Verilen deneyde, eğik düzlemin yüksekliği değiştirilerek bir cismi dengelemek için gereken kuvvetin nasıl değiştiği gözlemlenmiştir. Kuvvet, lastiğin uzama miktarı ile orantılıdır.
- Başlangıç Durumu: Oyuncak araba yerde iken lastiğin serbest uzunluğu 12 cm'dir. Bu, lastiğin uzama olmadığı zamanki boyudur.
- Deney 1 (3 kitap): Eğik düzlem 3 kitap yüksekliğinde iken lastiğin uzunluğu 14 cm olmuştur.
- Lastikteki uzama miktarı: $14 \text{ cm} - 12 \text{ cm} = 2 \text{ cm}$.
- Bu uzama, 3 kitap yüksekliğindeki eğik düzlemde arabayı dengelemek için gereken kuvvete karşılık gelir.
- Deney 2 (9 kitap): Eğik düzlem 9 kitap yüksekliğine çıkarıldığında lastiğin uzunluğu 18 cm olmuştur.
- Lastikteki uzama miktarı: $18 \text{ cm} - 12 \text{ cm} = 6 \text{ cm}$.
- Bu uzama, 9 kitap yüksekliğindeki eğik düzlemde arabayı dengelemek için gereken kuvvete karşılık gelir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Eğik düzlem boyunun artırılması yükü dengeleyen kuvveti azaltır.
Bu deneyde eğik düzlemin boyu (eğik yüzeyin uzunluğu) değil, yüksekliği değiştirilmiştir. Bu yargıya doğrudan bu deney sonuçlarından ulaşılamaz.
- B) Eğik düzlem yüksekliği fazla olursa dengeyi sağlamak için daha fazla kuvvet uygulamak gerekir.
3 kitap yüksekliğinde uzama 2 cm iken, 9 kitap yüksekliğinde (yükseklik 3 katına çıktığında) uzama 6 cm olmuştur (uzama da 3 katına çıkmıştır). Lastikteki uzama miktarı arttıkça uygulanan kuvvet de artar. Dolayısıyla, yükseklik arttıkça daha fazla kuvvet gerektiği sonucuna ulaşılır. Bu yargı doğrudur.
- C) Deney, kitaplardan 1 tanesiyle yapılırsa lastiğin boyu 11 cm olur.
3 kitap için uzama 2 cm ise, 1 kitap için uzama $\frac{2}{3}$ cm olur. Lastiğin toplam boyu $12 \text{ cm} + \frac{2}{3} \text{ cm} = 12.66... \text{ cm}$ olur. 11 cm, lastiğin serbest uzunluğundan (12 cm) daha kısa olduğu için bu durum imkansızdır. Bu yargı yanlıştır.
- D) Deney, kitaplardan 6 tanesiyle yapılırsa lastikteki uzama miktarı 16 cm olur.
3 kitap için uzama 2 cm ise, 1 kitap için uzama $\frac{2}{3}$ cm'dir. 6 kitap için uzama $6 \times \frac{2}{3} \text{ cm} = 4 \text{ cm}$ olur. 16 cm uzama miktarı yanlıştır.
Yapılan deneyler sonucunda ulaşılabilecek en doğru yargı B seçeneğidir.
Cevap B seçeneğidir.