Bu soruyu çözmek için kütle, öz kütle ve hacim arasındaki ilişkiyi kullanacağız. Düzgün silindirik bir kapta sıvıların hacimleri, taban alanı ve yüksekliklerinin çarpımı olarak ifade edilebilir.
- Verilen Bilgiler:
- K sıvısının yüksekliği: \(h_K = 5h\)
- L sıvısının yüksekliği: \(h_L = 2h\)
- Kütleler eşittir: \(m_K = m_L\)
- Kütle Formülü:
Kütle \(m\), öz kütle \(d\) ve hacim \(V\) çarpımıdır: \(m = d \cdot V\).
Silindirik kapta hacim \(V = A \cdot h\) (burada \(A\) taban alanı, \(h\) yükseklik).
- K Sıvısının Kütlesi:
K sıvısının hacmi \(V_K = A \cdot h_K = A \cdot 5h\).
K sıvısının kütlesi \(m_K = d_K \cdot V_K = d_K \cdot A \cdot 5h\).
- L Sıvısının Kütlesi:
L sıvısının hacmi \(V_L = A \cdot h_L = A \cdot 2h\).
L sıvısının kütlesi \(m_L = d_L \cdot V_L = d_L \cdot A \cdot 2h\).
- Kütle Eşitliğini Kullanma:
Soruda kütlelerin eşit olduğu belirtilmiştir: \(m_K = m_L\).
Denklemi yazalım:
\[ d_K \cdot A \cdot 5h = d_L \cdot A \cdot 2h \] - Oranı Bulma:
Denklemin her iki tarafındaki ortak terimler olan \(A\) (taban alanı) ve \(h\) (yükseklik birimi) sadeleştirilebilir:
\[ d_K \cdot 5 = d_L \cdot 2 \]Bizden istenen \(\frac{d_K}{d_L}\) oranıdır. Denklemi bu orana göre düzenleyelim:
\[ \frac{d_K}{d_L} = \frac{2}{5} \]
Cevap B seçeneğidir.