Sorunun Çözümü
K silindirinin üst yüzeyine etki eden sıvı basınç kuvveti F'dir. Üst yüzeyin derinliği h, silindirin kesit alanı A ve sıvının yoğunluğu $\rho$ olsun.
- Üst yüzeydeki basınç: $P_{üst} = h \rho g$
- Kuvvet F: $F = P_{üst} \cdot A = h \rho g A$
Kaldırma kuvveti ($F_K$), cismin batan hacmi ile sıvının yoğunluğunun ve yerçekimi ivmesinin çarpımıdır.
- Silindirin yüksekliği 2h olduğu için batan hacmi: $V_{batan} = A \cdot (2h) = 2Ah$
- Kaldırma kuvveti: $F_K = V_{batan} \rho g = (2Ah) \rho g = 2Ah \rho g$
Şimdi $F_K$'yi F cinsinden ifade edelim:
- $F_K = 2 \cdot (h \rho g A)$
- Yukarıda $F = h \rho g A$ olduğunu bulmuştuk. Bu ifadeyi yerine koyarsak:
- $F_K = 2F$
- Doğru Seçenek D'dır.