Sorunun Çözümü
Soruyu adım adım inceleyelim:
- Verilen Bilgiler:
- K cismine yukarıya doğru \(F\) kuvveti uygulanıyor.
- Bu durumda K cisminin yere uyguladığı basınç kuvveti, L cisminin yere uyguladığı basınç kuvvetine eşit oluyor.
- K ve L cisimlerinin taban alanları eşittir. (Buna \(A\) diyelim.)
- Basınç Kuvveti Tanımı: Bir cismin yere uyguladığı basınç kuvveti, cismin yere dik olarak uyguladığı net kuvvettir.
- Basınç Tanımı: Basınç, basınç kuvvetinin taban alanına oranıdır (\(P = \frac{F_{basınç}}{A}\)).
Adım 1: Başlangıç durumunu analiz edelim.
- K cisminin ağırlığına \(G_K\), L cisminin ağırlığına \(G_L\) diyelim.
- K cismine yukarı yönlü \(F\) kuvveti uygulandığında, K cisminin yere uyguladığı net kuvvet (basınç kuvveti) ağırlığından \(F\) kuvveti çıkarılarak bulunur:
\(F_{basınç, K} = G_K - F\)
- L cisminin yere uyguladığı basınç kuvveti sadece kendi ağırlığıdır:
\(F_{basınç, L} = G_L\)
- Soruda bu basınç kuvvetlerinin eşit olduğu belirtilmiştir:
\(G_K - F = G_L\)
- Bu eşitlikten \(G_K = G_L + F\) sonucunu çıkarırız. \(F\) bir kuvvet olduğu için pozitif bir değerdir (\(F > 0\)). Bu durumda kesinlikle \(G_K > G_L\) olmalıdır.
Adım 2: Yargıları değerlendirelim.
- I. K cisminin ağırlığı L'ninkinden büyüktür.
Yukarıdaki Adım 1'deki analizimizden \(G_K = G_L + F\) ve dolayısıyla \(G_K > G_L\) sonucuna ulaştık. Bu yargı doğrudur.
- II. F kuvveti kaldırıldığında K cisminin yere uyguladığı basınç kuvveti L'ninkinden büyük olur.
- F kuvveti kaldırıldığında K cisminin yere uyguladığı basınç kuvveti sadece kendi ağırlığına eşit olur: \(F'_{basınç, K} = G_K\).
- L cisminin yere uyguladığı basınç kuvveti değişmez: \(F'_{basınç, L} = G_L\).
- Adım 1'den \(G_K > G_L\) olduğunu biliyoruz. Bu durumda \(F'_{basınç, K} > F'_{basınç, L}\) olur. Bu yargı doğrudur.
- III. F kuvveti kaldırıldığında K cisminin yere uyguladığı basınç L'ninkine eşit olur.
- F kuvveti kaldırıldığında K cisminin yere uyguladığı basınç: \(P'_K = \frac{F'_{basınç, K}}{A} = \frac{G_K}{A}\).
- L cisminin yere uyguladığı basınç: \(P_L = \frac{F'_{basınç, L}}{A} = \frac{G_L}{A}\).
- Adım 1'den \(G_K > G_L\) olduğunu biliyoruz. Taban alanları \(A\) eşit olduğundan, \(\frac{G_K}{A} > \frac{G_L}{A}\) yani \(P'_K > P_L\) olur. Basınçlar eşit olmaz, K'nın basıncı daha büyük olur. Bu yargı yanlıştır.
Sonuç olarak, I ve II numaralı yargılar doğrudur.
Cevap B seçeneğidir.