Aşağıdaki görselde, 30 Elt'luk tarihte ışın saat saati ve X, Y, ve Z şehirlerinde bulunan kutuplar gösterilmiştir. Buna göre, X

Adım 1: Önce verilen açıların ne anlama geldiğini netleştirelim. Resme göre verilen açılar, güneş ışınları ile yüzeyin normali arasındaki açılardır. Yani her şehir için: - X için θ = 75° - Y için θ = 40° - Z için θ = 20° Güneşin öğle yüksekliği (yükseklik açısı) ise yüzey normaliyle olan açıdan şöyle bulunur: - yükseklik = 90° - θ Bunu kullanarak her şehrin öğle yüksekliğini hesaplayalım: - X: yükseklik = 90° - 75° = 15° - Y: yükseklik = 90° - 40° = 50° - Z: yükseklik = 90° - 20° = 70° Adım 2: Şimdi her bir şıkkı tek tek değerlendirelim. A şıkkı: "Belirtilen tarihte öğle vakti X şehrinde birim yüzeye düşen enerji miktarı diğer şehirlere göre daha fazladır." - Güneşten gelen enerjinin birim yüzeye düşen miktarı, yüzeye gelen ışığın normaline göre düşen bileşenle orantılıdır; yani öğle enerji yoğunluğu ∝ cos θ (burada θ yüzey normali ile ışın arasındaki açıdır). - Hesaplar: cos 75° ≈ 0.259, cos 40° ≈ 0.766, cos 20° ≈ 0.940. - Bu değerlere göre enerji büyüklüğü: Z > Y > X. - Sonuç: A şıkkı yanlış. B şıkkı: "Y şehrinde kesinlikle 30 Eylül tarihinde gündüz süresi gece süresinden daha kısadır." - Ekinokslar civarında (23 Eylül) dünya üzerinde gece ve gündüz yaklaşık eşittir; 30 Eylül ekinokstan kısa bir süre sonra olduğundan kuzey yarımkürede gece süreleri hafifçe uzamaya başlar. Ancak verilen sadece öğle anındaki güneş açısıdır; bu açıdan sadece o anki güneş yüksekliğini biliyoruz, gün boyu uzunluğunu kesin olarak söyleyemeyiz. Ayrıca hangi yarımkürede oldukları açıkça belirtilmemiş olsa da (sorunun bağlamında genelde kuzey yarımküre varsayılır), yine de "kesinlikle" ifadesi için yalnızca öğle açısı yeterli veri değildir. - Sonuç: B şıkkı kesin doğruluk iddiası ile söylenemez → yanlış. C şıkkı: "Belirtilen tarihte aynı saat içerisinde Y şehrindeki aydınlanan bölgenin alanının büyüğü X şehrine göre daha fazladır." - Aynı miktarda paralel güneş ışını demetinin yatay yüzeye düşen izdüşüm alanı, ışının yüzeye eğikliğiyle değişir. Bir ışın demetinin dik olduğu yüzeydeki alanı sabitken eğik yüzde aynı demetin yaydığı alan, eğiklik nedeniyle büyür; yatay yüzde demetin yere yaydığı alan, dik