Sorunun Çözümü
Verilen soruda, yukarıdaki sistemlerden hangileriyle yapılan ölçüm sonuçlarının hem Ay'da hem de Dünya'da aynı olacağı sorulmaktadır. Her bir sistemi ayrı ayrı inceleyelim:
- I. Dinamometre: Dinamometre, bir cismin ağırlığını (kuvvetini) ölçer. Ağırlık, cismin kütlesi (\(m\)) ile bulunduğu yerdeki yerçekimi ivmesinin (\(g\)) çarpımıdır (\(G = m \cdot g\)). Ay'ın yerçekimi ivmesi, Dünya'nın yerçekimi ivmesinden yaklaşık 6 kat daha küçüktür. Dolayısıyla, bir cismin ağırlığı Ay'da Dünya'dakinden farklı ölçülecektir. Bu nedenle dinamometre ile yapılan ölçüm sonuçları aynı olmaz.
- II. Termometre: Termometre, sıcaklığı ölçer. Sıcaklık, maddenin moleküllerinin ortalama kinetik enerjisiyle ilgili bir büyüklüktür ve yerçekimi ivmesinden etkilenmez. Bir ortamın sıcaklığı, Ay'da veya Dünya'da aynı prensiple ölçülür ve yerçekimi ivmesi bu ölçümü değiştirmez. Bu nedenle termometre ile yapılan ölçüm sonuçları aynı olur.
- III. Eşit kollu terazi: Eşit kollu terazi, kütleyi ölçer. Eşit kollu terazi, bir cismin kütlesini, bilinen standart kütlelerle karşılaştırarak denge prensibine göre çalışır. Terazinin her iki kefesine etki eden yerçekimi kuvveti (ağırlık) aynı oranda değişeceği için, denge durumu yerçekimi ivmesinden etkilenmez. Yani, \(m_{cisim} \cdot g = m_{standart} \cdot g\) eşitliğinde, \(g\) değeri değişse bile \(m_{cisim} = m_{standart}\) ilişkisi korunur. Kütle, maddenin değişmez bir özelliğidir ve yerçekimi ivmesinden bağımsızdır. Bu nedenle eşit kollu terazi ile yapılan ölçüm sonuçları aynı olur.
Sonuç olarak, Termometre (II) ve Eşit kollu terazi (III) ile yapılan ölçüm sonuçları hem Ay'da hem de Dünya'da aynı olacaktır.
Cevap D seçeneğidir.