Harika bir test! Sevgili öğrencilerim, bu sorular elektriklenme konusunu ne kadar iyi anladığımızı ölçmek için çok güzel hazırlanmış. Hadi gelin, bu soruları birlikte, adım adım ve tane tane çözelim. Aklınıza takılan bir yer olursa hiç çekinmeyin, tamam mı?
1. Soru: Elektrikle yüklü özdeş küreler şekillerde denge halindedir.
Buna göre,
I. K ve L aynı cins yük ile yüklüdür.
II. L ve M farklı cins yükle yüklüdür.
III. K ve M yan yana gelirse birbirine çekme kuvveti uygular.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Çözüm:
Bu soruyu çözmek için elektrik yüklerinin temel bir kuralını hatırlamamız gerekiyor. Bu kuralı aklımıza iyice yazalım:
Aynı cins yükler (artı ile artı veya eksi ile eksi) birbirini iter.
Zıt cins yükler (artı ile eksi) ise birbirini çeker.
Şimdi bu kuralı aklımızda tutarak görselleri inceleyelim.
Adım 1: İlk şekle bakalım. K ve L küreleri birbirinden uzaklaşmaya çalışıyor, yani birbirlerini itiyorlar. Kuralımız ne diyordu? Aynı cins yükler birbirini iter. O zaman K ve L küreleri aynı cins yüke sahiptir. Bu yüzden I. ifade doğrudur.
Adım 2: İkinci şekle bakalım. L ve M küreleri de birbirinden uzaklaşmaya çalışıyor, yani onlar da birbirini itiyor. Bu durum, L ve M kürelerinin de aynı cins yüke sahip olduğunu gösterir. Ancak II. ifadede “L ve M farklı cins yükle yüklüdür” deniyor. Bu, bizim bulduğumuzla çelişiyor. O halde II. ifade yanlıştır.
Adım 3: Şimdiye kadar ne bulduk? K ile L aynı cins yüklü. L ile M de aynı cins yüklü. Bu durumda K, L ve M kürelerinin üçü de aynı cins yüke sahiptir. (Örneğin hepsi pozitif veya hepsi negatif). III. ifadede K ve M’nin yan yana gelince birbirini çekeceği söyleniyor. Ama biz üçünün de aynı yüklü olduğunu bulduk. Aynı yükler birbirini ne yapardı? Tabii ki iter! O zaman K ve M de birbirini itecektir. Bu yüzden III. ifade de yanlıştır.
Sonuç olarak, sadece I. ifadenin doğru olduğunu bulduk.
Doğru Cevap: A) Yalnız I
2. Soru: Elektriklenme ile ilgili aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
a) Elektriklenme sonucunda cisimlerin yük dengesi bozulur.
b) Şimşek elektriklenme sonucu oluşan doğa olaylarındandır.
c) Etki ile elektriklenmede elektriklenen cisimlerin her ikisi de aynı cins yükle yüklenir.
d) Otomobillerin boyanmasında elektriklenmeden yararlanılır.
Çözüm:
Bu soruda şıkları tek tek inceleyip hangisinin yanlış bilgi verdiğini bulacağız. Hadi başlayalım!
Adım 1: A şıkkını inceleyelim. “Elektriklenme sonucunda cisimlerin yük dengesi bozulur.” Nötr bir cisimde pozitif yük (proton) ve negatif yük (elektron) sayısı eşittir, yani bir denge vardır. Elektriklenme sırasında cisim elektron alır veya verir. Bu da bu dengeyi bozar. Dolayısıyla bu ifade doğrudur.
Adım 2: B şıkkına bakalım. “Şimşek elektriklenme sonucu oluşan doğa olaylarındandır.” Evet, bulutların birbirine veya havadaki parçacıklara sürtünmesiyle elektrik yüküyle yüklenirler. Bu yük fazlası aniden boşaldığında şimşek veya yıldırım oluşur. Bu ifade de doğrudur.
Adım 3: C şıkkını dikkatlice okuyalım. “Etki ile elektriklenmede elektriklenen cisimlerin her ikisi de aynı cins yükle yüklenir.” Etki ile elektriklenmeyi hatırlayalım: Yüklü bir cismi, nötr bir cisme dokundurmadan sadece yaklaştırırdık. Yaklaştırdığımız cisimdeki yükler, nötr cisimdeki zıt yükleri kendine doğru çeker, aynı yükleri ise en uzağa iterdi. Eğer topraklama yaparak kalıcı olarak yüklersek, nötr cisim yaklaştırdığımız cismin zıt yüküyle yüklenirdi. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
Adım 4: D şıkkını da kontrol edelim. “Otomobillerin boyanmasında elektriklenmeden yararlanılır.” Bu, teknolojide elektriklenmenin çok güzel bir kullanımıdır. Boya tanecikleri ile arabanın metal yüzeyi zıt yüklerle yüklenir. Bu sayede boya, metale mıknatıs gibi çekilir, her yere eşit dağılır ve boya israfı önlenir. Bu ifade de doğrudur.
Bizden yanlış olan ifadeyi bulmamız isteniyordu.
