Elektrostatik Denge Sorusu

PhysicsElectrostaticsOrtaYKS

Yayınlanma:

4. Sürtünmesiz, yalıtılmış yatay düzlemde tutulmakta olan $-9q$ yüküne sahip K cismi ile $+16q$ yüküne sahip L cismi aralarındaki uzaklık 25 cm olacak şekilde aynı yatay hizada şekildeki gibi tutulmaktadır.

[Görsel açıklaması: Solda $-9q$ yüklü K küresi, sağda $+16q$ yüklü L küresi, aralarında $d = 25$ cm mesafe.]

Buna göre, $-5q$ yüküne sahip M cismi L'nin kaç cm uzağına konulursa dengede kalır?

A) 15 B) 20 C) 50 D) 75 E) 100

Soruda görsel içerik var: Soru, yatay bir çizgi üzerinde birbirine 25 cm uzaklıkta konumlanmış iki küresel cismi göstermektedir. Sol tarafta K cismi (yükü $q_K = -9q$) ve sağ tarafta L cismi (yükü $q_L = +16q$) yer almaktadır. Aralarındaki mesafe kesikli bir çizgi ile belirtilmiş ve üzerinde 'd = 25 cm' yazmaktadır.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Kurtbey, gel bu elektrostatik denge problemini birlikte çözelim.

Elektrostatik Denge Analizi

2
Adım 2

Sürtünmesiz sistemde K ve L cisimleri verilmiş. Üçüncü bir M cisminin dengede kalması için üzerine etki eden net kuvvetin sıfır olması gerekir.

$$q_K = -9q$$
$$q_L = +16q$$
$$q_M = -5q$$
$$d_{KL} = 25 \text{ cm}$$
3
Adım 3

M cisminin nerede olması gerektiğini düşünelim. K ve L zıt yüklü olduğu için, dengenin sağlanacağı nokta yüklerin arasında olamaz. Denge noktası, yük miktarı mutlak değerce küçük olan yükün dış tarafında olmalıdır. Yani K cisminin solunda bir nokta aramalıyız.

K (-9q)L (+16q)M (-5q)25 cmx
4
Adım 4

M cisminin K'ya olan uzaklığına x diyelim. Bu durumda L'ye olan uzaklığı x artı yirmi beş santimetre olacaktır.

$$d_{MK} = x$$
$$d_{ML} = x + 25$$
5
Adım 5

Denge için K'nın M'ye uyguladığı itme kuvveti, L'nin M'ye uyguladığı çekme kuvvetine eşit büyüklükte olmalıdır. Coulomb kanunu formülünü yazalım.

Kuvvet Dengesi

$$F_{MK} = F_{ML}$$
$$k \cdot \frac{|q_M \cdot q_K|}{x^2} = k \cdot \frac{|q_M \cdot q_L|}{(x + 25)^2}$$
6
Adım 6

Sabitleri ve ortak olan q em yüklerini sadeleştirirsek, yüklerin mutlak değerlerinin uzaklıkların karesine oranı kalır.

$$\frac{9q}{x^2} = \frac{16q}{(x + 25)^2}$$

Çözümün devamı Solvi’de

6 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
Çoktan Seçmeli

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