Makara ağırlıkları ve sürtünmeler önemsiz olduğundan, ipin her noktasındaki gerilme kuvveti aynıdır. Bu gerilme kuvvetine $T$ diyelim.
- X cismi için: X cismi, ipin bir ucu tarafından taşınmaktadır. Denge durumunda, X cisminin ağırlığı ipteki gerilmeye eşittir.
$$G_X = T$$
- Z cismi için: Z cismi de X cismi gibi ipin diğer ucu tarafından taşınmaktadır. Denge durumunda, Z cisminin ağırlığı ipteki gerilmeye eşittir.
$$G_Z = T$$
- Y cismi için: Y cismi, hareketli bir makara ile taşınmaktadır. İp, hareketli makaranın altından geçerek Y cismini iki farklı noktadan yukarı doğru çekmektedir. Bu durumda, Y cisminin ağırlığı, ipin iki kolundaki gerilme kuvvetlerinin toplamına eşittir.
$$G_Y = T + T = 2T$$
Şimdi seçenekleri bu eşitliklere göre değerlendirelim:
- A) Y cisminin ağırlığı, X'inkinden büyüktür.
$$G_Y = 2T$$
$$G_X = T$$
Açıkça $G_Y > G_X$ (çünkü $2T > T$). Bu ifade doğrudur.
- B) X cisminin ağırlığı, Z'ninkine eşittir.
$$G_X = T$$
$$G_Z = T$$
Açıkça $G_X = G_Z$. Bu ifade doğrudur.
- C) Y cisminin ağırlığı, Z'ninkinden büyüktür.
$$G_Y = 2T$$
$$G_Z = T$$
Açıkça $G_Y > G_Z$ (çünkü $2T > T$). Bu ifade doğrudur.
- D) X ve Z cisimlerinin ağırlıkları toplamı, Y'ninkinden büyüktür.
$$G_X + G_Z = T + T = 2T$$
$$G_Y = 2T$$
Buradan $G_X + G_Z = G_Y$ olduğu görülür. Seçenekte ise $G_X + G_Z > G_Y$ denilmektedir. Bu ifade yanlıştır.
Yanlış olan ifade D seçeneğidir.
Cevap D seçeneğidir.