Bir dik silindirin yüzey alanının nasıl değiştiğini bulmak için adım adım ilerleyelim:
- Başlangıç Durumu:
Bir dik silindirin yarıçapı \(r\) ve yüksekliği \(h\) olsun. Bu durumda silindirin yüzey alanı (taban alanları + yanal alan) aşağıdaki formülle verilir:
\[A_{ilk} = 2\pi r^2 + 2\pi rh\]
Bu ifadeyi ortak paranteze alırsak:
\[A_{ilk} = 2\pi r (r + h)\]
- Değişim Durumu:
Soruda belirtildiği gibi, silindirin yarıçapı ve yüksekliği 2 katına çıkarılıyor. Yeni yarıçap \(r'\) ve yeni yükseklik \(h'\) şöyle olur:
\[r' = 2r\]
\[h' = 2h\]
- Yeni Yüzey Alanı:
Yeni yarıçap ve yükseklik değerlerini yüzey alanı formülünde yerine koyalım:
\[A_{yeni} = 2\pi (r')^2 + 2\pi r' h'\]
\[A_{yeni} = 2\pi (2r)^2 + 2\pi (2r)(2h)\]
Kare alma ve çarpma işlemlerini yapalım:
\[A_{yeni} = 2\pi (4r^2) + 2\pi (4rh)\]
\[A_{yeni} = 8\pi r^2 + 8\pi rh\]
Bu ifadeyi ortak paranteze alırsak:
\[A_{yeni} = 8\pi r (r + h)\]
- Değişim Oranı:
Şimdi yeni yüzey alanını ilk yüzey alanıyla karşılaştıralım:
\[A_{yeni} = 8\pi r (r + h)\]
\[A_{ilk} = 2\pi r (r + h)\]
Görüldüğü gibi, \(A_{yeni}\) ifadesi \(A_{ilk}\) ifadesinin 4 katıdır:
\[A_{yeni} = 4 \times [2\pi r (r + h)]\]
\[A_{yeni} = 4 \times A_{ilk}\]
Bu durumda, silindirin yüzey alanı 4 katına çıkmıştır.
Cevap B seçeneğidir.