İletken Küreler Arasındaki Elektriksel Kuvvet

PhysicsElectrostaticsOrtaYKS

Yayınlanma:

Soru

1. Yarıçapları r ve 2r olan X ve Y iletken kürelerinin elektrik yükleri $-q$ ve $+2q$'dur. Bu kürelerin, şekildeki konumda iken birbirlerine uyguladıkları elektriksel kuvvetin büyüklüğü F'dir.

[Visual: X küresi -q yükü r yarıçaplı, Y küresi +2q yükü 2r yarıçaplı, merkezleri arası d mesafe]

Buna göre, küreler birbirine dokundurulup birbirinden $\frac{d}{3}$ kadar uzaklığa konulursa, birbirine uyguladıkları elektriksel kuvvetin büyüklüğü kaç F olur?

A) $\frac{1}{9}$

B) $\frac{4}{9}$

C) 1

D) $\frac{3}{2}$

E) 2

Soruda görsel içerik var: İki iletken küre X ve Y yan yanadır. X küresinin yarıçapı r ve yükü -q olarak işaretlenmiştir. Y küresinin yarıçapı 2r ve yükü +2q olarak işaretlenmiştir. İki kürenin merkezleri arasındaki mesafe d ile gösterilmiştir. X küresi mavi, Y küresi krem rengindedir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba Beyza, Coulomb kuvveti ve dokunmayla elektriklenme ile ilgili bu güzel AYT fizik sorusunu birlikte çözelim.

Elektrostatik: Coulomb Kuvveti

2
Adım 2

İşe başlangıçtaki elektriksel kuvveti tanımlayarak başlayalım. Soruya göre, aralarındaki mesafe d olan eksi q ve artı iki q yüklü küreler birbirine F büyüklüğünde kuvvet uyguluyor.

$$F = k \cdot \frac{|-q| \cdot |+2q|}{d^2}$$
$$F = \frac{2kq^2}{d^2}$$
3
Adım 3

Şimdi bu iki iletken küreyi birbirine dokunduralım. Dokunma sonrasında toplam yük, yarıçapları oranında paylaşılır. Toplam yükümüz, eksi q ile artı iki q'nun toplamından artı q kadardır.

$$Q_{toplam} = -q + 2q = +q$$
4
Adım 4

Yarıçaplar r ve iki r olduğu için toplam üç r'lik kapasiteye artı q yükü düşüyor. X küresi r yarıçaplı olduğu için artı q bölü üç kadar yük alır.

$$q_X' = \frac{r}{r+2r} \cdot q = \frac{q}{3}$$
5
Adım 5

Y küresi ise iki r yarıçaplı olduğu için kalan artı iki q bölü üç kadar yükü alır.

$$q_Y' = \frac{2r}{r+2r} \cdot q = \frac{2q}{3}$$
6
Adım 6

Şimdi yeni durumu hesaplayalım. Küreler arasındaki yeni mesafe d bölü üç olarak belirtilmiş. Yeni elektriksel kuvvete f üssü diyelim.

Yeni Durumun Hesaplanması

$$F' = k \cdot \frac{q_X' \cdot q_Y'}{(d/3)^2}$$

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

Benzer Sorular

Düzlem Kondansatör Sığası Electrostatics · Kolay Elektriksel Yük ve Dokunma ile Elektriklenme Electrostatics · Orta Elektriksel Yük Dengesi ve Topraklama Sorusu Electrostatics · Orta Sıvı Dolum Tesisinde Elektriklenme Electrostatics · Orta Elektrostatik Kuvvet ve İletkenlik Electrostatics · Orta Elektriklenme Deneyi Yorumu Electrostatics · Orta

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