Sorunun Çözümü
Bu problem, elektrostatik indüksiyon prensibini anlamamızı gerektirmektedir. Adım adım inceleyelim:
- Başlangıç Durumu: X, Y ve Z küreleri nötr ve birbirine temas halindedir. Bu durumda, kürelerde eşit sayıda pozitif ve negatif yük bulunur ve yükler serbestçe hareket edebilir.
- İndüksiyon Aşaması: Pozitif yüklü bir çubuk, X küresine yaklaştırıldığında, kürelerdeki serbest elektronlar (negatif yükler) pozitif çubuk tarafından çekilir. Bu elektronlar, X küresinde toplanma eğilimi gösterir.
- Elektronlar X küresine doğru hareket ettikçe, Z küresinden uzaklaşırlar. Bu durum, Z küresinde elektron eksikliğine, yani pozitif yük fazlalığına neden olur. Y küresi ise aradaki iletken görevi görür; elektronlar Z'den Y'ye, Y'den X'e doğru hareket eder. Bu süreçte Y küresinin net yükü nötre yakın kalır.
- Ayırma Aşaması: Çubuk uzaklaştırılmadan X, Y ve Z küreleri birbirinden ayrıldığında, yükler ayrılmış durumda kalır:
- X küresi: Pozitif çubuğa en yakın olduğu için elektronları çekmiş ve negatif (-) yüklü hale gelmiştir.
- Z küresi: Pozitif çubuktan en uzakta olduğu için elektronlarını kaybetmiş ve pozitif (+) yüklü hale gelmiştir.
- Y küresi: Ortada yer aldığı ve yüklerin sadece geçişine aracılık ettiği için nötr kalmıştır.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) X cismi (-) yüklüdür. Bu ifade, yukarıdaki analize göre doğrudur.
- B) Z cismi (+) yüklüdür. Bu ifade, yukarıdaki analize göre doğrudur.
- C) Y cismi nötrdür. Bu ifade, yukarıdaki analize göre doğrudur.
- D) X ve Z cisimleri aynı cins yüklüdür. X cismi negatif yüklü, Z cismi ise pozitif yüklüdür. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
Cevap D seçeneğidir.