Sorunun Çözümü
- Katı cisimlerin zemine uyguladığı basınç ($P$), cismin ağırlığı ($F$) ile doğru orantılı, temas yüzey alanı ($A$) ile ters orantılıdır. Formül: $P = F/A$.
- K cisminin ağırlığı tüm durumlarda sabittir. Bu nedenle basınç değişimi sadece temas yüzey alanındaki değişime bağlıdır. Temas alanı küçüldükçe basınç artar, büyüdükçe basınç azalır.
- Başlangıç durumunda zemine temas eden yüzey alanı $A_0 = 4S$'dir.
- 1. durumda cisim saat yönünde döndürülerek yan yatırılmıştır. Zemine temas eden yüzey alanı $A_1$, turuncu kısmın yan yüzeyidir. Şekildeki görselden $A_1 < 4S$ olduğu anlaşılmaktadır. Temas alanı azaldığı için başlangıç durumuna göre basınç artmıştır.
- 2. durumda cisim ters çevrilmiştir. Zemine temas eden yüzey alanı $A_2 = 2S$'dir (mavi kısmın tabanı).
- Soruda "bir önceki duruma göre" ifadesi, 1. durumun başlangıç durumuna göre, 2. durumun ise 1. duruma göre değerlendirilmesi gerektiğini belirtir.
- 1. durum için: Başlangıç durumuna göre ($A_1 < A_0 = 4S$) basınç artmıştır.
- 2. durum için: 1. duruma göre basıncın değişimi incelenir. 1. durumdaki temas alanı $A_1$, 2. durumdaki temas alanı $A_2 = 2S$'dir. Basıncın azalması için $A_2 > A_1$ olmalıdır. Yani $2S > A_1$.
- Bu koşulların sağlanabilmesi için $A_1 < 2S$ olmalıdır. Bu durumda $A_1 < 4S$ koşulu da sağlanır.
- Sonuç olarak, 1. durumda basınç artmış, 2. durumda ise basınç azalmıştır.
- Doğru Seçenek D'dır.