Sorunun Çözümü
- Basınç ($P$), kuvvet ($F$) bölü alan ($A$) formülüyle bulunur: $P = F/A$.
- Özdeş küplerin her birinin ağırlığına $G$, taban alanına $S$ diyelim. Kuvvet ($F$) toplam küp sayısı ($n$) ile $n \cdot G$, alan ($A$) ise yere temas eden küp sayısı ($m$) ile $m \cdot S$ olarak ifade edilir. Yani $P = (n \cdot G) / (m \cdot S)$.
- Başlangıç Durumu: Yukarıdaki cisim 2 küpten oluşur ($n_0 = 2$). Yere temas eden alan 1 küpün taban alanıdır ($m_0 = 1$).
- Verilen basınç $P_0 = 5 Pa$. Buna göre $5 Pa = (2G) / (1S) = 2G/S$. Buradan $G/S = 2.5 Pa$ bulunur.
- Aranan basınç $10 Pa$'dır. Bu da $4 \times (G/S)$ anlamına gelir. Yani $n/m$ oranının 4 olması gerekir.
- A Seçeneği: Toplam 6 küp ($n_A = 6$). Yere temas eden alan 6 küpün taban alanıdır ($m_A = 6$).
- $P_A = (6G) / (6S) = G/S = 2.5 Pa$.
- B Seçeneği: Toplam 4 küp ($n_B = 4$). Yere temas eden alan 2 küpün taban alanıdır ($m_B = 2$).
- $P_B = (4G) / (2S) = 2G/S = 2 \times 2.5 Pa = 5 Pa$.
- C Seçeneği: Toplam 6 küp ($n_C = 6$). Yere temas eden alan 3 küpün taban alanıdır ($m_C = 3$).
- $P_C = (6G) / (3S) = 2G/S = 2 \times 2.5 Pa = 5 Pa$.
- D Seçeneği: $10 Pa$ basınç elde etmek için $n/m$ oranının 4 olması gerekir. Bu seçenekte toplam 4 küpün 1 küp taban alanı üzerinde durduğu varsayılır ($n_D = 4$, $m_D = 1$).
- $P_D = (4G) / (1S) = 4G/S = 4 \times 2.5 Pa = 10 Pa$.
- Doğru Seçenek D'dır.