Sorunun Çözümü
- Başlangıçta M cismine etki eden kuvvetler: aşağı doğru cismin ağırlığı ($G_M$), yukarı doğru ip gerilmesi ($T_{ip}$), X sıvısının kaldırma kuvveti ($F_{kX}$) ve Y sıvısının kaldırma kuvveti ($F_{kY}$).
- Denge durumunda: $G_M = T_{ip} + F_{kX} + F_{kY}$. Buradan $T_{ip} = G_M - (F_{kX} + F_{kY})$ olur.
- K musluğu açılıp X sıvısı boşaltılmaya başlandığında, M cisminin X sıvısı içindeki hacmi ($V_X$) azalır. Bu nedenle $F_{kX}$ azalır.
- M cismi X sıvısından çıktıkça, Y sıvısına daha fazla batar. Dolayısıyla M cisminin Y sıvısı içindeki hacmi ($V_Y$) artar. Bu nedenle $F_{kY}$ artar.
- X sıvısının yoğunluğu $d$, Y sıvısının yoğunluğu $2d$'dir. Cismin X'ten Y'ye geçen her birim hacmi için, X'ten gelen kaldırma kuvveti $d \cdot g \cdot \Delta V$ kadar azalırken, Y'den gelen kaldırma kuvveti $2d \cdot g \cdot \Delta V$ kadar artar.
- Toplam kaldırma kuvvetindeki net değişim, $2d \cdot g \cdot \Delta V - d \cdot g \cdot \Delta V = d \cdot g \cdot \Delta V$ kadar artış yönündedir. Yani toplam kaldırma kuvveti ($F_{kX} + F_{kY}$) artar.
- $T_{ip} = G_M - (F_{kX} + F_{kY})$ formülüne göre, toplam kaldırma kuvveti arttığı için ip gerilmesi ($T_{ip}$) azalır.
- X sıvısı tamamen boşaldığında, M cismi sadece Y sıvısı içinde kalır. Bu durumda kaldırma kuvveti sabit bir değere ulaşır ve ip gerilmesi de daha düşük sabit bir değere iner.
- Bu değişim, ip gerilmesinin başlangıçta sabit bir değerden başlayıp, X sıvısı boşalırken azaldığını ve X sıvısı tamamen boşaldıktan sonra daha düşük sabit bir değere ulaştığını gösterir.
- Doğru Seçenek B'dır.