Bu durumun nodenl emicismin kutesinih mik cdii brortamda, do manyetkicekim kuvwe AJ Yalnz B Miknatusın duşlügü alüminym boda usan indüksiyon akimlarinin. meydana geirdio manyetk alanın miknatisa fronleyici blr kuwet uyouamas D) I ve ll Yateyx yukanda verilenlerdon hangiler olabilli? (AUminm terrormanyetik bir madde değldi NMbl mikriatis alüminyum borunun iç yüzeylne düşmektedir.) kesinden büyük B) Yalniz i E)ll ve ll Yaniz l hzta A) Ya
SORU:
Bu durumun nedenleri olarak verilen I, II, III önermelerinden hangileri doğru olabilir? (Alüminyum ferromanyetik madde değildir. Demir cisim ve mıknatıs alüminyum borunun iç yüzeyine temas etmeden düşmektedir.)
KULLANILAN KURAL / FORMÜL:
Ferromanyetik maddeler mıknatısa güçlü çekim kuvveti uygular.
Alüminyum ferromanyetik değildir, dolayısıyla mıknatısla aralarında manyetik çekim kuvveti olmaz.
İndüksiyon akımları, hareket eden mıknatıs etrafında metal boruda karşıt manyetik alan oluşturur, bu da bir fren kuvveti oluşturur.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — I Önerme: “Demir cismin kütlesinin mıknatısın kütlesinden büyük olması”
Demir mıknatısa çekilir ve mıknatıs ile demir birbirine manyetik kuvvet uygulayabilir.
Mıknatısın mı demirin kütlesinden büyük olması ya da olmaması, düşme hızını doğrudan belirlemez.
Serbest düşmede kütle etkisi ihmal edilir, ancak hacim ve hava direnci etkili olabilir.
Kütle farkı, buradaki manyetik etkileşimde belirleyici değildir. Yani I doğru olabilir.
Adım 2 — II Önerme: “Mıknatıs ile alüminyum boru arasında çok güçlü bir manyetik çekim kuvveti oluşması”
Alüminyum ferromanyetik değildir, dolayısıyla manyetik çekim kuvveti oluşmaz.
Bu önerme yanlış.
Adım 3 — III Önerme: “Mıknatısın düştüğü alüminyum boruda, indüksiyon akımlarının meydana getirdiği manyetik alanın mıknatısı frenleyici kuvvet uygulaması”
Mıknatıs hareket ettiğinde alüminyum boruda girdap (eddy) akımları oluşur.
Bu akımlar ters yönde manyetik alan oluşturur ve mıknatısın düşmesini yavaşlatır.
Bu elektromanyetik indüksiyon etkisi alüminyumda gerçekleşir. Bu önerme doğru.
Adım 4 — Sonuç
I ve III önermeleri olabilir.
II önermesi yanlıştır.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ CEVAP: D) I ve III
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Başka soruların olursa sormaktan çekinme!
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?
SORU: Mıknatıs ile demir cismin alüminyum boruya temas etmeden düştüğü durumda, aşağıdaki ifadelerden hangileri neden olabilir?
I. Demir cismin kütlesinin mıknatısın kütlesinden büyük olması.
II. Mıknatıs ile alüminyum boru arasında çok güçlü manyetik çekim kuvveti oluşması.
III. Mıknatısın düştüğü alüminyum boruda oluşan indüksiyon akımlarının, meydana getirdiği manyetik alanın mıknatısı frenleyici bir kuvvet uygulaması.
ÇÖZÜM ADIMLARI:
Adım 1 — A Seçeneğini İncele (Yalnız I)
Açıklama: Serbest düşmede kütle yerçekimi ivmesini değiştirmez; farklı hız gözlemleniyorsa bunun nedeni kütle farkı değil üzerinde etkili ek kuvvetlerdir.
Değerlendirme: Bu ifade tek başına gözlemi açıklamaz.
Sonuç: YANLIŞ
Adım 2 — B Seçeneğini İncele (Yalnız II)
Açıklama: Alüminyum ferromanyetik bir madde değildir; güçlü manyetik çekim oluşmaz (en fazla zayıf paramanyetik etki). Ayrıca verilen bilgiye göre cisimler borunun iç yüzeyine temas etmiyor; dolayısıyla çekim kuvvetiyle yapışma söz konusu değil.
Sonuç: YANLIŞ
Adım 3 — C Seçeneğini İncele (Yalnız III)
Açıklama: Hareket eden bir mıknatıs ile iletken (ör. alüminyum) yüzey arasında indüksiyon akımları oluşur. Lenz yasasına göre bu akımların oluşturduğu manyetik alan, mıknatısın hareketine karşı yönlü bir kuvvet uygular ve mıknatısı frenler.
Sonuç: DOĞRU
Adım 4 — D Seçeneğini İncele (I ve III)
Açıklama: III doğru; I ise gözlemi açıklamak için gerekli veya doğru bir neden değildir. I ek bir neden olarak kabul edilemez.
Sonuç: Kombinasyon olarak YANLIŞ
Adım 5 — E Seçeneğini İncele (II ve III)
Açıklama: III doğru ama II yanlış olduğu için bu ikili de yanlış bir kombinasyondur.
Sonuç: YANLIŞ
Adım 6 — Seçenek Karşılaştırması A. Yalnız I — YANLIŞ (Kütle farkı serbest düşme ivmesini açıklamaz; etken indüksiyon kuvvetidir.) B. Yalnız II — YANLIŞ (Alüminyum güçlü manyetik çekim göstermez.) C. Yalnız III — DOĞRU (İndüksiyon akımları Lenz yasası gereği mıknatısı frenler.) D. I ve III — YANLIŞ (I gereksiz/yanlış) E. II ve III — YANLIŞ (II yanlış)
Adım 7 — Son Doğrulama
Gözlem alüminyum boru içinde mıknatısın yavaş düşmesi ise bunun en doğru açıklaması indüksiyon akımları ve bunların oluşturduğu frenleyici manyetik kuvvettir. Alüminyumun ferromanyetik olmaması II şıkkını eler; kütle farkı (I) ise serbest düşmeyi açıklamaz.
CEVAP: C) Yalnız III
Başka soruların olursa sormaktan çekinme!
Bu konuyla ilgili başka bir örnek ister misin?