Sorunun Çözümü
Merhaba!
Bu soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
- Başlangıç Durumu Analizi:
- K ve L cisimleri bir iple birbirine bağlı ve sıvı içinde dengededir.
- İpteki gerilme kuvveti $T \neq 0$ olarak verilmiştir.
- K cismi için: Cisme etki eden kaldırma kuvveti ($F_K$) yukarı, ağırlığı ($G_K$) ve ip gerilmesi ($T$) aşağı yönlüdür. Denge durumunda: $F_K = G_K + T$. Bu eşitlikten $F_K > G_K$ olduğu anlaşılır. Yani K cismi tek başına bırakıldığında yüzme eğilimindedir.
- L cismi için: Cisme etki eden kaldırma kuvveti ($F_L$) ve ip gerilmesi ($T$) yukarı, ağırlığı ($G_L$) aşağı yönlüdür. Denge durumunda: $F_L + T = G_L$. Bu eşitlikten $G_L > F_L$ olduğu anlaşılır. Yani L cismi tek başına bırakıldığında batma eğilimindedir.
- İp Kesildikten Sonraki Durum Analizi:
- İp kesildiğinde, K ve L cisimleri birbirinden bağımsız hale gelir ve ayrı ayrı dengeye ulaşır.
- K cismi için: $F_K > G_K$ olduğu için K cismi yüzeye doğru hareket eder ve kısmen sıvı dışına çıkarak yüzer. Yüzme durumunda, cisme etki eden kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşit olur: $F_K' = G_K$. Başlangıçta $F_K = G_K + T$ idi. Şimdi $F_K' = G_K$. Dolayısıyla, $F_K' < F_K$ olur. Yani K cismine etki eden kaldırma kuvveti azalır çünkü cismin batan hacmi azalmıştır.
- L cismi için: $G_L > F_L$ olduğu için L cismi dibe doğru hareket eder ve kabın tabanına batar. Batma durumunda, cismin tamamı sıvı içinde kalır. Kaldırma kuvveti, cismin batan hacmi ($V_L$) ve sıvının yoğunluğu ($\rho_{sıvı}$) ile belirlenir: $F_L = V_L \cdot \rho_{sıvı} \cdot g$. İp kesilmeden önce de L cisminin tamamı sıvı içindeydi ve ip kesildikten sonra da tamamı sıvı içinde kalır. L cisminin hacmi ve sıvının yoğunluğu değişmediği için, L cismine etki eden kaldırma kuvveti değişmez.
Sonuç olarak, $F_K$ azalır ve $F_L$ değişmez.
Cevap B seçeneğidir.