Sorunun Çözümü
- Basınç formülü $P = F/A$'dır. Burada $F$ toplam ağırlık, $A$ ise yere temas alanıdır.
- A şeklinin ağırlığı $G_A$ ve B şeklinin ağırlığı $G_B$'dir. Verilen basınç bilgilerinden ağırlıkları bulalım:
- A için: $P_A = G_A / S = 12 Pa \implies G_A = 12S$
- B için: $P_B = G_B / (4S) = 12 Pa \implies G_B = 48S$
- Toplam ağırlık $G_{toplam} = G_A + G_B = 12S + 48S = 60S$'dir. Basıncın en az olması için yere temas alanının en büyük olması gerekir.
- Şimdi her seçenekteki yere temas alanını ve uygulanan basıncı hesaplayalım:
- A) A şekli dar yüzeyi ($S$) üzerinde, B şekli A'nın geniş yüzeyi ($4S$) üzerinde duruyor. Yere temas alanı $S$. Basınç $P_A = 60S / S = 60 Pa$.
- B) B şekli dar yüzeyi ($S$) üzerinde, A şekli B'nin geniş yüzeyi ($4S$) üzerinde duruyor. Yere temas alanı $S$. Basınç $P_B = 60S / S = 60 Pa$.
- C) B şekli geniş yüzeyi ($4S$) üzerinde, A şekli B'nin dar yüzeyi ($S$) üzerinde duruyor. Yere temas alanı $4S$. Basınç $P_C = 60S / (4S) = 15 Pa$.
- D) A ve B şekilleri geniş yüzeyleri ($4S$) üzerinde yan yana duruyor. Yere temas alanı $4S + 4S = 8S$. Basınç $P_D = 60S / (8S) = 7.5 Pa$.
- Hesaplanan basınçlar karşılaştırıldığında, en küçük basınç $7.5 Pa$ ile D seçeneğindedir.
- Doğru Seçenek D'dır.