Farklı Yoğunluklara Sahip Maddelerin Dengesi
Cevap:
Konunun Tanıtımı:
Bu soru, birbirine karışmayan üç sıvının bir kapta nasıl dengeye geleceğini, yani hangi sıvının diğerlerinin üstünde ya da altında yer alacağını belirlemek için yoğunluk kavramını kullanmayı gerektirir. Yoğunluk, bir maddenin birim hacmindeki kütle miktarını ölçen bir kavramdır ve şu şekilde hesaplanır:
Adım 1: Yoğunlukların Hesaplanması
Tabloda verilen değerler doğrultusunda, her bir sıvının yoğunluğunu hesaplayalım:
-
x maddesi:
- Kütle = 40 g
- Hacim = 20 cm³
- Yoğunluk = \frac{40}{20} = 2 g/cm³
-
y maddesi:
- Kütle = 30 g
- Hacim = 20 cm³
- Yoğunluk = \frac{30}{20} = 1.5 g/cm³
-
z maddesi:
- Kütle = 20 g
- Hacim = 20 cm³
- Yoğunluk = \frac{20}{20} = 1 g/cm³
Adım 2: Sıvıların Kapta Konumlanması
Yoğunlukları hesapladıktan sonra, sıvıların aynı kapta dengede nasıl konumlanacaklarını belirleyebiliriz. Genel olarak, yoğunluğu daha düşük olan sıvı üstte, yüksek olan ise altta yer alır. En yüksek yoğunluklu sıvı ise kapta en altta yer alır.
- X maddesi (yoğunluk = 2 g/cm³): En yoğun madde olduğu için en alt katmanda olacaktır.
- Y maddesi (yoğunluk = 1.5 g/cm³): Orta katman olarak konumlanacaktır.
- Z maddesi (yoğunluk = 1 g/cm³): Yoğunluğu en düşük olduğu için en üstte olacaktır.
Adım 3: Denge Durumunun Belirlenmesi
Yukarıdaki analizlere göre sıvıların kapta bulunma sırası şu şekilde olacaktır:
Z (en üstte) > Y > X (en altta)
Nihai Cevap
Sıvıların kapta dengeye ulaştıkları durum, “Z üstte, Y ortada, X altta” şeklinde, yani seçenek A gibi olacaktır.