Özkütle, bir maddenin birim hacimdeki kütlesini ifade eder ve genellikle d = m/V formülü ile hesaplanır. Bu soruda, iki farklı durum için özkütle hesaplaması yapmamız isteniyor.
- Adım 1: İlk durum için özkütle ifadesini yazalım.
- Kütle (m1) = m
- Hacim (V1) = 2V
- Özkütle (d1) = d
- Adım 2: İkinci durum için özkütle ifadesini yazalım.
- Kütle (m2) = 2m
- Hacim (V2) = 3V
- Özkütle (d2) = ?
- Adım 3: d' ifadesini d cinsinden bulalım.
Soruda verilen ilk sıvı için:
Özkütle formülünü kullanarak:
$$d = \frac{m}{2V}$$
Bu eşitlikten, m/V oranını d cinsinden ifade edebiliriz:
$$ \frac{m}{V} = 2d $$
Soruda verilen ikinci sıvı için:
İkinci sıvının özkütlesine d' diyelim:
$$d' = \frac{2m}{3V}$$
İkinci durumdaki d' ifadesini, ilk durumdan bulduğumuz m/V = 2d eşitliğini kullanarak düzenleyelim:
$$d' = \frac{2}{3} \times \frac{m}{V}$$
Şimdi m/V yerine 2d yazalım:
$$d' = \frac{2}{3} \times (2d)$$
$$d' = \frac{4d}{3}$$
Buna göre, ikinci sıvının özkütlesi $$\frac{4}{3}d$$'dir.
Cevap C seçeneğidir.