Bir su cenderesinde kolların su yükseklikleri birbirine eşit olduğunda, pistonlar üzerindeki basınçlar da birbirine eşit olmalıdır. Bu, Pascal Prensibi'nin bir sonucudur.

• Basınç Dengesi Koşulu: Su yüksekliklerinin eşit olması için K ve L pistonları üzerindeki basınçlar eşit olmalıdır: $$P_K = P_L$$
• Basınç Formülü: Basınç kuvvetin alana oranıdır ($$P = F/A$$). Özdeş cisimlerin her birinin ağırlığı $$mg$$ olsun. K pistonu üzerindeki cisim sayısı $$N_K$$ ve L pistonu üzerindeki cisim sayısı $$N_L$$ ise, kuvvetler $$F_K = N_K mg$$ ve $$F_L = N_L mg$$ olur. Piston alanları ise $$S_K = S$$ ve $$S_L = 3S$$ olarak verilmiştir.
• Eşit Su Seviyesi İçin Gerekli Koşul: Basınç denklemini yazarsak: $$\frac{N_K mg}{S} = \frac{N_L mg}{3S}$$ Denklemi sadeleştirirsek ($$mg/S$$ terimlerini götürerek): $$\frac{N_K}{1} = \frac{N_L}{3}$$ Bu da bize $$3N_K = N_L$$ koşulunu verir. Yani, K pistonundaki cisim sayısının 3 katı, L pistonundaki cisim sayısına eşit olmalıdır.
• Başlangıç Durumu: Şekilde K pistonu üzerinde 2 cisim ($$N_K = 2$$) ve L pistonu üzerinde 4 cisim ($$N_L = 4$$) bulunmaktadır. Bu durumda $$3N_K = 3 \times 2 = 6$$ iken $$N_L = 4$$'tür. $$6 \neq 4$$ olduğu için su seviyeleri eşit değildir. (Hesaplamaya göre K tarafındaki basınç ($$2mg/S$$) L tarafındaki basınçtan ($$4mg/3S$$) daha büyük olduğu için K tarafındaki su seviyesi daha alçak olmalıdır. Şekildeki görsel bu durumla çelişse de, fizik prensiplerine göre hareket etmeliyiz.)
• Seçeneklerin İncelenmesi: Şimdi her bir seçeneği, $$3N_K = N_L$$ koşulunu sağlayıp sağlamadığına göre değerlendirelim:
  • A) K pistonu üzerine aynı cisimlerden bir tane daha konulması: $$N_K = 2+1 = 3$$ $$N_L = 4$$ Kontrol: $$3 \times 3 = 9 \neq 4$$.
  • B) K pistonu üzerinden bir tane cisim alınması: $$N_K = 2-1 = 1$$ $$N_L = 4$$ Kontrol: $$3 \times 1 = 3 \neq 4$$.
  • C) K ve L pistonlarının üzerine aynı cisimlerden birer tane daha konulması: $$N_K = 2+1 = 3$$ $$N_L = 4+1 = 5$$ Kontrol: $$3 \times 3 = 9 \neq 5$$.
  • D) K ve L pistonları üzerinden aynı cisimlerden birer tane alınması: $$N_K = 2-1 = 1$$ $$N_L = 4-1 = 3$$ Kontrol: $$3 \times 1 = 3$$ ve $$N_L = 3$$. Bu koşul sağlanır ($$3 = 3$$).
  • E) L pistonu üzerinden bir tane cisim alınması: $$N_K = 2$$ $$N_L = 4-1 = 3$$ Kontrol: $$3 \times 2 = 6 \neq 3$$.

Yukarıdaki incelemeler sonucunda, K ve L pistonları üzerinden birer tane cisim alınması durumunda su seviyelerinin eşitleneceği görülmektedir.

Cevap D seçeneğidir.