Soru

Zorluk: KolayElektriksel Kuvvet ve Elektriksel Alan

Yalıtkan yatay düzlem üzerinde aralarında dd uzaklığı bulunacak şekilde sabitlenen noktasal KK ve LL cisimlerinin elektrik yükleri sırasıyla +q+q ve +4q+4q dur. KK cisminin LL cismine uyguladığı elektriksel kuvvet F\vec{F} dir.

Buna göre, LL cisminin KK cismine uyguladığı elektriksel kuvvet aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    +4F+4\vec{F}
  2. F-\vec{F}Cevap
  3. C
    4F-4\vec{F}
  4. D
    +F+\vec{F}
  5. E
    14F-\frac{1}{4}\vec{F}

Cevap

L cisminin K cismine uyguladığı elektriksel kuvvet, K'nin L'ye uyguladığı kuvvetle eşit büyüklükte ve zıt yönlü olan F-\vec{F} kuvvetidir.
Cisimlerin birbirine uyguladığı elektriksel kuvvetler, Newton'ın üçüncü yasası gereğince bir etki-tepki çiftidir. Bu nedenle her zaman eşit büyüklükte ve zıt yönlüdürler. K cisminin L cismine uyguladığı kuvvet F\vec{F} ise, L cisminin K cismine uyguladığı kuvvet zıt yönlü olacağından F-\vec{F} olur.

Adım Adım Çözüm

1
Cisimler arasındaki elektriksel kuvvet büyüklüğünü veren Coulomb Yasası formülünü yazalım.
F=kqKqLd2F = k \cdot \frac{|q_K \cdot q_L|}{d^2}
Bu formül, her iki cismin de birbirine uyguladığı elektriksel kuvvetin büyüklüğünün eşit olduğunu gösterir.
2
Newton'ın üçüncü hareket yasası olan etki-tepki prensibini bu duruma uygulayalım.
FLK=FKL\vec{F}_{L \rightarrow K} = -\vec{F}_{K \rightarrow L}
Etki-tepki çifti olan elektriksel kuvvetler zıt yönlü ve eşit büyüklüktedir.
3
Soruda verilen F\vec{F} tanımını yerine koyarak L'nin K'ye uyguladığı kuvveti vektörel olarak ifade edelim.
FLK=F\vec{F}_{L \rightarrow K} = -\vec{F}
K'nin L'ye uyguladığı kuvvet F\vec{F} olarak tanımlandığı için, L'nin K'ye uyguladığı kuvvet bunun zıt işaretlisi olur.

Anahtar Kavram

Elektriksel kuvvetlerin etki-tepki çifti olması ve her iki yüklü cismin birbirine eşit büyüklükte, zıt yönlü elektriksel kuvvet uygulaması.
Tahmini Süre:1m 0s
Bu soruyu puanla