Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım çözelim:
- Başlangıç Durumu (K Kabı):
- K kabındaki sıvının yüksekliği: \(h\)
- Sıvının öz kütlesi: \(d\)
- K kabının taban alanı: \(2S\)
- K kabının tabanındaki sıvı basıncı: \(P = h \cdot d \cdot g\) (Burada \(g\) yerçekimi ivmesidir.)
- K kabındaki sıvının hacmi: \(V_K = (2S) \cdot h\)
- Sıvının L Kabına Aktarılması:
- Sıvının tamamı L kabına boşaltıldığında hacmi değişmez. Yani \(V_L = V_K\).
- L kabının taban alanı: \(S\)
- L kabındaki yeni sıvı yüksekliği \(h'\) olsun.
- L kabındaki sıvının hacmi: \(V_L = S \cdot h'\)
- Yeni Sıvı Yüksekliğinin Hesaplanması:
- Hacimler eşit olduğundan: \( (2S) \cdot h = S \cdot h' \)
- Denklemden \(S\) terimlerini sadeleştirirsek: \( 2h = h' \)
- Yani L kabındaki yeni sıvı yüksekliği \(2h\) olur.
- Yeni Sıvı Basıncının Hesaplanması:
- L kabının tabanındaki yeni sıvı basıncı \(P'\) olsun.
- Basınç formülünü kullanarak: \(P' = h' \cdot d \cdot g\)
- Bulduğumuz \(h' = 2h\) değerini yerine koyarsak: \(P' = (2h) \cdot d \cdot g\)
- Bu ifadeyi düzenlersek: \(P' = 2 \cdot (h \cdot d \cdot g)\)
- Başlangıçtaki basınç \(P = h \cdot d \cdot g\) olduğu için, \(P'\) ifadesindeki \(h \cdot d \cdot g\) yerine \(P\) yazabiliriz.
- Sonuç olarak: \(P' = 2P\)
Cevap B seçeneğidir.