Sorunun Çözümü
- Sistem dengede iken, bilye ve balonun toplam ağırlığı, üzerlerindeki toplam kaldırma kuvvetine eşittir. Bilyenin tabana inmesi için kaldırma kuvvetinin azalması veya ağırlığın artması gerekir.
- I. Kaba bir miktar su eklemek: Su seviyesi yükselir. Bu durum, balon üzerindeki dış basıncı artırır. Esnek balonun hacmi ($V_{balon}$) küçülür. Kaldırma kuvveti ($F_k = \rho_{su} \cdot V_{batan} \cdot g$) balonun hacmi azaldığı için azalır. Kaldırma kuvveti azaldığından sistem batar. Bu işlem yapılabilir.
- II. Kabın ağız kısmına yatay olacak biçimde saç kurutma makinesiyle hava üflemek: Bernoulli ilkesine göre, kabın ağzındaki hava basıncı azalır. Bu durum, balon üzerindeki dış basıncı azaltır. Esnek balonun hacmi ($V_{balon}$) artar. Kaldırma kuvveti balonun hacmi arttığı için artar. Kaldırma kuvveti arttığından sistem daha da yükselir veya yüzmeye devam eder, batmaz. Bu işlem yapılamaz.
- III. Su içine demir bilye atmak: Suya demir bilye atıldığında, demir bilye suya batar ve su seviyesi yükselir. Su seviyesinin yükselmesi, balon üzerindeki dış basıncı artırır. Esnek balonun hacmi ($V_{balon}$) küçülür. Kaldırma kuvveti balonun hacmi azaldığı için azalır. Kaldırma kuvveti azaldığından sistem batar. Bu işlem yapılabilir.
- Doğru Seçenek D'dır.