Bu soruyu çözmek için, bilyenin hacmini ve kütlesini kullanarak öz kütle formülünü uygulayacağız.
-
Adım 1: Bilyenin hacmini bulma.
Şekil I'de bilye sıvı içindeyken toplam sıvı seviyesi 80 cm³'tür. Şekil II'de bilye çıkarıldıktan sonra sıvının seviyesi 60 cm³'e düşmüştür. Bu fark, bilyenin hacmini verir.
Bilyenin hacmi ($V_{bilye}$) = (Bilye varken sıvı seviyesi) - (Bilye yokken sıvı seviyesi)
$$V_{bilye} = 80 \text{ cm}^3 - 60 \text{ cm}^3 = 20 \text{ cm}^3$$
-
Adım 2: Bilyenin kütlesini belirleme.
Soruda bilyenin kütlesi ($m_{bilye}$) 70 g olarak verilmiştir.
$$m_{bilye} = 70 \text{ g}$$
-
Adım 3: Bilyenin öz kütlesini hesaplama.
Öz kütle ($\rho$) formülü, kütlenin hacme oranıdır:
$$\rho = \frac{m}{V}$$
Bilyenin öz kütlesini hesaplayalım:
$$\rho_{bilye} = \frac{m_{bilye}}{V_{bilye}} = \frac{70 \text{ g}}{20 \text{ cm}^3}$$
$$\rho_{bilye} = 3.5 \text{ g/cm}^3$$
Buna göre, bilyenin yapıldığı maddenin öz kütlesi 3,5 g/cm³'tür.
Cevap D seçeneğidir.