Sorunun Çözümü
Verilen problemde, özdeş tuğlalarla oluşturulmuş I, II ve III sistemlerinin yatay zemine yaptıkları basınçları karşılaştırmamız istenmektedir. Basınç, kuvvetin yüzey alanına oranıdır (\(P = \frac{F}{A}\)). Burada kuvvet, tuğlaların toplam ağırlığıdır.
- Her bir tuğlanın ağırlığı G olsun.
- Her bir tuğlanın taban alanı S olsun.
Şimdi her bir sistem için basıncı hesaplayalım:
- Sistem I:
- Tuğla sayısı: 2
- Toplam ağırlık (Kuvvet, \(F_I\)): \(2G\)
- Yere temas alanı (\(A_I\)): \(S\)
- Basınç (\(P_I\)): \(P_I = \frac{F_I}{A_I} = \frac{2G}{S}\)
- Sistem II:
- Tuğla sayısı: 2
- Toplam ağırlık (Kuvvet, \(F_{II}\)): \(2G\) (Tuğlaların dizilişi toplam ağırlığı değiştirmez.)
- Yere temas alanı (\(A_{II}\)): \(S\)
- Basınç (\(P_{II}\)): \(P_{II} = \frac{F_{II}}{A_{II}} = \frac{2G}{S}\)
- Sistem III:
- Tuğla sayısı: 2
- Toplam ağırlık (Kuvvet, \(F_{III}\)): \(2G\)
- Yere temas alanı (\(A_{III}\)): \(2S\)
- Basınç (\(P_{III}\)): \(P_{III} = \frac{F_{III}}{A_{III}} = \frac{2G}{2S} = \frac{G}{S}\)
Hesapladığımız basınç değerlerini karşılaştıralım:
- \(P_I = \frac{2G}{S}\)
- \(P_{II} = \frac{2G}{S}\)
- \(P_{III} = \frac{G}{S}\)
Bu değerlere göre:
- \(P_I\) ve \(P_{II}\) birbirine eşittir: \(P_I = P_{II}\)
- \(P_I\) ve \(P_{II}\), \(P_{III}\)'ten büyüktür, çünkü \(\frac{2G}{S} > \frac{G}{S}\)
Dolayısıyla basınçlar arasındaki ilişki \(P_I = P_{II} > P_{III}\) şeklindedir.
Cevap A seçeneğidir.