Elektriksel Potansiyel Enerji Hesaplama

PhysicsElectrostaticsOrtaYKS

Yayınlanma:

11. $+q$, $+q$ ve $-2q$ yüklü parçacıkların oluşturduğu sistemin elektriksel potansiyel enerjisi $k rac{q^2}{d}$ cinsinden kaçtır?

Soruda görsel içerik var: Üç nokta yükü içeren bir sistemin geometrik gösterimidir. Yükler bir üçgenin köşelerine yerleştirilmiştir: en üstte +q, sol altta -2q, ve sağ tarafta +q yükü bulunmaktadır. -2q ve +q yükleri arasındaki mesafe 2d'dir. Bir dikme, -2q ve +q hattına inmiştir ve bu dikmenin uzunluğu d√3'tür. Bu dikme hattı, 2d uzunluğundaki tabanı d ve d olarak iki parçaya bölmektedir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Yuyuyu, gel bu harika elektrostatik sorusunu birlikte çözelim. Soruda bizden artı q, artı q ve eksi iki q yüklü üç parçacığın oluşturduğu sistemin toplam elektriksel potansiyel enerjisini bulmamız isteniyor.

Elektriksel Potansiyel Enerji

2
Adım 2

Öncelikle sistemdeki yüklerin birbirine olan uzaklıklarını belirleyelim. Şekildeki dik üçgenlerden faydalanarak yükler arasındaki mesafeleri bulabiliriz.

+q-2q+qddd√3
3
Adım 3

Artı q ve eksi iki q yükleri arasındaki dikey uzaklık, d artı d'den, iki d kadardır.

$$r_{12} = d + d = 2d$$
4
Adım 4

Şimdi de artı q yükleri arasındaki mesafeyi bulalım. Pisagor bağıntısını kullanırsak, d'nin karesi ile d kök üç'ün karesinin toplamının karekökü bize iki d'yi verir.

$$r_{13} = \sqrt{d^2 + (d\sqrt{3})^2} = \sqrt{4d^2} = 2d$$
5
Adım 5

Benzer şekilde, eksi iki q yükü ile sağdaki artı q yükü arasındaki mesafe de yine iki d olacaktır.

$$r_{23} = \sqrt{d^2 + (d\sqrt{3})^2} = 2d$$
6
Adım 6

Gördüğümüz gibi, her bir yük çifti arasındaki mesafe iki d kadardır. Yani yükler bir kenarı iki d olan eşkenar bir üçgenin köşelerine yerleşmiştir.

7
Adım 7

Sistemin toplam elektriksel potansiyel enerjisini bulmak için her bir yük çiftinin kendi aralarındaki potansiyel enerjilerini toplamalıyız. Genel formülümüzü hatırlayalım.

Elektriksel Potansiyel Enerji Formülü

$$E_p = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r}$$

Çözümün devamı Solvi’de

7 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