Yapılan ölçümlerde cisimlerin ağırlıklarının aynı olduğu gözleniyor. Buna göre K, L ve M cisimlerinin kütleleri arasındaki ilişki aşağıdaki grafiklerden hangisinde doğru gösterilmiş?
Soruda anlatılmak istenen, K, L ve M cisimlerinin ağırlığının sabit olduğu, ancak bu durumun cisimlerin kütlesi ile nasıl bir ilişki gösterebileceğidir. Ağırlık, cismin kütlesi ile bulunduğu yerdeki yerçekimi ivmesinin çarpımı ile belirlenir. Yani:
Yer çekimi ivmesi (g) ise Dünya’nın konumuna bağlı olarak değişir. Ekvator’da yer çekimi ivmesi, kutup bölgelerine göre daha küçük olduğundan, aynı ağırlık ölçülmesi için ekvatorda bulunan bir cismin kütlesi daha büyük olmalıdır.
Sorunun Çözümü:
-
Yerçekimi ivmesinin etkisi:
- K cisminin kutuplarda olduğu görülüyor, bu yüzden yerçekimi ivmesi burada daha büyüktür.
- L cismi ekvatora yakındır, bu noktada yerçekimi ivmesi daha küçüktür.
- M cisminin ekvatorda olduğu bellidir, burada yerçekimi ivmesi en küçüktür.
-
Aynı ağırlık değerini sağlamak için:
- Yer çekimi ivmesi küçük olduğunda, kütle büyük olmalıdır.
- Yer çekimi ivmesi büyük olduğunda, kütle küçük olmalıdır.
Bu durumda cisimlerin kütle büyüklükleri; K < L < M şeklinde sıralanır.
Doğru Yanıt:
Grafiklere baktığımızda doğru kütle büyüklüğü sıralaması C seçeneğinde verilmiştir.
Özet Tablosu:
| Cisim | Yerçekimi ivmesi (g) | Kütle (m) |
|---|---|---|
| K | Büyük | Küçük |
| L | Orta | Orta |
| M | Küçük | Büyük |
Bu nedenle seçilecek doğru grafik C şıkkıdır.