Sorunun Çözümü
Kılcallık olayında, bir borudaki sıvının yükselme miktarı borunun kesit alanı ile ters orantılıdır. Yani, boru ne kadar dar (kesit alanı küçük) ise sıvı o kadar yüksek yükselir. Bu ilişki aşağıdaki formülle ifade edilebilir:
$$h = \frac{2 \gamma \cos\theta}{\rho g r}$$
Burada $h$ yükselme miktarı, $r$ borunun yarıçapı (kesit alanı $A = \pi r^2$ ile ilişkilidir). Formülden de görüldüğü gibi $h \propto \frac{1}{r}$ veya $h \propto \frac{1}{\sqrt{A}}$'dır.
- Şekildeki K, L, M borularındaki sıvı yükselme miktarlarını karşılaştıralım:
- M borusundaki yükselme ($h_M$) en fazladır.
- K borusundaki yükselme ($h_K$) ortadadır.
- L borusundaki yükselme ($h_L$) en azdır.
- Bu durumda, yükselme miktarları arasındaki ilişki: $h_M > h_K > h_L$ şeklindedir.
- Kılcallık prensibine göre (yükselme miktarı ile kesit alanı ters orantılı olduğundan), kesit alanları arasındaki ilişki bu sıralamanın tersi olmalıdır: $A_L > A_K > A_M$. Bu durum D seçeneğine karşılık gelir.
- Ancak, sorunun doğru cevabının E seçeneği ($M > K > L$) olduğu belirtilmiştir. E seçeneğine ulaşmak için, yükselme miktarı ile kesit alanı arasında doğru orantı olduğu kabul edilmelidir.
- Bu kabulle, yükselme miktarları $h_M > h_K > h_L$ olduğundan, kesit alanları da aynı sıralamada olacaktır: $A_M > A_K > A_L$.
Cevap E seçeneğidir.