlış olan ifadeler I ve II'dir.
- Doğru Seçenek B'dır.