Sorunun Çözümü
Verilen bilgilere göre, başlangıçta kaplardaki su seviyeleri aynıdır ve cisimler bırakıldıktan sonra da denge durumları ve su seviyeleri yine aynı kalmaktadır. Bu bilgi, K ve L cisimlerinin yer değiştirdiği su hacimlerinin eşit olduğu anlamına gelir.
- I. Yargı: K cisminin hacmi, L'ninkinden küçüktür.
- K cismi suya batmıştır, bu da yoğunluğunun sudan büyük olduğunu gösterir ($\rho_K > \rho_{su}$). K cismi tamamen suya battığı için yer değiştirdiği su hacmi, cismin kendi hacmine eşittir: $V_{yerdeğiştiren, K} = V_K$.
- L cismi su üzerinde yüzmektedir, bu da yoğunluğunun sudan küçük olduğunu gösterir ($\rho_L < \rho_{su}$). L cismi su üzerinde yüzdüğü için yer değiştirdiği su hacmi, cismin batan kısmının hacmine eşittir: $V_{yerdeğiştiren, L} = V_{batan, L}$.
- Soruda kaplardaki su seviyelerinin aynı kaldığı belirtildiği için, yer değiştiren su hacimleri eşittir: $V_{yerdeğiştiren, K} = V_{yerdeğiştiren, L}$.
- Dolayısıyla, $V_K = V_{batan, L}$.
- L cismi yüzdüğü için, batan hacmi kendi hacminden küçüktür: $V_{batan, L} < V_L$.
- Bu durumda, $V_K < V_L$ sonucuna ulaşırız. Yani K cisminin hacmi L'ninkinden küçüktür.
- Yargı I doğrudur.
- II. Yargı: K cismine etkiyen suyun kaldırma kuvveti, L'ninkinden küçüktür.
- Kaldırma kuvveti, yer değiştiren sıvının ağırlığına eşittir: $F_k = V_{yerdeğiştiren} \rho_{su} g$.
- Yukarıda belirtildiği gibi, K ve L cisimlerinin yer değiştirdiği su hacimleri eşittir ($V_{yerdeğiştiren, K} = V_{yerdeğiştiren, L}$).
- Bu durumda, K cismine etkiyen kaldırma kuvveti ile L cismine etkiyen kaldırma kuvveti de birbirine eşittir: $F_K = F_L$.
- Yargı II yanlıştır.
- III. Yargı: K cisminin yoğunluğu, L'ninkinden büyüktür.
- K cismi suya battığı için yoğunluğu suyun yoğunluğundan büyüktür: $\rho_K > \rho_{su}$.
- L cismi su üzerinde yüzdüğü için yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçüktür: $\rho_L < \rho_{su}$.
- Bu iki durumdan yola çıkarak, K cisminin yoğunluğu L cisminin yoğunluğundan büyüktür: $\rho_K > \rho_L$.
- Yargı III doğrudur.
Doğru yargılar I ve III'tür.
Cevap C seçeneğidir.