Soru: Sıvı basıncını etkileyen faktörleri belirlemek için özdeş kaplar eşit seviyelerde su, tuzlu su ve gliserinle dolduruluyor. Ardından üç özdeş balon aynı miktarda şişirilip ve herbirinin ucuna kapların tabanına batmasını sağlayacak ağırlıklar bağlanıyor. (Kaplardan sıvı taşmamaktadır.) Buna göre aşağıda verilen sonuçlardan hangisi çıkarılamaz? (d_gliserin > d_tuzlu su > d_su)
Cevap:
Bu soruda sıvıların yoğunluklarının farklı olduğu belirtiliyor: Gliserin suyun en yoğun hali, tuzlu su orta derecede yoğun, ve saf su ise en az yoğun olanıdır. Bu bilgiler kullanılarak verilen seçenekleri değerlendirebiliriz.
A. Balonların hacimleri büyükten küçüğe sırasıyla; kırmızı, mavi, gri şeklinde olur.
- Doğru. Yoğunluğu daha az olan sıvılar, balonları daha fazla sıkıştıracaktır çünkü balonlar daha fazla batacaktır. Bu nedenle, saf su en büyük hacimli balona sahip olacak, ardından tuzlu su ve en son gliserin olacaktır.
B. Balonlardaki değişimin en büyük sebebi sıvının derinliğinin basınca etkisidir.
- Yanlış. Balondaki değişimin en büyük sebebi sıvının yoğunluğunun basınca etkisidir. Derinlik, belirli basınç üzerinde etkili olabilir ancak, sıvının yoğunluğu direkt olarak balonların baskı altındaki davranışı üzerinde daha önemlidir.
C. Balonların sıvı içerisindeki son hacimleri eşit olması istenirse, yüzeye en yakın gri, en derinde kırmızı balon olmalıdır.
- Yanlış çıkarım. Yoğunluk farkı nedeniyle, balonlar sıvı içinde batma eğilimindedir. Daha yoğun olan sıvıda balonlar daha az yükselir ve yüzeyden daha uzakta olur.
D. Sıvı yoğunluğunun sıvı basıncına etkisi karşılaştırılabilir.
- Doğru. Sıvının yoğunluğu doğrudan sıvı basıncını etkiler. Bir sıvının yoğunluğu ne kadar fazlaysa, o kadar fazla basınç oluşturur.
Sonuç olarak, doğru cevap B seçeneğidir. Çünkü yoğunluğun değil, derinliğin en büyük sebep olduğu iddia edilmektedir ki bu durumda yanlış bir çıkarımdır.