Elektriksel Potansiyel Enerji ve Kinetik Enerji Dönüşümü
Yayınlanma:
10. Yatay düzlemde yük büyüklükleri $+3q$ olan K ve L noktasal cisimleri şekildeki gibi sabitleniyor. Cisimleri birbirine birleştiren doğruya dik olacak doğrultuda sonsuzdan $\vartheta_0$ hızıyla fırlatılan $+q$ yüklü cisim O noktasında duruyor.
K ve L cisimlerinden oluşan sistemin elektriksel potansiyel enerjisi E olduğuna göre sonsuzdaki $+q$ yükünün fırlatıldığı anda kinetik enerjisi kaç E'dir?
A) 2
B) $\frac{4}{3}$
C) 1
D) $\frac{2}{3}$
E) $\frac{1}{4}$
Soruda görsel içerik var: Yatay bir düzlemde düşey bir doğru üzerinde sabitlenmiş iki artı yüklü cisim görülmektedir. Üstteki $q_K = +3q$, alttaki $q_L = +3q$ yüküne sahiptir. Bu iki yük arasındaki mesafenin tam orta noktası O olarak işaretlenmiştir. Her bir yükün O noktasına uzaklığı d'dir. O noktasından geçen ve düşey doğruya dik olan yatay eksen üzerinde, sonsuzdan gelen $+q$ yüklü bir cisim $\vartheta_0$ hızıyla O noktasına doğru fırlatılmaktadır. Görselde O noktasındaki diklik işareti ve cismin hareket yönü belirtilmiştir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Nazlı, bu soruda elektriksel potansiyel enerji ve enerjinin korunumu ilkelerini kullanarak sistemdeki kinetik enerjiyi bulacağız.
Elektriksel Potansiyel Enerji ve Enerjinin Korunumu
Öncelikle K ve L cisimlerinden oluşan sistemin elektriksel potansiyel enerjisini tanımlayalım. Soruda bu değere E denmiş.
Yük değerlerini yerine koyalım. K ve L yükleri artı üç q, aralarındaki mesafe ise iki d kadardır.
Buradan k q kare bölü d ifadesini yalnız bırakırsak, iki E bölü dokuz değerine ulaştığımızı görürüz. Bu oran hesaplamalarımızda işimize yarayacak.
Şimdi artı q yüklü cisim sonsuzdan ve sıfır hızıyla fırlatılıyor ve O noktasında duruyor. Enerjinin korunumu gereği, başlangıçtaki kinetik enerji, O noktasındaki potansiyel enerji artışına eşit olmalıdır.
Enerjinin Korunumu
Cisim sonsuzdayken sistemle olan potansiyel enerjisi sıfırdır. O halde fırlatıldığı andaki kinetik enerji, O noktasına geldiğindeki toplam elektriksel potansiyel enerjiye eşittir.
Çözümün devamı Solvi’de
6 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
