Harika bir soru! Hadi bakalım, bu elektroskop meselesini birlikte çözelim. Unutmayın, fen bilimleri mantık ve dikkat işidir.
Soru 7: Cisimlerin elektrik yüklü olup olmadığını, yüklüyse yükün negatif (-) veya pozitif (+) yüklü olduğunu belirlemeye yarayan alete “elektroskop” denir. Elektroskop nötr iken yapraklar kapalıdır. Yüklendiğinde ise aynı cins yükler birbirini iteceğinden yapraklar açılır. Nötr bir elektroskoba yüklü bir cisim yaklaştırıldığında yapraklar açılır.
Merve ve Ali’nin, tasarlayacakları elektroskop modelinde cam kavanozun yanında kullanacakları malzemeler aşağıdaki tabloda verilmiştir.
(Görselde Merve ve Ali’nin elektroskop modelleri için kullandıkları malzemeleri gösteren bir tablo bulunmaktadır.)
Buna göre öğrencilerin modelleri için
- I. Ali’nin tasarladığı modelin gövdesindeki madde yalıtkan olduğu için modelin topuz kısmına yüklü cisim yaklaştırıldığında yapraklar açılmaz.
- II. Merve, modelinde topuzda oyun hamuru yerine alüminyum folyo kullanmalıdır.
- III. Merve’nin tasarladığı modelin topuzuna yüklü cisim yaklaştırıldığında modelin yaprakları açılır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) I ve II
B) I ve III
C) II ve III
D) I, II ve III
Çözüm:
Merhaba sevgili öğrencilerim! Gelin bu elektroskop sorusunu hep birlikte adım adım çözelim. Unutmayın, bir elektroskopun düzgün çalışabilmesi için en önemli kural; elektrik yüklerinin topuzdan yapraklara kadar engelsiz bir şekilde ilerleyebilmesidir. Bunun için de topuz, gövde ve yaprakların iletken maddelerden yapılması gerekir. Yalıtkan maddeler elektrik yüklerinin geçişini engeller.
Adım 1: Ali’nin modelini inceleyelim.
Ali’nin kullandığı malzemelere bakalım:
- Topuz: Alüminyum folyo (İletken – Harika bir başlangıç!)
- Gövde: Tahta (Yalıtkan – İşte burada bir sorun var!)
- Yapraklar: Alüminyum folyo (İletken – Bu da güzel.)
Şimdi düşünelim. Yüklü bir cismi Ali’nin elektroskopunun topuzuna yaklaştırdığımızda, yükler alüminyum topuzdan geçer ama gövdeye geldiklerinde tahta ile karşılaşırlar. Tahta yalıtkan olduğu için yüklerin yapraklara kadar inmesine izin vermez, yani yolu keser. Bu yüzden yapraklar yüklenemez ve dolayısıyla açılmaz. Şimdi birinci ifadeyi tekrar okuyalım:
I. ifade:“Ali’nin tasarladığı modelin gövdesindeki madde yalıtkan olduğu için modelin topuz kısmına yüklü cisim yaklaştırıldığında yapraklar açılmaz.” Bu ifade, bizim bulduğumuz sonuçla tamamen aynı. Demek ki bu ifade doğrudur.
Adım 2: Merve’nin modelini inceleyelim.
Şimdi de Merve’nin malzemelerine göz atalım:
- Topuz: Oyun hamuru (Yalıtkan – Eyvah, sorun en başta!)
- Gövde: Bakır tel (İletken – Bu doğru bir seçim.)
- Yapraklar: Alüminyum folyo (İletken – Bu da doğru.)
Merve’nin modelinde ise sorun daha en başta, topuzda başlıyor. Oyun hamuru yalıtkan bir maddedir. Yüklü cismi oyun hamurundan yapılmış topuza yaklaştırdığımızda, yükler iletken olan bakır tele ve oradan da yapraklara ulaşamaz. Yük akışı en başından engellenmiş olur. Kısacası, Merve’nin elektroskopu bu haliyle çalışmaz. Şimdi diğer ifadeleri bu bilgiyle değerlendirelim:
II. ifade:“Merve, modelinde topuzda oyun hamuru yerine alüminyum folyo kullanmalıdır.” Eğer Merve, yalıtkan oyun hamuru yerine iletken olan alüminyum folyoyu kullanırsa, elektroskopun bütün parçaları (topuz, gövde, yapraklar) iletken olur. Bu sayede elektroskop düzgün bir şekilde çalışır. Bu öneri kesinlikle doğru bir öneri. Bu ifade doğrudur.
III. ifade:“Merve’nin tasarladığı modelin topuzuna yüklü cisim yaklaştırıldığında modelin yaprakları açılır.” Az önce ne demiştik? Topuz yalıtkan olduğu için yükler yapraklara inemez ve yapraklar da açılamaz. Dolayısıyla bu ifade yanlıştır.
Adım 3: Sonuca ulaşalım.
Yaptığımız analizlere göre I. ve II. ifadelerin doğru, III. ifadenin ise yanlış olduğunu bulduk. Şıklara baktığımızda her iki doğru ifadeyi de içeren seçeneği bulmalıyız.
Sonuç:
Doğru ifadeler I ve II olduğu için doğru cevap A) I ve II seçeneğidir.