Sorunun Çözümü
Verilen bileşik kaplarda pistonlar dengede olduğuna göre, pistonun altındaki basınç ile aynı seviyedeki diğer koldaki sıvı basıncı birbirine eşittir.
- I. Durum için:
- Piston üzerindeki kuvvetin oluşturduğu basınç: \( P_1 = \frac{F_1}{S} \)
- Diğer koldaki sıvı yüksekliğinin oluşturduğu basınç: \( P_{sıvı1} = \rho g h \)
- Denge durumunda: \( \frac{F_1}{S} = \rho g h \)
- Buradan \( F_1 = \rho g h S \) elde edilir.
- II. Durum için:
- Piston üzerindeki kuvvetin oluşturduğu basınç: \( P_2 = \frac{F_2}{S} \)
- Diğer koldaki sıvı yüksekliğinin oluşturduğu basınç: \( P_{sıvı2} = \rho g (2h) \)
- Denge durumunda: \( \frac{F_2}{S} = \rho g (2h) \)
- Buradan \( F_2 = 2 \rho g h S \) elde edilir.
- Oranı hesaplama:
- \( \frac{F_1}{F_2} = \frac{\rho g h S}{2 \rho g h S} \)
- Ortak terimler (\( \rho \), \( g \), \( h \), \( S \)) sadeleştirildiğinde:
- \( \frac{F_1}{F_2} = \frac{1}{2} \)
Cevap B seçeneğidir.