Sorunun Çözümü
Verilen şekildeki cisimlerin yüklerini belirlemek için elektrostatik etkileşim kurallarını kullanacağız:
- Aynı yüklü cisimler birbirini iter.
- Zıt yüklü cisimler birbirini çeker.
- Yüklü bir cisim, nötr bir cismi de çekebilir (indükleme etkisiyle). Ancak itme kuvveti, cisimlerin kesinlikle aynı yüklü olduğunu gösterir.
Şimdi cisimler arasındaki etkileşimleri inceleyelim:
- Z ve Y cisimleri arasındaki etkileşim:
- Şekilde Z cismi, Y cisminden uzaklaşmış durumdadır. Bu, Z ve Y cisimleri arasında bir itme kuvveti olduğunu gösterir.
- İtme kuvveti sadece aynı yüklü cisimler arasında gerçekleşir. Dolayısıyla, Z ve Y cisimlerinin yükleri aynı işaretli olmalıdır.
- X ve Y cisimleri arasındaki etkileşim:
- Şekilde X cismi, Y cismine doğru çekilmiş durumdadır. Bu, X ve Y cisimleri arasında bir çekim kuvveti olduğunu gösterir.
- Çekim kuvveti zıt yüklü cisimler arasında veya yüklü bir cisim ile nötr bir cisim arasında gerçekleşebilir.
Şimdi seçenekleri bu bilgiler ışığında değerlendirelim:
- A) X(+), Y(+), Z(+)
- Y ve Z aynı yüklü (+), iterler. (Doğru)
- X ve Y aynı yüklü (+), iterler. (Yanlış, X çekilmiş)
- B) X(+), Y(-), Z(-)
- Y ve Z aynı yüklü (-), iterler. (Doğru, Z uzaklaşmış)
- X ve Y zıt yüklü (+ ve -), çekerler. (Doğru, X çekilmiş)
- Bu seçenek tüm gözlemlerle uyumludur.
- C) X(+), Y(+), Z(-)
- Y ve Z zıt yüklü (+ ve -), çekerler. (Yanlış, Z itilmiş)
- D) X(-), Y(+), Z(-)
- Y ve Z zıt yüklü (+ ve -), çekerler. (Yanlış, Z itilmiş)
Yapılan analiz sonucunda, B seçeneğindeki yük dağılımı (X: +, Y: -, Z: -) cisimler arasındaki gözlemlenen etkileşimlerle tam olarak uyuşmaktadır.
Cevap B seçeneğidir.