Sorunun Çözümü
Bu deneyde kağıdın düşmemesi, bardaktaki suyun oluşturduğu basıncın, kağıdın dış yüzeyine etki eden açık hava basıncı tarafından dengelenmesiyle sağlanır. Yani, açık hava basıncı ne kadar yüksekse, o kadar fazla suyun (daha yüksek bir su sütununun) oluşturduğu basıncı dengeleyebiliriz.
- Açık Hava Basıncı ve Rakım İlişkisi: Deniz seviyesinden yükseklik arttıkça açık hava basıncı azalır.
- Öğretmenlerin Bulunduğu Yerlerin Rakımları:
- Soner (İzmir): 2 m (En düşük rakım, en yüksek açık hava basıncı)
- Mustafa (Ankara): 938 m (Orta rakım)
- Tuğba (Konya): 1116 m (En yüksek rakım, en düşük açık hava basıncı)
- Açık Hava Basınçlarının Karşılaştırılması:
\(P_{atm, Soner} > P_{atm, Mustafa} > P_{atm, Tuğba}\)
- Maksimum Su Miktarı ve Açık Hava Basıncı İlişkisi: Kağıdın düşmeden tutulabileceği maksimum su miktarı, açık hava basıncı ile doğru orantılıdır. Daha yüksek açık hava basıncı, daha fazla su hacmini dengeleyebilir.
Yani, \(V \propto P_{atm}\)
- Su Miktarlarının Karşılaştırılması: Buna göre, öğretmenlerin doldurabilecekleri en fazla su miktarları arasındaki ilişki açık hava basınçları ile aynı sıralamada olacaktır:
\(V_S > V_M > V_T\)
Cevap C seçeneğidir.