Konu anlatımı
Görünüşleri aynı iki çubuktan biri mıknatıs, öbürü mıknatıslanmamış demirse hangisinin mıknatıs olduğunu nasıl anlarsın? Bu alt başlıkta bu klasik sorunun çözüm yollarını ve her yolun gerekçesini göreceksin.
Çekme neden kanıt değildir?
Bir mıknatıs, mıknatıslanmamış bir demir çubuğa yaklaştırıldığında demir geçici olarak mıknatıslanır; demirin mıknatısa yakın ucunda zıt bir kutup oluşur. Bu yüzden mıknatıs demirin hangi ucuna yaklaştırılırsa yaklaştırılsın demiri çeker. İki çubuk uç uca getirildiğinde görülen çekme, çubuklardan en az birinin mıknatıs olduğunu gösterir ama hangisi olduğunu söylemez. İki mıknatısın zıt kutupları da birbirini çektiği için çekme, iki çubuğun da mıknatıs olduğu durumda da görülebilir.
İtme kesin kanıttır
İtme yalnızca iki mıknatısın aynı kutupları arasında görülür; mıknatıs ile demir arasında itme olmaz. Bu yüzden iki çubuğun herhangi iki ucu birbirini itiyorsa iki çubuk da mıknatıstır. Bir çubuğun mıknatıs olduğunu kesin olarak göstermek için itmenin gözlenmesi gerekir; elinde kutupları bilinen başka bir mıknatıs varsa bu kolaydır: çubuğun iki ucu sırayla bu mıknatısın aynı kutbuna yaklaştırılır ve uçlardan biri itilirse çubuk mıknatıstır.
Araç kullanmadan ayırt etme
Elinde yalnızca iki çubuk varsa birinin ucunu öbürünün ortasına değdirirsin. Mıknatısın orta bölgesinde manyetik etki çok zayıftır. Ucunu değdirdiğin çubuk mıknatıssa kutbu demir çubuğun ortasını mıknatıslar ve güçlü bir çekim olur. Ucunu değdirdiğin çubuk demirse mıknatısın ortası onu belirgin biçimde çekmez. Başka yollar da vardır: ortasından ipe asılan mıknatıs kuzey-güney doğrultusunda durur, demir çubuk ise rastgele bir yönde kalır; demir tozlarına batırılan mıknatısın uçlarında çok, ortasında az toz toplanırken mıknatıslanmamış demir toz çekmez.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Görünüşleri aynı olan K ve L çubuklarından biri mıknatıs, öbürü demirdir. K'nin ucu L'nin ortasına değdirilince çubuklar birbirini güçlü biçimde çekiyor. Hangisi mıknatıstır? L'nin ucu K'nin ortasına değdirilseydi ne gözlenirdi?
Çözüm. Mıknatısın ortası zayıf olduğu için güçlü çekim, ucu değen çubuğun mıknatıs olduğunu gösterir; K mıknatıstır, L demirdir. L'nin ucu K'nin ortasına değdirilseydi, L mıknatıslanmamış olduğu ve K'nin orta bölgesinin manyetik etkisi çok zayıf olduğu için belirgin bir çekim gözlenmezdi.
Örnek 2. Masadaki X, Y ve Z çubuklarından X ile Y'nin uçları birbirini itiyor, X ile Z'nin uçları ise birbirini çekiyor. Hangi çubukların mıknatıs olduğu kesindir? Z için ne söylenebilir?
Çözüm. İtme yalnızca iki mıknatıs arasında olduğu için X ve Y'nin mıknatıs olduğu kesindir. X ile Z arasındaki çekme iki biçimde açıklanabilir: Z demir olabilir ya da Z bir mıknatıstır ve zıt kutbuyla X'e yaklaştırılmıştır. Bunu anlamak için Z'nin aynı ucu X'in iki ucuna sırayla yaklaştırılır; uçlardan birinde itme görülürse Z de mıknatıstır, iki uçta da çekme görülürse Z demirdir.
Sık yapılan hatalar
- Çekmeyi bir çubuğun mıknatıs olduğunun kanıtı saymak.
- Mıknatısın ortasının da kutuplar kadar güçlü çektiğini sanmak.
- Demir ile mıknatıs arasında itme olabileceğini düşünmek.
- Mıknatıs demiri iki ucundan da çeker.
- İtme, iki çubuğun da mıknatıs olduğunu kesin gösterir.
- Ucu öbürünün ortasına değdirilince güçlü çekim varsa ucu değen çubuk mıknatıstır.