Sorunun Çözümü
Verilen bilgilere göre kürelerin yüklerini belirleyelim:
- K küresine topraktan negatif yük geçişi olacak: Topraktan negatif yük (elektron) alan bir cisim başlangıçta pozitif yüklüdür. Yani, K küresi pozitif yüklüdür (+).
- L küresinden toprağa negatif yük geçişi olacak: Negatif yüklerini (elektronlarını) toprağa veren bir cisim başlangıçta negatif yüklüdür. Yani, L küresi negatif yüklüdür (-).
- M küresi ile toprak arasında yük geçişi olmayacak: Toprakla arasında yük geçişi olmayan bir cisim nötrdür. Yani, M küresi nötrdür (0).
Özetle kürelerin yükleri:
- K: Pozitif (+)
- L: Negatif (-)
- M: Nötr (0)
Şimdi küreler arasındaki etkileşimleri inceleyelim:
- Zıt yüklü cisimler birbirini çeker.
- Yüklü cisimler nötr cisimleri indüksiyon yoluyla çeker.
- Aynı yüklü cisimler birbirini iter.
Bu durumda, K, L ve M küreleri arasındaki kuvvetler şöyledir:
- K (+) ile L (-) arasında: Çekme kuvveti.
- K (+) ile M (0) arasında: Çekme kuvveti (yüklü cisim nötr cismi çeker).
- L (-) ile M (0) arasında: Çekme kuvveti (yüklü cisim nötr cismi çeker).
Yani, tüm küreler birbirini çekme eğilimindedir. Küreler birbirine yakın durmalıdır.
Şimdi seçenekleri inceleyelim:
- A), B) ve C) seçeneklerinde küreler birbirine yakın durmaktadır. Bu durum, aralarındaki çekme kuvvetleriyle uyumludur ve oluşabilir.
- D) seçeneğinde küreler birbirinden oldukça uzakta, neredeyse dikey asılı durmaktadır. Bu durum, aralarında ya hiç kuvvet olmadığını ya da itme kuvvetleri olduğunu düşündürür. Ancak, yukarıda belirlediğimiz gibi, K ile M, M ile L ve K ile L arasında her zaman çekme kuvveti olmalıdır. Kürelerin bu kadar birbirinden uzak durması, çekme kuvvetlerinin varlığıyla çelişir. Özellikle K ve L zıt yüklü olduğu için birbirini çekmeli, M de hem K hem de L tarafından çekilmelidir. Bu nedenle, kürelerin D seçeneğindeki gibi birbirinden uzak durması mümkün değildir.
Cevap D seçeneğidir.