Sorunun Çözümü
Verilen durumda, piston ok yönünde çekildiğinde, pompa ve boru içindeki hava hacmi artar. Bu durum aşağıdaki etkileri yaratır:
- I. Pompa içindeki hava basıncının azalması: Piston çekildiğinde, pompa ve boru içindeki gazın hacmi artar. Sabit sıcaklıkta bir gazın hacmi arttığında basıncı azalır (Boyle Yasası). Bu nedenle, pompa içindeki hava basıncı düşer. Bu ifade doğrudur.
- II. Su yüzeyindeki açık hava basıncı ile boru içindeki gaz basıncı arasında fark oluşması: Piston çekilip pompa içindeki hava basıncı azaldığında, borunun içindeki su yüzeyi üzerindeki basınç ($P_{iç}$) azalır. Dışarıdaki su yüzeyine etki eden açık hava basıncı ($P_{atm}$) ise sabit kalır. Bu durumda $P_{atm} > P_{iç}$ olur. Bu basınç farkı, suyu boru içinde yukarı doğru iter ve suyun h kadar yükselmesine neden olur. Bu ifade doğrudur.
- III. Suyun özkütlesinin, havanın özkütlesinden küçük olması: Bu ifade yanlıştır. Suyun özkütlesi, havanın özkütlesinden çok daha büyüktür. Ayrıca, bu durum suyun boruda yükselmesinin doğrudan bir açıklaması değildir; yükselmenin temel nedeni basınç farkıdır.
Bu nedenle, suyun boruda yükselmesi I ve II numaralı durumlarla açıklanabilir.
Cevap D seçeneğidir.