Düşey kesiti şekildeki gibi olan yalıtkan bir oda içerisinde, aynı noktaya bağlı ipek iple… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Düşey kesiti şekildeki gibi olan yalıtkan bir oda içerisinde, aynı noktaya bağlı ipek iplerle tavana asılmış noktasal $K$ ve $L$ iletken küreleri şekildeki gibi dengededir. İplerin düşey doğrultu ile yaptığı açılar sırasıyla $\alpha$ ve $\beta$ 'dır.

$\alpha > \beta$ olduğuna göre;

I. $q_K < q_L$

II. $m_K < m_L$

III. $L$ cisminin $K$ 'ye uyguladığı elektriksel kuvvet, $K$ cisminin $L$ 'ye uyguladığından büyüktür.

ifadelerinden hangileri kesinlikle doğrudur?

A
Yalnız I
Yalnız IICevap
C
Yalnız III
D
I ve II
E
II ve III

Cevap

Yalnız II (K cisminin kütlesinin L cisminin kütlesinden küçük olduğu ifade)

Doğru cevap olan ifade, K cisminin kütlesinin L cisminin kütlesinden küçük olduğunu belirtir. Açısı daha büyük olan K cismi, aynı elektriksel kuvvete maruz kalmasına rağmen daha fazla sapmıştır, bu da onun daha hafif (küçük kütleli) olduğunu gösterir.

Adım Adım Çözüm

Kürelerin birbirine uyguladığı elektriksel kuvvetlerin büyüklüklerini karşılaştırma

F_{KL} = F_{LK}

(kuvvet büyüklükleri eşittir)

Newton'ın üçüncü yasasına (etki-tepki yasası) göre, iki cismin birbirine uyguladığı elektriksel kuvvetler her zaman eşit büyüklükte ve zıt yönlüdür. Cisimlerin yük miktarlarının farklı olması bu durumu değiştirmez.

Denge koşullarını kullanarak kütleler arasındaki ilişkiyi belirleme

m_K < m_L

Her bir küreye etki eden elektriksel kuvvet (

F_E

), yerçekimi kuvveti (

mg

) ve ip gerilmesinin yatay/düşey bileşenleri dengededir. İpin düşeyle yaptığı açının tanjantı

\tan\theta = \frac{F_E}{mg}

ilişkisini verir. Elektriksel kuvvetler (

F_E

) eşit olduğuna göre, açısı büyük olan cismin kütlesi daha küçük olmalıdır.

\alpha > \beta

olduğundan

m_K < m_L

sonucu elde edilir.

Yük miktarları arasındaki ilişkiyi değerlendirme

Yük miktarları hakkında kesin bir bilgiye ulaşılamaz.

Elektriksel kuvvetin büyüklüğü

F_E = k \frac{|q_K \cdot q_L|}{d^2}

formülü ile belirlenir. Bu kuvvet her iki yükün çarpımıyla doğru orantılı olduğundan, tek başlarına yüklerin büyüklükleri karşılaştırılamaz.

Anahtar Kavram

İki yüklü cismin birbirine uyguladığı elektriksel kuvvetler eşit büyüklüktedir (etki-tepki) ve açının büyüklüğü cisimlerin kütleleriyle ters orantılıdır.

Tahmini Süre:2m 0s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru