Boylar Eşit X, Y ve Z Metal Çubuklarından Yapılan Termometreler
Sorunun Anlamı:
Bu soruda, boyları eşit olan X, Y ve Z metal çubuklarından yapılmış termometrelerin sıcaklık değişimlerine duyarlılıkları incelenmektedir. Oranın sıcaklığı değiştiğinde metal çubukların bükülmesi gözlemlenerek çevre sıcaklığı ölçülür. Soruda, bu metallerin genleşme katsayıları verilmiş ve duyarlılıklarının sıralanması istenmiştir.
İlgili Bilgiler:
- X, Y ve Z metallerinin boyca genleşme katsayıları arasında \alpha_x = 2\alpha_y = 4\alpha_z ilişkisi vardır.
- Duyarlılık, sıcaklık değişimlerine karşı bir termometrenin ne kadar hassas olduğunu ifade eder. Genellikle genleşme katsayısının büyüklüğü ile ilgilidir; çünkü genleşme katsayısı büyük olan metal daha fazla uzar ve daha hassas ölçüm yapabilir.
Çözüm Adımları:
-
Genleşme Katsayılarının Karşılaştırılması:
- \alpha_x = 2\alpha_y = 4\alpha_z olduğuna göre;
- \alpha_x en büyük,
- \alpha_y orta,
- \alpha_z en küçük değere sahiptir.
- \alpha_x = 2\alpha_y = 4\alpha_z olduğuna göre;
-
Duyarlılıkların Karşılaştırılması:
- Genleşme katsayısı büyük olan metal daha fazla genleşeceğinden, duyarlılığı da o kadar fazla olur.
- Bu durumda, genleşme katsayılarının sıralamasına göre duyarlılık sıralaması D_x > D_y > D_z şeklinde olacaktır.
-
Sonuç:
Verilen bilgilere ve genleşme katsayıları ilişkin sıralamaya göre, duyarlılık sırası D_x > D_y > D_z olarak belirlenmiştir. Bu da doğru cevabın B seçeneği olduğunu gösterir.
Özet:
X, Y ve Z metallerinden yapılan termometrelerin sıcaklık değişimine duyarlılıkları, genleşme katsayılarına bağlı olarak sırasıyla D_x > D_y > D_z şeklindedir.