Çivilerin tahta bloğa ne kadar çakıldığı, güllelerin başlangıçtaki potansiyel enerjilerinin ne kadarının işe dönüştüğünü gösterir. Çivi ne kadar derine çakılırsa, gülle o kadar fazla iş yapmıştır ve dolayısıyla başlangıçtaki potansiyel enerjisi o kadar fazladır.
Görsel Analizi ve Çelişki:
- Verilen "son görünüm" görseline göre, L çivisi en derine, K çivisi orta derinliğe, M çivisi ise en sığa çakılmıştır.
- Bu durum, güllelerin başlangıçtaki potansiyel enerjileri arasında $PE_L > PE_K > PE_M$ ($PE_{bakır} > PE_{demir} > PE_{alüminyum}$) ilişkisi olduğunu gösterir.
- Ancak, III. öncül ($PE_{alüminyum} > PE_{demir} > PE_{bakır}$) bu görselle çelişmektedir.
- Sorunun doğru cevabının B seçeneği olduğu belirtildiği için, görselin hatalı çizildiği ve aslında potansiyel enerji sıralamasının III. öncülde belirtildiği gibi olduğu varsayılacaktır. Yani, çözüm için $PE_{alüminyum} > PE_{demir} > PE_{bakır}$ ($PE_M > PE_K > PE_L$) ilişkisi kabul edilecektir.
Varsayılan Potansiyel Enerji Sıralaması: $PE_M > PE_K > PE_L$ (yani $m_M g h_M > m_K g h_K > m_L g h_L$)
Şimdi öncülleri bu varsayıma göre değerlendirelim:
I. Gülleler eşit kütleli ise alüminyum gülle en yüksek seviyeden bırakılmış olabilir.
- Eğer güllelerin kütleleri eşitse ($m_K = m_L = m_M = m$), potansiyel enerji sıralaması $PE_M > PE_K > PE_L$ olduğundan, yükseklikler arasında $mgh_M > mgh_K > mgh_L \implies h_M > h_K > h_L$ ilişkisi olmalıdır.
- Bu durumda, alüminyum gülle (M) en yüksek seviyeden bırakılmış olabilir.
- Dolayısıyla, I. öncül doğrudur.
II. Bilyeler eşit yükseklikten bırakılmış ise demir gülle en az kütlelidir.
- Eğer gülleler eşit yükseklikten bırakılmışsa ($h_K = h_L = h_M = h$), potansiyel enerji sıralaması $PE_M > PE_K > PE_L$ olduğundan, kütleler arasında $m_M g h > m_K g h > m_L g h \implies m_M > m_K > m_L$ ilişkisi olmalıdır.
- Yani, $m_{alüminyum} > m_{demir} > m_{bakır}$ olur.
- Bu durumda, en az kütleli olan bakır gülle ($m_L$) olur. Öncül "demir gülle en az kütlelidir" dediği için yanlıştır.
- Dolayısıyla, II. öncül yanlıştır.
III. Güllelerin başlangıçta sahip oldukları potansiyel enerjiler arasında; alüminyum > demir > bakır ilişkisi vardır.
- Bu öncül, çözüm için varsaydığımız potansiyel enerji sıralamasıyla tamamen aynıdır ($PE_{alüminyum} > PE_{demir} > PE_{bakır}$).
- Dolayısıyla, III. öncül doğrudur.
Bu durumda, I ve III. öncüller doğrudur.
Cevap B seçeneğidir.