Doğru Cevap: C
3. Soru: Eda yün kumaşa sürttüğü balonu akan suya tuttuğunda suyun görseldeki gibi hareket ettiğini gözlemliyor.
Buna göre,
I. Balon, yün kumaşa sürtüldüğünde elektriklenmiştir.
II. Balon ile yün kumaş aynı cins elektrikle yüklenmiştir.
III. Kumaşa sürtülen balon, suyu etki ile elektriklediğinden suyu çekmiştir.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
Çözüm:
Görseldeki deneyi adım adım yorumlayalım.
Adım 1: I. ifadeyi değerlendirelim. “Balon, yün kumaşa sürtüldüğünde elektriklenmiştir.” Eda’nın yaptığı ilk işlem bu. Sürtünme ile elektriklenme, iki farklı maddenin birbirine sürtülmesiyle gerçekleşir. Balonun daha sonra suyu çekebilmesi, onun elektrikle yüklendiğini kanıtlar. Demek ki bu ifade doğrudur.
Adım 2: II. ifadeye bakalım. “Balon ile yün kumaş aynı cins elektrikle yüklenmiştir.” Sürtünme ile elektriklenmede cisimlerden biri elektron kaybederek pozitif (+), diğeri bu elektronları alarak negatif (-) yüklenir. Yani her zaman zıt cins yüklerle yüklenirler. Bu ifade “aynı cins” dediği için yanlıştır. (Merak edenler için: Balon negatif, yün kumaş pozitif yüklenir.)
Adım 3: III. ifadeyi inceleyelim. “Kumaşa sürtülen balon, suyu etki ile elektriklediğinden suyu çekmiştir.” Yüklü balon (negatif yüklü), nötr olan suya yaklaştırıldığında, suyun içindeki pozitif yükleri kendine doğru çeker. Bu bir “etki ile elektriklenme” durumudur ve sonuç olarak bir çekim kuvveti oluşur. Görselde de suyun balona doğru büküldüğünü yani çekildiğini görüyoruz. Bu ifade de doğrudur.
Sonuç olarak I. ve III. ifadeler doğru.
Doğru Cevap: C) I ve III
4. Soru: “Aynı cins yükler birbirini iter.” hipotezini test etmek isteyen bir öğrenci aşağıdaki uygulamalardan hangisi yapmalıdır?
a) Cam çubuğu ipek kumaşa, ebonit çubuğu yün kumaşa sürtüp çubukları yaklaştırmalıdır.
b) İki ebonit çubuğu yün kumaşa sürtüp çubukları yaklaştırmalıdır.
c) İpek kumaşa sürttüğü cam çubuğu kâğıt parçalarına yaklaştırmalıdır.
d) İpek kumaşa sürttüğü cam çubukları birbirine dokundurmalıdır.
Çözüm:
Bu bir deney sorusu. Amacımız ne? “Aynı cins yükler birbirini iter” demek. O zaman deneyimizde ne yapmamız lazım? Önce aynı cins yükle yüklü iki cisim elde etmeli, sonra da bu cisimleri birbirine yaklaştırıp itme kuvvetini gözlemlemeliyiz. Şimdi şıklara bu gözle bakalım.
Adım 1: A şıkkını inceleyelim. Cam çubuk ipek kumaşa sürtülünce pozitif (+) yüklenir. Ebonit (plastik) çubuk yün kumaşa sürtülünce negatif (-) yüklenir. Bu iki çubuğu yaklaştırırsak zıt yükler olduğu için birbirini çeker. Bu deney, “Zıt yükler birbirini çeker” hipotezini test eder, bizimkini değil. O yüzden bu şık yanlış.
Adım 2: B şıkkına bakalım. İki tane ebonit çubuk alıp ikisini de yün kumaşa sürtüyoruz. Ebonit çubuk yüne sürtülünce negatif yüklenirdi. O zaman elimizde negatif (-) yüklü iki tane çubuk olur. Yani iki tane aynı cins yüklü cisim elde etmiş oluruz. Bunları birbirine yaklaştırdığımızda birbirlerini ittiklerini gözlemleriz. İşte bu, tam olarak bizim hipotezimizi test eder! Bu şık doğru görünüyor.
Adım 3: C şıkkını inceleyelim. Cam çubuk ipeğe sürtülünce pozitif (+) yüklenir. Kâğıt parçaları ise nötrdür. Yüklü çubuk nötr kâğıtları etki ile elektrikleyerek çeker. Bu deney, yüklü bir cismin nötr bir cismi nasıl çektiğini gösterir. Bizim hipotezimizle ilgili değil. Bu şık da yanlış.
Adım 4: D şıkkına bakalım. İki cam çubuğu ipek kumaşa sürtmekle iki tane pozitif (+) yüklü çubuk elde ederiz. Buraya kadar güzel. Ama sonunda çubukları birbirine “dokundurmalıdır” diyor. Dokundurma, yük alışverişi demektir. Bizim ise aralarındaki itme veya çekme kuvvetini gözlemlememiz lazım. Bunun için cisimleri birbirine dokundurmadan yaklaştırmalıyız. Bu yüzden bu uygulama da hipotezi test etmek için uygun değil.
En doğru ve net deney B şıkkında anlatılmıştır.
Doğru Cevap: B