Sorunun Çözümü
Verilen soruyu adım adım inceleyelim:
- Kapların Özelliği: K, L ve M kapları özdeştir. Bu, kapların taban alanlarının (A) aynı olduğu anlamına gelir.
- Sıvının Cinsi: Üç kapta da su bulunmaktadır. Su, belirli bir sıcaklık ve basınç altında sabit bir yoğunluğa sahip tek bir maddedir.
- Su Seviyeleri:
- K kabındaki su seviyesi: $2h$
- L kabındaki su seviyesi: $3h$
- M kabındaki su seviyesi: $1h$
1. Yoğunluk İlişkisi:
- Yoğunluk ($\rho$), bir maddenin birim hacimdeki kütlesidir ve madde miktarına bağlı değildir.
- Kapların hepsi aynı maddeyi, yani suyu içermektedir.
- Bu nedenle, K, L ve M kaplarındaki suların yoğunlukları birbirine eşittir.
- Yani, $\rho_K = \rho_L = \rho_M$.
2. Kütle İlişkisi:
- Kütle (m), yoğunluk ($\rho$) ve hacim (V) arasındaki ilişki $m = \rho \times V$ formülüyle verilir.
- Kaplar özdeş olduğundan, taban alanları (A) aynıdır. Bir kaptaki sıvının hacmi $V = A \times h_{su}$ formülüyle bulunur, burada $h_{su}$ suyun yüksekliğidir.
- Her bir kaptaki suyun hacmini bulalım:
- $V_K = A \times 2h$
- $V_L = A \times 3h$
- $V_M = A \times 1h$
- Hacimleri karşılaştırırsak: $V_L > V_K > V_M$.
- Kütleleri bulalım. Yoğunluklar eşit olduğu için ($\rho_K = \rho_L = \rho_M = \rho_{su}$):
- $m_K = \rho_{su} \times 2Ah$
- $m_L = \rho_{su} \times 3Ah$
- $m_M = \rho_{su} \times 1Ah$
- Kütleleri karşılaştırırsak: $m_L > m_K > m_M$.
Sonuç olarak:
- Kütleler arasındaki ilişki: $L > K > M$
- Yoğunluklar arasındaki ilişki: $K = L = M$
Bu sonuçlar B seçeneğinde doğru bir şekilde verilmiştir.
Cevap B seçeneğidir.