Elektriksel Kuvvet ve Potansiyel Enerji
Yayınlanma:
6. Sürtünmesiz yatay, yalıtkan düzlemde bulunan +q, +q ve -q yüklü cisimler şekildeki konumlarında sabit tutulmaktadırlar. Buna göre -q yüklü cisim serbest bırakıldıktan sonra O noktasına varana kadar geçen sürede; I. O noktasındaki elektriksel potansiyel, II. O noktasındaki elektrik alan şiddeti, III. -q yüklü cismin kinetik enerjisi niceliklerinden hangileri artar? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III
Soruda görsel içerik var: Üçgen bir düzende yerleştirilen üç nokta yük: tabanda iki köşede +q yüklü cisimler, tepede ise -q yüklü bir cisim. Bu üç yükün oluşturduğu bir üçgen var. Tepe noktasındaki -q yükünden tabandaki +q yükleri arasındaki çizgiye dik bir doğru iniyor ve bu doğrunun tabanı kestiği noktaya O noktası denmiş. O noktası, iki +q yükü arasındaki mesafenin orta noktası. Şekil üzerinde açılar ve d uzunlukları işaretlenmiş.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Hafsa, bu soruyu birlikte adım adım çözelim.
O Noktasında Yaşanan Fiziksel Değişimler
Sorumuzda yatay düzlemde sabitlenmiş iki tane artı q yükü ve yukarıdan serbest bırakılacak bir eksi q yükü bulunuyor.
Eksi yük serbest bırakıldığında artı yüklerin çekiminden dolayı O noktasına, yani aşağı doğru hareket edecek ve y mesafesi sürekli azalacaktır.
Şimdi birinci öncüle, O noktasındaki elektriksel potansiyele bakalım. Unutmayalım ki elektriksel potansiyel skaler bir büyüklüktür.
Sabit artı yüklerin O noktasına olan x uzaklıkları değişmediği için ilk iki terim formülde sabit bir sayı olarak kalacaktır.
Fakat aşağı doğru inen eksi yükün terimini yazdığımızda, eksi k çarpı q bölü y elde ederiz. Cisim aşağı indikçe y mesafesi giderek ufalır.
y mesafesi küçüldükçe, k q bölü y kesrinin sayısal değeri büyür. Ancak önündeki eksi işaretinden dolayı, sabit bir sayıdan giderek daha büyük bir değer çıkarmış oluruz.
Bu yüzden toplam potansiyel sürekli azalır. Birinci öncülümüz yanlıştır diyebiliriz.
İkinci öncüle geçelim. O noktasındaki elektrik alan şiddeti acaba hareket sırasında nasıl değişir?
2. Elektrik Alan Şiddeti
Elektrik alanın yönlü, yani vektörel bir büyüklük olduğuna dikkat edelim. O noktasında referans olarak hayali bir artı bir yükü olduğunu düşünürüz.
Sol ve sağdaki sabit artı q yüklerinin O noktasında oluşturdukları elektrik alanları büyüklükçe aynı, yönleri de tam zıt olduğu için formülde birbirini sıfırlar.
Çözümün devamı Solvi’de
11 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzle
İndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye
