Sorunun Çözümü
Soruyu adım adım inceleyelim:
- Başlangıç Durumu: K, L ve M metal çubuklarının başlangıç sıcaklıkları ve uzunlukları eşittir.
- Isıtma İşlemi: Çubuklar, özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılmıştır. Bu bilgi, her bir çubuğa verilen ısı miktarının (Q) eşit olduğu anlamına gelir. Yani $Q_K = Q_L = Q_M$.
- Genleşme Miktarları: Isıtıldıktan sonraki uzunluklara bakarak genleşme miktarlarını belirleyelim. Genleşme miktarı, son uzunluk ile ilk uzunluk arasındaki farktır ($\Delta L = L_{son} - L_{ilk}$).
- K çubuğu en çok genleşmiştir.
- M çubuğu K'den az, L'den fazla genleşmiştir.
- L çubuğu en az genleşmiştir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) K çubuğunun aldığı ısı en fazladır.
Soruda "özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldıktan sonra" ifadesi geçmektedir. Bu, tüm çubuklara eşit miktarda ısı verildiği anlamına gelir. Dolayısıyla K çubuğunun en fazla ısı aldığı ifadesi yanlıştır. Bu nedenle bu ifade söylenemez. - B) En az genleşme L çubuğunda gerçekleşmiştir.
Görselden de anlaşıldığı üzere, L çubuğunun uzunluk artışı diğerlerine göre en azdır. Bu ifade doğrudur. - C) En fazla genleşme K çubuğunda gerçekleşmiştir.
Görselden de anlaşıldığı üzere, K çubuğunun uzunluk artışı diğerlerine göre en fazladır. Bu ifade doğrudur. - D) L ve M çubuklarının uzunluklarının aynı olması için L çubuğuna daha fazla ısı verilmelidir.
Isıtıldıktan sonra M çubuğunun uzunluğu L çubuğunun uzunluğundan fazladır. L çubuğunun M çubuğu kadar uzaması için daha fazla genleşmesi, dolayısıyla daha fazla ısı alması gerekir. Bu ifade doğrudur.
Sonuç olarak, K çubuğunun aldığı ısının en fazla olduğu ifadesi, tüm çubuklara eşit ısı verildiği bilgisiyle çeliştiği için söylenemez.
Cevap A seçeneğidir.