Sorunun Çözümü
Bir cismin suda yüzmesi durumunda, cisme etki eden kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Bu durum, geminin farklı denizlerde de geçerlidir. Geminin ağırlığı sabit kalacaktır.
- Kaldırma Kuvveti Formülü: Kaldırma kuvveti \(F_K\) şu şekilde ifade edilir: \(F_K = \rho_{sıvı} \cdot V_{batan} \cdot g\). Burada:
- \(\rho_{sıvı}\) sıvının yoğunluğu
- \(V_{batan}\) cismin batan hacmi
- \(g\) yerçekimi ivmesi
- Denge Durumu: Gemi yüzdüğü için, geminin ağırlığı \(W_{gemi}\) kaldırma kuvvetine eşittir: \(W_{gemi} = F_K\).
Yani, \(W_{gemi} = \rho_{sıvı} \cdot V_{batan} \cdot g\). - Sabitler: Geminin ağırlığı \(W_{gemi}\) ve yerçekimi ivmesi \(g\) sabittir. Bu durumda, \(\rho_{sıvı} \cdot V_{batan}\) çarpımı da sabit olmalıdır.
Bu da demektir ki, sıvının yoğunluğu (\(\rho_{sıvı}\)) ile cismin batan hacmi (\(V_{batan}\)) ters orantılıdır. Yoğunluk arttıkça batan hacim azalır, yoğunluk azaldıkça batan hacim artar. - Denizlerin Tuzluluk ve Yoğunluk İlişkisi: Tuzluluk oranı arttıkça suyun yoğunluğu da artar. Tablodaki verilere göre:
- Karadeniz tuzluluk oranı: %1,8
- Marmara Denizi tuzluluk oranı: %2,3
- Ege Denizi tuzluluk oranı: %3,3
\(\rho_{Karadeniz} < \rho_{Marmara} < \rho_{Ege}\) - Batan Hacimler Arasındaki İlişki: Yoğunluk ile batan hacim ters orantılı olduğundan, batan hacimler arasındaki ilişki yoğunlukların tersi olacaktır:
\(V_{K} > V_{M} > V_{E}\)
Cevap B seçeneğidir.