ELEKTRİKSEL KUVVET TEST II ÇÖZÜMLERİ

Fizik dersi, elektriksel kuvvetler konusu. İki veya daha fazla yükün birbirine uyguladığı kuvvetlerin bulunması. Noktasal yükler arasındaki etkileşim ile ilgili testin açıklamalı çözümleri.



Çözüm – 1 

1 C luk elektrik yükünde 6,242x1018 adet elektron bulunur. Başka bir deyişle 6,242x1018 elektronun yükü 1 C eder.

Bu durum proton için de geçerlidir. Yani 6,242x1018 proton 1 C eder.


Doğru cevap C seçeneği.


Çözüm – 2 

Bu soruda 1 adet elektronun yükünün Coulomb cinsinden yükü sorulmuş.

1 e veya proton yükü 1,6x10-19 C dur. 

Bu durumu 1. Soru ile karşılaştıralım.

1. soruda 6,242x1018 adet elektronun 1 C yüke eşit olduğunu söylemiştik. Bu durumda 1 elektronun yükünü 6,242x1018 ile çarparsak 1 sonucunu almamız gerekir.


q = 1,6x10-19 . 6,242x1018

q = 9,9872x10-19+18

q = 9,9872x10-1

q = 0,99872

q ≅ 1


1 e yükü 1,6x10-19 C dur. Acaba kaç elektron yükü 1 C olur. Bunu orantı kurarak anlayabiliriz.


1 e yükü         1,6x10-19 C

x e yükü           1 C


x = 1
1,6x10-19




x = 0,625x1019

x = 6,25x1018 e


x değerinin 6,242x1018 çıkmaması yuvarlamalardan dolayıdır. Yani sonuçlar birbiriyle uyumludur. Bu hesaplamaları aşina olmanız ve hesaplama alışkanlığı kazanmanız için verdik.


Doğru cevap B seçeneği.


Çözüm – 3 

Elk_kuvvett1s3


İlk durumda F kuvvetini veren eşitliği kuralım.

F = k. (-2q) . 3q
d2




F = k. -6q2
d2



İkinci durumda kuvveti veren eşitliği kuralım.

F2 = k .(-2q) . 3q
(3d/2)2




F2 = k .(-6q)2
(9d2/4)




F2 = k .(-6q)2 
.4
9
d2




k.(-6q)  = F idi.
d2




F2 = F.4
9



=4F
9




Doğru cevap E seçeneği.


Çözüm – 4 

Elk_kuvvett1s4


Tek tek kuvvet analizlerini yapalım.

F1 = -12q2 . k
d2




F2 = -15q2 . k
4d2




F3 = 20q2 . k
(9d2/4)




Eşitlikleri biraz düzenleyelim.

F1 = k.q2 . (-12)
d2




F2 = k.q2 . ( -15)
d2




F3 = k.q2 
.80
9
d2




Tüm eşitliklerde k . q2/d2 ifadesi aynıdır. Bu değeri gözönünde bulundurmamıza gerek yok. Negatif işaretler sadece kuvvetin yönünü gösterir. Büyüklüğünü etkilemez. Öyleyse parantez içindeki sayılara bakacağız.

80/9 < 10 dur. F3 kuvveti en küçüktür.

F2 kuvveti en büyüktür.

Kuvvetlerin sıralanışı; F2 > F1 > F3 şeklindedir.

Doğru cevap C seçeneği.


Çözüm – 5 

Elk_kuvvett1s5


F = k .q1 . q2
d




F1 = 9.109 . 8x10-6 . -3x10-4
4




F1 = 9.8.3x10(9 – 6 – 4)
4




F1 = 54x10-1

F1 = 5,4 N


F3 = 9.109 . 6x10-5 . 3x10-4
9




F3 = 9.6.3x10(9 – 5 – 4)
9




F3 = 18x100

F3 = 18 N


Her iki kuvvet de q2 yükünü kendisine doğru çekmektedir. Kuvvetlerin farkının mutlak değeri bileşke kuvvetin büyüklüğü verir.

F1,3 = |18 – 5,4|

F1,3 = 12,6 N

F3 kuvveti daha büyük olduğundan bileşke kuvvetin yönü q3 yükü yönündedir.


Doğru cevap A seçeneği.


Çözüm – 6 

Elk_kuvvett1s6


Şekilde görülen X ve Y küresel cisimleri özdeştir. Bu kürelerin merkezleri arasındaki uzaklık 0,5 m dir.

İki kürenin birbirine uyguladığı elektriksel kuvvetin büyülüğü F’dir.

