Sorunun Çözümü
Soruyu adım adım, kısa ve öz bir şekilde çözelim:
Elektrostatik etkileşim kurallarını hatırlayalım:
- İtme: Sadece aynı yüklü cisimler arasında gerçekleşir (ikisi de pozitif veya ikisi de negatif).
- Çekme: Zıt yüklü cisimler arasında gerçekleşir VEYA yüklü bir cisim ile nötr bir cisim arasında gerçekleşir.
Verilen gözlemler:
- K cismi L cismini itiyor. Bu, K ve L cisimlerinin net yüklerinin aynı işaretli olması gerektiği anlamına gelir (++, --).
- K cismi M cismini çekiyor. Bu, K ve M cisimlerinin net yüklerinin zıt işaretli olması VEYA birinin yüklü diğerinin nötr olması gerektiği anlamına gelir.
- L cismi M cismini çekiyor. Bu, L ve M cisimlerinin net yüklerinin zıt işaretli olması VEYA birinin yüklü diğerinin nötr olması gerektiği anlamına gelir.
Şimdi her seçenekteki cisimlerin net yüklerini belirleyelim ve gözlemlerle tutarlılığını kontrol edelim:
- A Seçeneği:
- K: 4(+) 2(-) → Net yük: Pozitif (+)
- L: 3(+) 3(-) → Net yük: Nötr (0)
- M: 2(+) 2(-) → Net yük: Nötr (0)
- 1. K itiyor L: K(+) ve L(0). İmkansız. Yüklü bir cisim nötr bir cismi itemez, çeker.
- 2. K çekiyor M: K(+) ve M(0). Mümkün (yüklü-nötr çekimi).
- 3. L çekiyor M: L(0) ve M(0). İmkansız. İki nötr cisim birbirini çekmez.
- B Seçeneği:
- K: 1(+) 3(-) → Net yük: Negatif (-)
- L: 2(+) 2(-) → Net yük: Nötr (0)
- M: 2(+) 2(-) → Net yük: Nötr (0)
- 1. K itiyor L: K(-) ve L(0). İmkansız. Yüklü bir cisim nötr bir cismi itemez.
- 2. K çekiyor M: K(-) ve M(0). Mümkün (yüklü-nötr çekimi).
- 3. L çekiyor M: L(0) ve M(0). İmkansız. İki nötr cisim birbirini çekmez.
- C Seçeneği:
- K: 4(+) 2(-) → Net yük: Pozitif (+)
- L: 4(+) 2(-) → Net yük: Pozitif (+)
- M: 2(+) 4(-) → Net yük: Negatif (-)
- 1. K itiyor L: K(+) ve L(+). Mümkün (aynı yüklü cisimler birbirini iter).
- 2. K çekiyor M: K(+) ve M(-). Mümkün (zıt yüklü cisimler birbirini çeker).
- 3. L çekiyor M: L(+) ve M(-). Mümkün (zıt yüklü cisimler birbirini çeker).
- C seçeneği tüm koşulları sağlar.
- D Seçeneği:
- K: 1(+) 3(-) → Net yük: Negatif (-)
- L: 2(+) 2(-) → Net yük: Nötr (0)
- M: 1(+) 3(-) → Net yük: Negatif (-)
- 1. K itiyor L: K(-) ve L(0). İmkansız. Yüklü bir cisim nötr bir cismi itemez.
- 2. K çekiyor M: K(-) ve M(-). İmkansız. Aynı yüklü cisimler birbirini iter, çekmez.
- 3. L çekiyor M: L(0) ve M(-). Mümkün (yüklü-nötr çekimi).
A, B ve D seçenekleri gözlemlerle çelişmektedir. Ancak, D seçeneğindeki ikinci koşul ("K cismi M cismini çekiyor" iken K ve M ikisi de negatif yüklü) elektrostatik kurallarının en temel prensiplerinden biri olan "aynı yüklü cisimler birbirini iter" kuralına doğrudan aykırıdır. Yüklü bir cismin nötr bir cismi itmesi veya iki nötr cismin birbirini çekmesi de imkansız olsa da, aynı yüklü cisimlerin birbirini çekmesi durumu en temel fiziksel çelişkidir.
Cevap D seçeneğidir.