Sorunun Çözümü
K cismi X sıvısında şekildeki gibi dengede olduğu belirtilmiştir. Bir cisim bir sıvıda yüzüyorsa (dengede kalıyorsa), cisme etki eden net kuvvet sıfırdır.
- Cisme etki eden kuvvetler:
- Aşağı yönlü: Cismin ağırlığı (\(G_K\))
- Yukarı yönlü: Kaldırma kuvveti (\(F_k\))
- Cisim dengede olduğu için, yukarı yönlü kuvvetler ile aşağı yönlü kuvvetler birbirine eşit olmalıdır. Bu durumda:
\(F_k = G_K\)
- Bu eşitlik, kaldırma kuvvetinin doğrudan cismin ağırlığına eşit olduğunu gösterir. Dolayısıyla, cismin ağırlığı bilindiğinde kaldırma kuvveti de doğrudan hesaplanabilir.
Şimdi verilen seçenekleri inceleyelim:
- I. cismin batan hacmi: Kaldırma kuvveti formülü \(F_k = V_{batan} \cdot d_{sıvı} \cdot g\) şeklindedir. Sadece batan hacmi bilmek, kaldırma kuvvetini hesaplamak için yeterli değildir; sıvının öz kütlesi (\(d_{sıvı}\)) ve yer çekimi ivmesi (\(g\)) de gereklidir.
- II. sıvının öz ağırlığı (\(d_s \cdot g\)): Bu değer, sıvının öz kütlesi ile yer çekimi ivmesinin çarpımıdır. Kaldırma kuvvetini hesaplamak için bu değerin yanı sıra cismin batan hacmi (\(V_{batan}\)) de gereklidir.
- III. cismin ağırlığı: Yukarıda belirtildiği gibi, cisim dengede yüzdüğü için kaldırma kuvveti doğrudan cismin ağırlığına eşittir (\(F_k = G_K\)). Bu nedenle, cismin ağırlığı bilindiğinde kaldırma kuvveti hesaplanabilir ve bu bilgi yeterlidir.
Sonuç olarak, K cismine etki eden kaldırma kuvvetinin hesaplanabilmesi için sadece cismin ağırlığının bilinmesi yeterlidir.
Cevap C seçeneğidir.