Elektriksel Kuvvet ve Denge

PhysicsElectrostaticsOrtaYKS

Yayınlanma:

Örnek 2

Görsel 2.1.4'teki $+q$ yükü, sırasıyla yükleri $q_1$, $q_2$ ve $q_3$ olan $q_1, q_2$ ve $q_3$ yüklerinin etkisinde hareketsiz kalmaktadır. Buna göre $q_3$ yükü kaç $q$ olur? (Birimkareler özdeştir.)

Soruda görsel içerik var: Bir koordinat sistemi gibi görünen 4x4'lük birim karelerden oluşan bir düzlem var. Düzlem üzerinde dört adet noktasal yük işaretlenmiş: 1) '+q' yükü referans noktasında (birim karenin bir köşesinde) yer alıyor. 2) 'q₁' yükü, '+q' yükünün 1 birim solunda. 3) 'q₂' yükü, '+q' yükünün 2 birim aşağısında. 4) 'q₃' yükü, '+q' yükünün 2 birim sağında ve 2 birim yukarısında (yani '+q'ya çapraz bir konumda).

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba! Bu soruda sistemdeki artı q yükünün üç farklı yükün etkisi altında hareketsiz kaldığını görüyoruz. Bizden q üç yükünün değerini bulmamız isteniyor.

Elektriksel Kuvvet ve Denge

2
Adım 2

Bir yükün hareketsiz kalması demek, üzerine etki eden net kuvvetin sıfır olması demektir. Yani q bir, q iki ve q üç yüklerinin artı q üzerine uyguladığı kuvvetlerin vektörel toplamı sıfıra eşit olmalıdır.

$$ \vec{F}_{net} = \vec{F}_1 + \vec{F}_2 + \vec{F}_3 = 0$$
3
Adım 3

Şimdi yükler arasındaki uzaklıklara bakalım. Birim kareleri kullanarak q bir yükünün artı q'ya uzaklığının bir birim, q iki yükünün iki birim olduğunu görüyoruz.

q1=q +q q2=4q q3
4
Adım 4

Coulomb Kanunu'nu hatırlayalım: Kuvvet, yüklerin çarpımı ile doğru, uzaklığın karesi ile ters orantılıdır.

$$F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{d^2}$$
5
Adım 5

Önce q bir yükünün uyguladığı F bir kuvvetini hesaplayalım. Uzaklık bir birim olduğu için.

$$F_1 = k \frac{q \cdot q}{1^2} = k \cdot q^2$$
6
Adım 6

Bu kuvvet artı x yönünde, yani sağa doğrudur. Çünkü her ikisi de pozitiftir ve birbirini iter.

7
Adım 7

Şimdi q iki yükünün uyguladığı F iki kuvvetine bakalım. Yük değeri dört q ve uzaklık iki birim.

$$F_2 = k \frac{4q \cdot q}{2^2} = k \frac{4q^2}{4} = k \cdot q^2$$
8
Adım 8

Gördüğünüz gibi F iki kuvvetinin büyüklüğü de F bir'e eşittir. Bu kuvvet ise artı y yönünde, yani yukarı doğrudur.

Çözümün devamı Solvi’de

8 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.

Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.

App Store’dan indir Google Play’den edin

İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye

100K+Her gün çözülen soru
50K+Öğrenen öğrenci
4.8 ★App Store puanı

Soru Bilgileri

Ders
Physics
Konu
Electrostatics
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Açık Uçlu

Her soruyu saniyeler içinde çöz

Fotoğrafını çek, yapay zeka adım adım, sesli ve animasyonlu anlatsın.

App Store’dan indir Google Play’den edin
Solvi
Çözümün devamı uygulamadaİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
İndir