Paralel Levhalar Arasında Parçacık Hareketi

PhysicsElektriksel Alan ve PotansiyelOrtaYKS

Yayınlanma:

Soru

5. Yerçekimi ve sürtünmelerin önemsiz olduğu ortamda bulunan K ve L paralel levhaları V gerilimi ile yüklenmiştir. Yükleri sırasıyla $+q$ ve $-6q$ olan noktasal X ve Y parçacıkları şekildeki konumlarından aynı anda serbest bırakıldıklarında A noktasında çarpışmaktadırlar. Buna göre, X ve Y parçacıklarının kütleleri oranı $m_X / m_Y$ kaçtır? A) $1/5$ B) $1/4$ C) $1/3$ D) $1/2$ E) $2/3$

Soruda görsel içerik var: İki paralel levha (K ve L) arasında beş eşit aralık (her biri d mesafe) bulunmaktadır. Soldaki K levhası pozitif yüklüdür ve hemen sağında +q yüklü, mx kütleli X parçacığı yer alır. Sağdaki L levhası negatif yüklüdür ve hemen solunda -6q yüklü, mY kütleli Y parçacığı yer alır. İki parçacık arasında A noktası, soldan 2d ve sağdan 3d mesafededir. Levhalar V gerilimli bir üretece bağlıdır.

Animasyonlu Video Çözüm

İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.

Adım Adım Yazılı Çözüm

1
Adım 1

Selam Buse, bu soruda paralel levhalar arasındaki elektrik alanında hareket eden yüklü parçacıkların kütle oranlarını bulacağız.

Paralel Levhalarda Hareket

2
Adım 2

Şekildeki levhalar arası uzaklığın beş d olduğunu görüyoruz. Parçacıklar aynı anda serbest bırakılıyor ve A noktasında çarpışıyorlar.

K (+)L (-)X (+q)Y (-6q)A
3
Adım 3

Diyagrama göre, X parçacığı iki d kadar yol alırken, Y parçacığı üç d kadar yol kat etmektedir. Çarpışma aynı sürede gerçekleştiği için bu yollar ivmelerle orantılıdır.

$$x_X = 2d, \quad x_Y = 3d$$
4
Adım 4

Levhalar arasındaki elektrik alan düzgündür ve büyüklüğü E eşittir V bölü uzaklıktır. Parçacıklara etki eden elektriksel kuvvet ise q çarpı E kadardır.

$$E = \frac{V}{d_{toplam}}$$
$$F_{el} = q \cdot E$$
5
Adım 5

Newton'un ikinci kanununa göre ivme, kuvvet bölü kütledir. Buradan ivmeyi q çarpı E bölü m olarak ifade edebiliriz.

$$a = \frac{F}{m} = \frac{q \cdot E}{m}$$
6
Adım 6

İlk hızı sıfır olan hareketliler için alınan yol, bir bölü iki a t kare formülü ile hesaplanır. Süreler aynı olduğundan, yolların oranı ivmelerin oranına eşit olur.

$$x = \frac{1}{2} a t^2 \implies \frac{x_X}{x_Y} = \frac{a_X}{a_Y}$$
7
Adım 7

Şimdi bildiğimiz değerleri yerine koyalım. Yol oranımız iki bölü üçtür.

Hesaplama

$$\frac{x_X}{x_Y} = \frac{2d}{3d} = \frac{2}{3}$$

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
Elektriksel Alan ve Potansiyel
Zorluk
Orta
Sınav
YKS
Soru Tipi
Çoktan Seçmeli

Benzer Sorular

İletken Levhalar Arasında Elektronun Hareketi Elektriksel Alan ve Potansiyel · Orta İletken Levhalar Arasında Yüklü Cisim Dengesi Elektriksel Alan ve Potansiyel · 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