Bu problemi çözmek için cismin sıvıda yüzüp yüzmediğini belirlememiz ve ardından Arşimet Prensibi'ni uygulamamız gerekir.
- Adım 1: Cismin yüzme durumunu belirle.
- Adım 2: Taşan sıvının kütlesini bul.
- Adım 3: Taşan sıvının hacmini hesapla.
Cismin özkütlesi (\(\rho_{cisim}\)) 3 g/cm³ ve sıvının özkütlesi (\(\rho_{sıvı}\)) 4 g/cm³'tür.
Cismin özkütlesi sıvının özkütlesinden küçük olduğu için (\(3 \text{ g/cm}^3 < 4 \text{ g/cm}^3\)), cisim sıvıda yüzecektir.
Yüzen bir cisim için, cismin ağırlığı kaldırma kuvvetine eşittir. Bu da, cismin kütlesi kadar sıvı taşırdığı anlamına gelir.
Cismin kütlesi (\(m_{cisim}\)) 120 g olarak verilmiştir.
Dolayısıyla, taşan sıvının kütlesi (\(m_{taşan}\)) cismin kütlesine eşittir:
$$m_{taşan} = m_{cisim} = 120 \text{ g}$$
Taşan sıvının hacmini (\(V_{taşan}\)) bulmak için, taşan sıvının kütlesini sıvının özkütlesine böleriz:
$$\rho_{sıvı} = \frac{m_{taşan}}{V_{taşan}}$$
$$V_{taşan} = \frac{m_{taşan}}{\rho_{sıvı}}$$
Verilen değerleri yerine koyalım:
$$V_{taşan} = \frac{120 \text{ g}}{4 \text{ g/cm}^3}$$
$$V_{taşan} = 30 \text{ cm}^3$$
Kaptan 30 cm³ sıvı taşar.
Cevap B seçeneğidir.