Noktasal Yüklerin Uyguladığı Bileşke Elektriksel Kuvvet
Yayınlanma:
$q_1$ ve $q_2$ yüklerinin $+q$ yüküne uyguladıkları bileşke kuvvet $F$ dir.
Buna göre, yüklerin oranı $\frac{q_1}{q_2}$ nedir?
$(\sin 30^\circ = \frac{1}{2}, \cos 30^\circ = \frac{\sqrt{3}}{2})$
Soruda görsel içerik var: A right-angled triangle arrangement of point charges. At the top vertex is charge $q_1$, at the bottom-left vertex (right angle) is charge $q_2$, and at the bottom-right vertex is a charge $+q$. The angle between the hypotenuse ($q_1$ to $+q$) and the vertical side ($q_1$ to $q_2$) is marked as $30^\circ$. A resultant force vector $\vec{F}$ is shown acting on the $+q$ charge, pointing horizontally to the right. Dotted lines form the triangle sides.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba, bu soruda elektrostatik kuvvetler ve bileşke kuvvet kavramlarını kullanarak yüklerin oranını bulacağız.
Elektrostatik Kuvvet ve Bileşke Kuvvet
Şekilde q bir ve q iki yüklerinin artı q yüküne uyguladığı bileşke kuvvetin yatay doğrultuda ve F büyüklüğünde olduğu belirtilmiş. Önce mesafeleri belirleyelim.
Otuz, altmış, doksan üçgenini hatırlayalım. q iki ile artı q arasındaki mesafeye de dersek, otuz derecenin karşısındaki dik kenar olduğu için q bir ile q iki arası de çarpı kök üç olur.
Hipotenüs mesafesi, yani q bir ile artı q arasındaki mesafe ise iki de olur.
Şimdi kuvvetleri analiz edelim. Bileşke kuvvet yatay ise, düşeydeki kuvvetler birbirini yok etmelidir. q bir yükünün artı q'yu düşeyde çekmesi veya itmesi gerekirken, q iki sadece yatayda itebilir veya çekebilir.
Kuvvet Analizi
q bir yükünün uyguladığı F bir kuvvetinin düşey bileşeni olmamalıdır çünkü bileşke F kuvveti tam yataydadır. Ancak, şekildeki geometriye göre q iki sadece yatay kuvvet uygular. Bu durumda q bir'in düşey bileşeni sıfırlanmalıdır. Ama q iki düşeyde değildir. Bekleyiniz, şekle tekrar bakalım.
Bileşke kuvvet yatay ise, q bir'in uyguladığı kuvvetin düşey bileşeni olamaz. Bu ancak q bir yükünün artı q yükü ile aynı yatay hizada olmasıyla mümkün olurdu. Fakat şekle göre q bir üsttedir. Demek ki F kuvveti sadece q iki'nin etkisiyle oluşuyor olamaz. q bir de bu bileşkeye katkıda bulunuyor.
Bileşke kuvvet sadece yatay ise:
Bu durum ancak q bir yükü ile artı q arasındaki elektriksel kuvvetin düşey bileşeni, başka bir düşey kuvvetle dengelenirse mümkündür. Ancak sistemde başka yük yok. O halde soruda 'bileşke kuvvet F'dir' derken, q bir'in uyguladığı kuvvetin yatay bileşeni ve q iki'nin kuvvetinin toplamının F olduğunu, düşey bileşenin ise sıfır olduğunu anlıyoruz. Fakat q iki yatayda olduğu için düşey bileşeni yoktur. O zaman q bir'in düşey bileşeni NASIL sıfırlanır?
Çözümün devamı Solvi’de
8 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