Küreler birbirine dokunduruluyor ve aynı yerlerine yerleştiriliyor.

Son durumda küreler arasındaki elektriksel kuvvetin büyüklüğü ne olur?

Kürelerin başlangıçtaki kuvvetinin ifadesini yazalım.


F = (-6 C) . (+10 C)
0,25




F = -60 . 4 = - 240 C2


Küreleri birbirine dokundurursak küreler özdeş olduğundan yüklerini paylaşır. Y küresinin 6 C yükü X küresini nötrler. Kalan 4 C yükü ise eşit olarak paylaşırlar. Böylece son yükleri 2 C olur. Son durumda aralarındaki itme kuvveti,

F2 = 2 C . 2 C
0,25




F2 = 16 C2

F2 kuvvetinin F cinsinden ifadesini bulalım. F2 kuvvetini f ile çarparsak bize F kuvvetini vermelidir.

F2.f = 240 C2

16 C2 .f= 240 C2

240 = 16f

f = 15

Yani F kuvveti F2 kuvvetinin 15 katıdır. 


F2 = F
15




Ya da

F 
= 240 C2
16 C2
F2






F = 15
F2




F2 =F
15




Doğru cevap C seçeneği.


Çözüm – 7 

Elk_kuvvett1s7



Elektriksel kuvveti veren denklemi yazalım.

F = k. q1.q2
d2




375 = 9.109 . 3x10-4 . q2
0,36




375 =  75 . 10(9-4) . q2

5 = 105 . q2

q2 =5
105




q2 = 5.10-5


Doğru cevap E seçeneği.


Çözüm – 8 

Elk_kuvvett1s8


Elektriksel kuvveti veren denklemi yazalım.

F = k.q1.q2
d2




Verileri yerine koyalım.

12 = 9.109 . 2,4x10-6 . 5.10-3
d2




12 = 9.(2,4) . 5 x 10(9 – 6 – 3)
d2




12 = 108
d2




d2 = 9

d = 3  m


Doğru cevap C seçeneği.


Çözüm – 9 


Öncelikle q1 yükünün q2 yüküne uyguladığı elektriksel kuvveti bulalım.

F = 9.10^9 . 8x10-5 . (2,5)x10-5   
1




F = 9.8.2,5x10(9 – 5 – 5)

F = 180x10-1

F = 18 N

Elk_kuvvetT1C9


Cismin dengede kalmasını sağlayan kuvvetler yukarıda gösterilmiştir. Kuvvetleri yön ve doğrultularını değiştirmeden taşımak mümkündür. Yukarıdaki şekilde; F, T ve m.g 2 farklı biçimde çizilmiştir. Bunun nedeni vektörlerle işlem yapmaya aşina olmanızı sağlamaktır.

Oluşturduğumuz dik üçgenin hipotenüsünün T olduğu açıktır. 53° nin karşısında 18 N büyüklüğünde F kuvveti var. F kuvveti ve 53° lik açıyı kullanarak bileşenleri bulabiliriz.

F = sin53°
T




18 = 0,8
T




T = 22,5 N


Cismin ağırlığını da bulalım.

mg = 0,6
22,5




mg = 13,5 N


Doğru cevap B seçeneği.


Çözüm – 10

 Elk_kuvvetT1C10



X yükü ile Y yükü arasındaki mesafe 6 birim, X yükü ile Z yükü arasındaki mesafe 8 birim, Y yükü ile Z yükü arasındaki mesafe 10 br dir. Her birimi 1 m’ye eşitleyebiliriz.

F kuvvetini yazalım.

F = (-6q) . (+9q) 
= -54q2
36
36




F = - 1,5q2


Y’nin Z’ye uyguladığı kuvvete F2 diyelim.

F2 = 9q.10q
102




F2 = 90q2
100




F2 = 9q2
10




F2 = 0,9q2


F 
= 1,5
0,9
F2





1,5F2 = 0,9F

F2 = 9F
15




F2 = 3F
5




Doğru cevap D seçeneği.


Elektriksel Kuvvet Test-2 Soruları

Elektriksel Kuvvet Çözümlü Sorular -1



SANATSAL BİLGİ

10/05/2019

  • YORUM YAZ
  • ADI SOYADI(veya nick)
  • YORUM

COPYRIGHT© HER HAKKI SAKLIDIR
Sitede Yer Alan Bilgi Belge Ve Materyallerin İzinsiz olarak Kopyalanması ve Alıntılanması Yasaktır

SANATSAL BILGI