Sorunun Çözümü
Verilen bilgilere göre, K, L ve M tellerinin ilk boyları eşittir ($L_0$). Özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtıldıklarında, son boyları arasındaki ilişki $L_M > L_K > L_L$ olarak gözlemleniyor.
Termal genleşme formülü $\Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T$ şeklindedir. Burada $\Delta L$ genleşme miktarı, $L_0$ ilk boy, $\alpha$ genleşme katsayısı ve $\Delta T$ sıcaklık değişimidir. Son boy ($L_f$) ise $L_f = L_0 + \Delta L$ olarak ifade edilir.
- İlk boylar ($L_0$) eşit olduğu için, son boylardaki farklılık doğrudan genleşme miktarlarındaki farklılıktan kaynaklanır. Yani, $L_M > L_K > L_L$ ilişkisi, genleşme miktarları için de $\Delta L_M > \Delta L_K > \Delta L_L$ anlamına gelir.
- Özdeş ısıtıcılarla eşit süre ısıtılmaları, yaklaşık olarak aynı sıcaklık değişimine ($\Delta T$) maruz kaldıklarını düşündürür. Bu durumda, genleşme miktarı en fazla olanın genleşme katsayısı ($\alpha$) da en büyük olacaktır. Dolayısıyla, $\alpha_M > \alpha_K > \alpha_L$ ilişkisi çıkarılabilir.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Cinsleri farklıdır. Genleşme miktarları farklı olduğu için genleşme katsayıları da farklıdır ($\alpha_M \neq \alpha_K \neq \alpha_L$). Farklı genleşme katsayıları, maddelerin cinslerinin farklı olduğunu gösterir. Bu ifade doğrudur.
- B) Genleşme miktarları farklıdır. Son boyların farklı olmasından ve ilk boyların eşit olmasından dolayı genleşme miktarları farklıdır ($\Delta L_M > \Delta L_K > \Delta L_L$). Bu ifade doğrudur.
- C) M'nin genleşme miktarı en fazladır. Son boyu en büyük olan M teli olduğu için, ilk boylar eşitken M'nin genleşme miktarı en fazladır ($\Delta L_M$ en büyük). Bu ifade doğrudur.
- D) Maddeler soğutulursa en fazla L maddesi büzülür. Bir maddenin genleşme katsayısı ne kadar büyükse, aynı sıcaklık değişimi için o kadar çok genleşir ve o kadar çok büzülür. Genleşme katsayıları arasında $\alpha_M > \alpha_K > \alpha_L$ ilişkisi olduğu için, soğutulduklarında en fazla M maddesi büzülürken, en az L maddesi büzülür. Bu ifade yanlıştır.
Bu durumda, yanlış olan ifade D seçeneğidir.
Cevap D seçeneğidir.