Sorunun Çözümü
Çözüm:
- Metal çubuklar ısıtıldığında genleşir (uzar), soğutulduğunda büzülür (kısalır).
- K çubuğu soldan sabitlenmiştir. Uzaması sağa doğru, kısalması sola doğru hareket eder.
- L çubuğu sağdan sabitlenmiştir. Uzaması sola doğru, kısalması sağa doğru hareket eder.
- Çubuklar arasındaki mesafe, K'nın sağ ucu ile L'nin sol ucu arasındaki mesafedir.
Her bir işlem için çubukların hareketini ve mesafeye etkisini inceleyelim:
- İşlem 1 (K Isıtma, L Soğutma):
- K çubuğu uzar, sağ ucu sağa kayar. Bu, mesafeyi azaltır.
- L çubuğu kısalır, sol ucu sağa kayar. Bu, mesafeyi artırır.
- Bu durumda mesafe, K'nın uzaması kadar azalır, L'nin kısalması kadar artar. Net değişim bu iki değerin farkına bağlıdır.
- İşlem 2 (K Soğutma, L Soğutma):
- K çubuğu kısalır, sağ ucu sola kayar. Bu, mesafeyi artırır.
- L çubuğu kısalır, sol ucu sağa kayar. Bu, mesafeyi artırır.
- Her iki çubuk da mesafeyi artırıcı yönde hareket eder. Bu durumda çubuklar arasındaki mesafe en büyük değerini alır.
- İşlem 3 (K Isıtma, L Isıtma):
- K çubuğu uzar, sağ ucu sağa kayar. Bu, mesafeyi azaltır.
- L çubuğu uzar, sol ucu sola kayar. Bu, mesafeyi azaltır.
- Her iki çubuk da mesafeyi azaltıcı yönde hareket eder. Bu durumda çubuklar arasındaki mesafe en küçük değerini alır.
Yukarıdaki analizden anlaşılacağı üzere:
- İşlem 2'de her iki çubuk da kısalır ve birbirlerinden uzaklaşır, bu da aralarındaki mesafeyi en çok artırır. Dolayısıyla $d_2$ en büyük mesafedir.
- İşlem 3'te her iki çubuk da uzar ve birbirlerine yaklaşır, bu da aralarındaki mesafeyi en çok azaltır. Dolayısıyla $d_3$ en küçük mesafedir.
- İşlem 1'de ise bir çubuk mesafeyi azaltırken diğeri artırır. Bu durum, mesafeyi İşlem 2'den daha az, İşlem 3'ten daha çok yapar.
Bu durumda mesafeler arasındaki ilişki $2 > 1 > 3$ şeklinde olacaktır.
Cevap B seçeneğidir.