Sorunun Çözümü
Verilen problemi adım adım inceleyelim:
- Başlangıçta K ve L küreleri M cisminden 5 cm yukarıda tutulmaktadır.
- Küreler serbest bırakıldığında, K küresi M'den 8 cm yukarıya çıkarak uzaklaşmış, L küresi ise M'ye 2 cm yaklaşmıştır.
- K ile L arasında etkileşim olmadığı belirtilmiştir. Bu durumda sadece K-M ve L-M etkileşimlerini göz önünde bulunduracağız.
K Küresi İçin Analiz:
- K küresi başlangıçta 5 cm mesafedeyken, serbest bırakıldığında 8 cm mesafeye çıkmıştır.
- Bu durum, K küresine etki eden yay kuvvetinin ve yerçekimi kuvvetinin yanı sıra, M cismi tarafından yukarı doğru bir itme (elektrostatik itme) kuvveti uygulandığını gösterir.
- Elektrostatik itme kuvveti oluşması için K ve M cisimlerinin yük işaretlerinin aynı olması gerekir.
L Küresi İçin Analiz:
- L küresi başlangıçta 5 cm mesafedeyken, serbest bırakıldığında 2 cm mesafeye inmiştir.
- Bu durum, L küresine etki eden yay kuvvetinin ve yerçekimi kuvvetinin yanı sıra, M cismi tarafından aşağı doğru bir çekme (elektrostatik çekme) kuvveti uygulandığını gösterir.
- Elektrostatik çekme kuvveti oluşması için L ve M cisimlerinin yük işaretlerinin zıt olması gerekir.
Sonuçların Birleştirilmesi:
- K ve M aynı işaretli yüklere sahip olmalı.
- L ve M zıt işaretli yüklere sahip olmalı.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A) K: +, L: -, M: +
- K (+) ve M (+) → Aynı işaretli, itme kuvveti. (K'nin uzaklaşmasıyla uyumlu)
- L (-) ve M (+) → Zıt işaretli, çekme kuvveti. (L'nin yaklaşmasıyla uyumlu)
- Bu seçenek, analizimizle tamamen uyumludur.
- B) K: +, L: -, M: -
- K (+) ve M (-) → Zıt işaretli, çekme kuvveti. (K'nin uzaklaşmasıyla çelişir)
- C) K: -, L: -, M: -
- L (-) ve M (-) → Aynı işaretli, itme kuvveti. (L'nin yaklaşmasıyla çelişir)
- D) K: Nötr, L: -, M: Nötr
- K (Nötr) ve M (Nötr) → Elektrostatik etkileşim olmaz. K'nin uzaklaşması açıklanamaz.
Yukarıdaki analizlere göre, K, L ve M'nin yükleri A seçeneğindeki gibi olmalıdır.
Cevap A seçeneğidir.