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 = 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
İlk durumda F kuvvetini veren eşitliği kuralım.
İkinci durumda kuvveti veren eşitliği kuralım.
| F2 = k . | (-2q) . 3q |
|
| (3d/2)2 |
Doğru cevap E seçeneği.
Çözüm – 4
Tek tek kuvvet analizlerini yapalım.
Eşitlikleri biraz düzenleyelim.
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
| 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
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 = -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 = 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.
Ya da
Doğru cevap C seçeneği.
Çözüm – 7
Elektriksel kuvveti veren denklemi yazalım.
| 375 = 9.109 . | 3x10-4 . q2 |
|
| 0,36 |
375 = 75 . 10(9-4) . q2
5 = 105 . q2
q2 = 5.10-5
Doğru cevap E seçeneği.
Çözüm – 8
Elektriksel kuvveti veren denklemi yazalım.
Verileri yerine koyalım.
| 12 = 9.109 . | 2,4x10-6 . 5.10-3 |
|
| d2 |
| 12 = | 9.(2,4) . 5 x 10(9 – 6 – 3) |
|
| 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
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.
T = 22,5 N
Cismin ağırlığını da bulalım.
mg = 13,5 N
Doğru cevap B seçeneği.
Çözüm – 10
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 = - 1,5q2
Y’nin Z’ye uyguladığı kuvvete F2 diyelim.
F2 = 0,9q2
1,5F2 = 0,9F
Doğru cevap D seçeneği.
Elektriksel Kuvvet Test-2 Soruları
Elektriksel Kuvvet Çözümlü Sorular -1
SANATSAL BİLGİ
10/05/2019