Sorunun Çözümü
Soruyu adım adım inceleyelim:
- Başlangıç Durumu:
- K küresi: Pozitif yüklü (örneğin +2q)
- L küresi: Negatif yüklü (örneğin -4q)
- 1, 2, 3 küreleri: Nötr ve birbirine dokunuyor.
- Adım 1: K küresi L küresine dokundurulup ayrılıyor.
- K ve L küreleri özdeş olduğu için, dokunma sonrası toplam yükü eşit paylaşırlar.
- Toplam yük: $Q_{toplam} = (+2q) + (-4q) = -2q$
- Ayrıldıktan sonra her bir kürenin yükü: $Q_K = Q_L = \frac{-2q}{2} = -q$
- Yani, K ve L küreleri ayrıldıktan sonra ikisi de negatif yüklü olur.
- A) L küresi (-) çizimi bu duruma uygundur. (Doğru)
- Adım 2: K küresi (şimdi negatif yüklü) 1, 2 ve 3 numaralı kürelere yaklaştırılıyor.
- 1, 2 ve 3 numaralı küreler birbirine dokunmakta ve başlangıçta nötrdür. K küresi bunlara yaklaştırıldığında etki ile elektriklenme meydana gelir.
- Negatif yüklü K küresi, nötr kürelerdeki serbest elektronları itecektir.
- Elektronlar, K küresinden en uzak noktaya, yani 3 numaralı kürenin ucuna doğru hareket eder.
- Bu durumda:
- K küresine en yakın olan 1 numaralı küre, elektron kaybettiği için pozitif (+) yüklü olur.
- K küresinden en uzak olan 3 numaralı küre, elektron kazandığı için negatif (-) yüklü olur.
- Ortadaki 2 numaralı küre ise, 1 ve 3 arasında yük dağılımının ortasında kalır. Bu durumda 2 numaralı kürenin nötre yakın olması veya hafif pozitif olması beklenir. Negatif yüklü olması beklenmez, çünkü elektronlar K'den en uzağa (3'e) itilmiştir.
- Bu bilgilere göre seçenekleri değerlendirelim:
- B) 1 küresi (+) çizimi bu duruma uygundur. (Doğru)
- C) 2 küresi (-) çizimi bu duruma uygun değildir. 2 numaralı kürenin negatif yüklü olması yanlıştır. (Yanlış)
- D) 3 küresi (-) çizimi bu duruma uygundur. (Doğru)
Sonuç olarak, 2 numaralı kürenin negatif yüklü gösterildiği C seçeneği yanlıştır.
Cevap C seçeneğidir.