Öğretmen, sürtünme ile elektriklenmeyi göstermek için bir deney yapıyor. Plastik bir çubuğu yün kumaşa sürterek elektrikliyor ve çubuğu küçük kağıt parçalarına yaklaştırıyor. Kağıt parçaları çubuğa yapışıyor.
Bu deneyle ilgili aşağıdakilerden hangisi söylenemez?
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu deney, sürtünme ile elektriklenme ve etki ile elektriklenme (indüksiyon) prensiplerini çok güzel bir şekilde gösteriyor. Şimdi adım adım seçenekleri inceleyelim ve bu deneyle ilgili hangisinin söylenemeyeceğini bulalım.
Bu ifade doğrudur. Sürtünme ile elektriklenmede, farklı maddeler birbirine sürtüldüğünde elektron alışverişi olur. Plastik çubuk ve yün kumaş söz konusu olduğunda, yün kumaş elektronlarını plastik çubuğa verir. Elektronlar negatif yüklü olduğu için, plastik çubuk fazladan elektron alarak negatif yükle yüklenir. Yün kumaş ise elektron kaybettiği için pozitif yükle yüklenir.
Bu ifade de doğrudur. Deneye başlamadan önce, çevremizdeki çoğu cisim gibi kağıt parçaları da elektriksel olarak nötr durumdadır. Yani, içlerindeki pozitif yük (proton) sayısı ile negatif yük (elektron) sayısı birbirine eşittir.
Bu ifade de doğrudur. Negatif yüklü plastik çubuk, nötr haldeki kağıt parçalarına yaklaştırıldığında, kağıt parçacıklarındaki serbest elektronları (negatif yükleri) kendisinden uzağa iter. Kağıt parçacıklarının çubuğa yakın olan tarafında pozitif yükler yoğunlaşırken, uzak olan tarafında negatif yükler yoğunlaşır. Bu duruma "geçici yük ayrımı" veya "polarizasyon" denir. Zıt yükler birbirini çektiği için, çubuğa yakın olan pozitif yüklü kısım, negatif yüklü çubuk tarafından çekilir ve kağıt parçaları çubuğa yapışır. Bu, etki ile elektriklenmenin bir sonucudur.
Bu ifade, tek başına bir fiziksel prensip olarak doğrudur: Eğer nötr bir cisim (kağıt parçası) yüklü bir cisme (negatif yüklü çubuk) dokunursa, yük transferi olur ve nötr cisim, yüklü cisimle aynı türden yükle yüklenir (yani negatif yükle yüklenir). Bu olaya "dokunma ile elektriklenme" veya "iletkenlik" denir.
Ancak, bu ifadenin deneydeki "kağıt parçaları çubuğa yapışıyor" gözlemiyle olan ilişkisi çelişkilidir. Eğer kağıt parçaları çubuğa dokunup aynı (negatif) yükle yüklenirse, o zaman hem çubuk hem de kağıt parçaları negatif yüklü olur. Aynı yüklü cisimler ise birbirini iter, çekmez. Dolayısıyla, kağıt parçaları çubuğa dokunup aynı yükle yüklendikten sonra çubuğa yapışık kalmaz, aksine ondan uzaklaşır (itilir).
Deneyde kağıt parçalarının çubuğa yapıştığı gözlemlendiği için, bu yapışmanın nedeni etki ile elektriklenme (D seçeneği) ve zıt yüklerin çekimidir. Kağıt parçaları çubuğa dokunup aynı yükle yüklendiğinde ise itilme meydana gelir. Bu nedenle, "yapışma" olayıyla ilgili olarak bu ifadenin söylenmesi doğru değildir; çünkü aynı yükle yüklenme durumu itmeye yol açar, yapışmaya değil.
Bu durumda, deneydeki "yapışma" gözlemiyle çeliştiği için söylenemeyecek olan ifade C seçeneğidir.
Cevap C seçeneğidir.
