Sorunun Çözümü
- Bileşik kaplarda denge durumunda, aynı yatay seviyedeki sıvı basınçları eşit olmalıdır. Pistonların altındaki sıvı seviyeleri eşitse, pistonların sıvıya uyguladığı basınçlar eşit olmalıdır.
- Bir pistonun sıvıya uyguladığı basınç $P = \frac{F}{A} = \frac{mg}{A}$ formülüyle bulunur.
- Verilen kütleler $m_K = 2m$ ve $m_L = m$'dir.
- A seçeneğini inceleyelim:
- K cismi 2S yüzey alanlı piston üzerinde: $P_K = \frac{m_K g}{2S} = \frac{2mg}{2S} = \frac{mg}{S}$.
- L cismi S yüzey alanlı piston üzerinde: $P_L = \frac{m_L g}{S} = \frac{mg}{S}$.
- A seçeneğinde $P_K = P_L = \frac{mg}{S}$ olduğu için, pistonların altındaki sıvı seviyeleri eşit kalır ve sistem dengede olur.
- Diğer seçeneklerde bu basınç eşitliği sağlanmaz veya sıvı seviyeleri denge durumuna uygun değildir. Örneğin, B ve C seçeneklerinde basınçlar eşit olmasına rağmen sıvı seviyeleri farklı gösterilmiştir. D ve E seçeneklerinde ise basınçlar eşit değildir.
- Doğru Seçenek A'dır.