Bu soruyu adım adım inceleyelim:
- 1. Aşama Analizi:
Başlangıçta yaprakları kapalı (nötr) olan bir elektroskoba, pozitif (+) yüklü bir cisim dokunduruluyor. Dokunma ile elektriklenme (iletkenlik) prensibine göre, pozitif yüklü cisimden elektroskopa elektron geçişi olmaz, aksine elektroskoptan pozitif yüklü cisme elektron geçişi olur. Bu durumda elektroskop net olarak pozitif yükle yüklenir ve yaprakları açılır. Yani, 2. aşamaya geçildiğinde elektroskop pozitif yüklü ve yaprakları açıktır.
- 2. Aşama ve Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
Şimdi, yük durumu bilinmeyen K cisminin bu pozitif yüklü elektroskoba nasıl etki edeceği ve bu etkiden K cisminin yükünü nasıl anlayacağımız üzerine seçenekleri inceleyelim:
- A) K cismi elektroskoba yaklaştırılır. Yapraklar önce kapanır sonra açılırsa cismin negatif olduğu söylenebilir.
Elektroskop pozitif yüklü iken negatif yüklü bir cisim yaklaştırılırsa, elektroskobun topuzundaki pozitif yükleri çeker, yapraklardaki pozitif yük miktarını azaltır ve yapraklar kapanır. Eğer negatif yük çok fazlaysa, yaprakları nötrleyip negatif yükleyerek tekrar açabilir. Ancak bu durum, K'nin negatif olduğunu gösterir, pozitif değil. Ayrıca "önce kapanır sonra açılırsa" ifadesi, elektroskobun başlangıçtaki yükünün tersi bir yükle indüksiyonla yüklenmesi durumunda gözlemlenebilir. Elektroskop zaten pozitif yüklü olduğu için, negatif bir cisim yaklaştığında yapraklar kapanır.
- B) K cismi elektroskoba dokundurulur. Yapraklar tamamen kapanırsa cismin pozitif olduğu söylenebilir.
Elektroskop pozitif yüklü iken K cismi dokundurulduğunda yaprakların tamamen kapanması, elektroskobun nötrlenmesi anlamına gelir. Bu durumda K cisminin negatif yüklü ve elektroskobun yük miktarına eşit olması gerekir. K cisminin pozitif olması durumunda yapraklar kapanmaz, aksine daha da açılabilir veya aynı kalabilir.
- C) K cismi elektroskoba dokundurulur. Yaprakların açıklığı artarsa cismin pozitif olduğu söylenebilir.
Elektroskop pozitif yüklü ve yaprakları açık durumdadır. Eğer K cismi de pozitif yüklü ise ve elektroskoba dokundurulursa, toplam pozitif yük miktarı artar (yük paylaşımı). Bu durumda elektroskobun yapraklarındaki pozitif yük miktarı artacağı için birbirlerini daha fazla iterler ve yaprakların açıklığı artar. Bu ifade doğrudur ve K cisminin pozitif olduğunu gösterir.
- D) K cismi elektroskoba yaklaştırılır. Yaprakların açıklığı azalırsa cismin pozitif olduğu söylenebilir.
Elektroskop pozitif yüklü iken K cismi yaklaştırıldığında (indüksiyon), yaprakların açıklığının azalması, yapraklardaki pozitif yük miktarının azaldığı anlamına gelir. Bu durum, K cisminin negatif yüklü olması halinde gerçekleşir (negatif yükler topuzdaki pozitif yükleri çeker, yapraklardaki pozitif yükleri azaltır). K cismi pozitif yüklü olsaydı, yapraklardaki pozitif yükleri daha da iter ve yaprakların açıklığı artardı.
- A) K cismi elektroskoba yaklaştırılır. Yapraklar önce kapanır sonra açılırsa cismin negatif olduğu söylenebilir.
Yukarıdaki analizler sonucunda, 1. aşamada pozitif yükle yüklenmiş ve yaprakları açılmış olan elektroskoba, 2. aşamada K cismi dokundurulduğunda yaprakların açıklığının artması, K cisminin de pozitif yüklü olduğunu gösterir.
Cevap C seçeneğidir.