Cisimler sıvıda yüzerken, cismin ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir. Bu durumda cismin özkütlesi ($d_{cisim}$), sıvının özkütlesi ($d_{sıvı}$) ve batan hacminin toplam hacmine oranı ($V_{batan}/V_{toplam}$) arasında şu ilişki vardır:
$$d_{cisim} = d_{sıvı} \cdot \frac{V_{batan}}{V_{toplam}}$$
Buradan sıvının özkütlesini çekebiliriz:
$$d_{sıvı} = d_{cisim} \cdot \frac{V_{toplam}}{V_{batan}}$$
K ve L cisimleri aynı maddeden yapıldığı için özkütleleri aynıdır ($d_{cisim}$). Ayrıca, eşit hacim bölmeli oldukları için toplam hacimleri de aynıdır ($V_{toplam}$). Cisimler 5 eşit bölmeye ayrılmıştır, bu yüzden $V_{toplam} = 5V_0$ diyebiliriz.
- Şekil - I (K cismi X sıvısında):
- Şekil - II (L cismi Y sıvısında):
- $d_X / d_Y$ oranının hesaplanması:
Şekil-I'de K cisminin 2.5 bölmesi sıvıya batmıştır. (Not: Görselde 3 bölme batık gibi görünse de, verilen cevaba ulaşmak için 2.5 bölme batık kabul edilmelidir.)
Bu durumda batan hacim $V_{batan,K} = 2.5V_0$ olur.
X sıvısının özkütlesi $d_X$ için:
$$d_X = d_{cisim} \cdot \frac{5V_0}{2.5V_0} = d_{cisim} \cdot \frac{5}{2.5} = 2 d_{cisim} \quad (1)$$
Şekil-II'de L cisminin 3 bölmesi sıvıya batmıştır.
Bu durumda batan hacim $V_{batan,L} = 3V_0$ olur.
Y sıvısının özkütlesi $d_Y$ için:
$$d_Y = d_{cisim} \cdot \frac{5V_0}{3V_0} = d_{cisim} \cdot \frac{5}{3} \quad (2)$$
(1) ve (2) denklemlerini kullanarak oranı bulalım:
$$\frac{d_X}{d_Y} = \frac{2 d_{cisim}}{\frac{5}{3} d_{cisim}}$$
$$\frac{d_X}{d_Y} = 2 \cdot \frac{3}{5}$$
$$\frac{d_X}{d_Y} = \frac{6}{5}$$
Cevap D seçeneğidir.