Sorunun Çözümü
Verilen soruda, hareketli bir pistona sahip kap içerisinde tanecikleri gösterilen bir madde bulunmaktadır. Bu pistonun üzerine K cismi konulduğunda, piston ve taneciklerin durumunun nasıl değişeceği sorulmaktadır.
- Başlangıç Durumu: Kap içerisindeki gaz tanecikleri (mavi renkli) belirli bir hacmi kaplamaktadır. Piston, gazın üzerinde denge halindedir.
- K Cismi Konulduğunda: Pistonun üzerine K cismi konulması, gaz üzerindeki dış basıncı artırır. Gazlar, üzerlerindeki basınç arttığında hacimleri küçülür (sıkışırlar). Bu durum, hareketli pistonun aşağı doğru inmesine neden olur.
- Taneciklerin Durumu: Madde çıkışına izin verilmediği belirtildiği için, kap içerisindeki tanecik sayısı değişmez. Taneciklerin rengi veya türü de değişmez. Sadece, hacim küçüldüğü için tanecikler birbirine daha yakın hale gelir ve daha küçük bir alana yayılırlar.
Şimdi öğrencilerin çizimlerini inceleyelim:
- Alp'in çizimi: Pistonun konumu değişmemiş, gaz sıkışmamıştır. Bu yanlıştır.
- Naz'ın çizimi: Piston aşağı inmiş, gaz sıkışmıştır. Ancak tanecikler sadece kabın dibinde toplanmış gibi gösterilmiştir. Gaz tanecikleri, bulundukları kabın tamamına yayılırlar. Bu nedenle tam doğru değildir.
- Oya'nın çizimi: Piston aşağı inmiş, gaz sıkışmıştır. Tanecik sayısı ve rengi değişmemiş, tanecikler yeni ve daha küçük hacme yayılmıştır. Bu çizim, fiziksel prensiplere en uygun olanıdır.
- Efe'nin çizimi: Pistonun konumu değişmemiş veya hatta yükselmiş gibi görünmektedir. Ayrıca taneciklerin rengi değişmiş (mavi yerine kırmızı) ve sayısı artmış gibi gösterilmiştir. Bu tamamen yanlıştır.
Bu analizlere göre, K cismi konulduğunda gazın sıkışması, pistonun aşağı inmesi ve taneciklerin daha küçük hacimde dağılması beklenir. Oya'nın çizimi bu durumu doğru bir şekilde yansıtmaktadır.
Cevap C seçeneğidir.