5. Hacmi 4V olan eşit hacim bölmeli A cismi ile B küresel cisimlerinin ağırlıkları eşittir. Homojen sıvı içerisine bırakılan A cismi Şekil I’deki gibi dengede kalıyor. A cisminin ucuna ağırlığı önemsiz bir iple B cismi bağlanıp aynı sıvı içerisine bırakıldığında ise Şekil II’deki gibi dengede kalmaktadır. A A B sıvı sıvı Şekil I Şekil II Buna göre B cisminin hacmi kaç V’dir? Nedenini açıklayarak işlemlerinizi gösteriniz.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Şekil I'de A cismi yüzüyor; 4 bölmesinden 3'ü (3V) sıvının içinde. Yüzen cisimde ağırlık = kaldırma kuvveti, yani G = 3V·d·g.
2. B'nin ağırlığı da G olduğundan Şekil II'deki toplam ağırlık 2G = 6V·d·g olur.
3. Şekil II'de A tamamen batmış (4V), B de tamamen sıvının içinde (VB). Sistem dengede olduğu için toplam kaldırma kuvveti toplam ağırlığa eşittir: (4V + VB)·d·g = 6V·d·g.
4. Buradan 4V + VB = 6V, yani VB = 2V bulunur.
Cevap: B cisminin hacmi 2V'dir. Sistem dengede olduğu için toplam kaldırma kuvveti iki cismin toplam ağırlığına (2G) eşittir.
Dikkat: Bir cismin ağırlığını bulmak için ilk şekildeki batan hacmi kullan; batan bölme sayısını şekilden dikkatle say.