Mıknatısların Denge Durumu

PhysicsMagnetismOrtaYKS

Yayınlanma:

Soru

4. Sürtünmesiz yatay düzlemde özdeş mıknatıslar şekildeki konumda tutulmaktadır. Y mıknatısı serbest bırakılınca hareket etmediğine göre 1, 2 ve 3 numaralı kutupların işareti için, I. 1: N, 2: N, 3: N II. 1: N, 2: S, 3: N III. 1: S, 2: S, 3: S yukarıdakilerden hangileri doğru olabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I, II ve III

Soruda görsel içerik var: Yatay bir düzlem üzerinde yan yana yerleştirilmiş üç adet özdeş dikdörtgen prizma şeklinde mıknatıs bulunmaktadır. Sol taraftaki mıknatıs '1' olarak etiketlenmiş, ortadaki '2', sağdaki ise '3' olarak etiketlenmiştir. 1. mıknatısın sağ yüzü 'X', 2. mıknatısın sol yüzü 'Y', 2. mıknatısın sağ yüzü 'Z' ile belirtilmiştir. Mıknatıslar arasındaki etkileşim çizgileri belirtilmiştir.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Merhaba! Bu videoda sürtünmesiz yatay düzlemdeki özdeş mıknatıslarla ilgili harika bir denge sorusunu çözeceğiz.

Denge Durumu ve Manyetik Kutuplar

2
Adım 2

Soruda özdeş mıknatısların aralarında eşit mesafeler bulunacak şekilde tutulduğu ve ortadaki Y mıknatısı serbest bırakıldığında hareketsiz kaldığı belirtilmiş.

Y mıknatısının hareketsiz kalması, üzerine etki eden net manyetik kuvvetin sıfır olması anlamına gelir.

3
Adım 3

Şimdi sistemi daha iyi anlamak için mıknatısları ve kutuplarını gösteren bir şema çizelim.

Manyetik Kuvvet ve Konum Analizi

11'X22'Y33'Zdd
4
Adım 4

Her bir mıknatısın boyunu L ve aralarındaki mesafeleri d olarak belirleyelim. Mıknatısların ikinci kutuplarını bir üssü, iki üssü ve üç üssü olarak adlandıralım.

Mıknatıs kutup şiddetlerini $q_1, q_2, q_3$ olarak tanımlarsak, diğer kutuplar zıt işaretli olacağından şu bağıntıyı yazabiliriz:

5
Adım 5

Bir üssü kutbu eksi q bir, iki üssü kutbu eksi q iki ve üç üssü kutbu eksi q üç şiddetine sahiptir.

$$q_{1'} = -q_1, \quad q_{2'} = -q_2, \quad q_{3'} = -q_3$$
6
Adım 6

Bulundukları konumları netleştirmek amacıyla Y mıknatısının merkezini başlangıç noktası yani sıfır kabul edelim. Bu durumda kutupların koordinatlarını şöyle yazabiliriz.

Kutupların Koordinatları

$$\begin{aligned}x_1 &= -1,5L - d \quad (q_1) \\ x_{1'} &= -0,5L - d \quad (-q_1) \\ x_2 &= -0,5L \quad (q_2) \\ x_{2'} &= 0,5L \quad (-q_2) \\ x_3 &= 0,5L + d \quad (q_3) \\ x_{3'} &= 1,5L + d \quad (-q_3)\end{aligned}$$
7
Adım 7

Şimdi X mıknatısının Y mıknatısına uyguladığı toplam kuvveti manyetik yüklerin birbiri üzerindeki kuvvetlerini toplayarak yazalım.

Kuvvet Hesaplamaları

$$F_{X \to Y} = k q_1 q_2 \left[ \frac{2}{(L+d)^2} - \frac{1}{d^2} - \frac{1}{(2L+d)^2} \right]$$
8
Adım 8

Ortak parantezin içindeki ifademize kolaylık olması adına büyük A geometrik sabiti diyelim.

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
Magnetism
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

İki Tel Arasındaki Manyetik Kuvvet Magnetism · Orta Manyetik Alan ve Pusula Sapması Magnetism · Orta Mıknatıslar Arası İp Gerilmesi Magnetism · Orta Mıknatıslık İle İlgili Yargılar Magnetism · Orta Akım Makarasının Merkezindeki Manyetik Alan Magnetism · Orta Mıknatısların Kutup İşaretlerinin Belirlenmesi Magnetism · 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