Bir deneyde ebonit çubuk yün kumaşa sürtülerek negatif yükle yükleniyor. Bu ebonit çubuk nötr durumdaki alüminyum folyodan yapılmış topa yaklaştırıldığında top önce çekiliyor, temas ettikten sonra ise itiliyor.
Bu gözlemin nedeni aşağıdakilerden hangisidir?
A) Topun başlangıçta pozitif yüklü olması
B) Temastan sonra topun da negatif yüklenmesi
C) Topun başlangıçta negatif yüklü olması
D) Temastan sonra topun pozitif yüklenmesi
Bu soruyu adım adım inceleyerek doğru cevabı bulalım:
- Başlangıç Durumu: Deneyin başında, ebonit çubuk yün kumaşa sürtülerek negatif yükle yüklenmiştir. Alüminyum folyodan yapılmış top ise nötr durumdadır. Nötr bir cisim, eşit sayıda pozitif ve negatif yüke sahiptir.
- Çubuğun Topa Yaklaştırılması ve Çekme (İndüksiyon): Negatif yüklü ebonit çubuk, nötr alüminyum topa yaklaştırıldığında, top üzerindeki serbest elektronlar (negatif yükler) çubuk tarafından itilir ve topun çubuktan uzak tarafına doğru hareket ederler. Topun çubuğa yakın olan tarafı ise elektron eksikliği nedeniyle geçici olarak pozitif yüklenir. Çubuk ile topun yakın tarafındaki pozitif yükler arasında bir çekim kuvveti oluşur. Bu olaya "elektrostatik indüksiyon" denir. Bu nedenle top, çubuğa doğru çekilir.
- Temas ve Yük Transferi (Dokunma ile Elektriklenme): Ebonit çubuk, alüminyum topa temas ettiğinde, çubuk üzerindeki fazla negatif yükler (elektronlar), iletken olan topa geçer. Bu, "dokunma ile elektriklenme" olayıdır. Yükler, her iki cismin de aynı tür yükle yüklenmesini sağlayacak şekilde paylaşılır.
- Temas Sonrası İtme: Temas sonucunda, başlangıçta nötr olan alüminyum top da artık negatif yükle yüklenmiş olur. Hem ebonit çubuk hem de alüminyum top negatif yüklü hale gelir. Aynı cins elektrik yükleri birbirini ittiği için, çubuk ile top arasında bir itme kuvveti oluşur ve top çubuktan uzaklaşır.
Şimdi seçenekleri değerlendirelim:
- A) Topun başlangıçta pozitif yüklü olması: Yanlış. Soru metninde topun nötr olduğu belirtilmiştir.
- B) Temastan sonra topun da negatif yüklenmesi: Doğru. Negatif yüklü çubuktan topa elektron geçişi olur ve top da negatif yüklenir. İki negatif yüklü cisim birbirini iter.
- C) Topun başlangıçta negatif yüklü olması: Yanlış. Soru metninde topun nötr olduğu belirtilmiştir.
- D) Temastan sonra topun pozitif yüklenmesi: Yanlış. Negatif yüklü bir cisimden (ebonit çubuk) elektron alan nötr bir cisim (top) negatif yüklenir, pozitif değil.
Bu açıklamalara göre, gözlemin nedeni temastan sonra topun da negatif yüklenmesidir.
Cevap B seçeneğidir.
