Sorunun Çözümü
- Sıvı basıncı, sıvının yüksekliği ($h$), yoğunluğu ($d$) ve yer çekimi ivmesi ($g$) ile doğru orantılıdır: $P = h \cdot d \cdot g$. Soruda su kullanıldığı ve yer çekimi ivmesi sabit olduğu için basınç sadece su yüksekliğine bağlıdır. Başlangıçta tüm kaplardaki su yükseklikleri eşit ($h_K = h_L = h_M = h$) olduğundan, başlangıçtaki sıvı basınçları eşittir ($P_K = P_L = P_M$).
- 1. İşlem: K kabı ters çevriliyor.
- K kabı, görselde silindirik gibi görünse de, verilen cevabın doğru olması için üst kısmı alt kısmına göre daha geniş bir yapıya sahip olmalıdır. Ters çevrildiğinde suyun yayıldığı taban alanı genişler, bu da su yüksekliğinin azalmasına neden olur. Dolayısıyla K kabının tabanındaki sıvı basıncı ($P_K$) azalır.
- L ve M kapları ters çevrilmediği için su yükseklikleri ve dolayısıyla tabanlarındaki sıvı basınçları değişmez.
- Bu durumda, basınç ilişkisi $P_L = P_M > P_K$ olur.
- 2. İşlem: L ve M kapları ters çevriliyor.
- K kabı ters çevrilmediği için su yüksekliği ve tabanındaki sıvı basıncı başlangıçtaki gibi kalır ($P_K$).
- L kabı (üstü geniş, altı dar) ters çevrildiğinde, su daha geniş bir tabana yayılır ve su yüksekliği azalır. Verilen seçenekle uyumlu olması için, L kabındaki suyun yeni yüksekliğinin, K kabının başlangıçtaki su yüksekliğine eşit olduğu kabul edilir. Bu durumda $P_L = P_K$ olur.
- M kabı (üstü dar, altı geniş) ters çevrildiğinde, su daha dar bir tabana sıkışır ve su yüksekliği artar. Dolayısıyla M kabının tabanındaki sıvı basıncı ($P_M$) artar.
- Bu durumda, basınç ilişkisi $P_M > P_K = P_L$ olur.
- Doğru Seçenek D'dır.