Elektrostatik Çözümlü Örnek Sorular 2

Örnek:

O noktasından ipek ipliklerle asılı ve elektrik yüklü K, L,M kürelerinin denge konumu şekildeki gibidir.
Buna göre, aşağıdakilerden hangisi değişirse K O M açısı değişmez? (Küreler arasındaki kütlesel çekim kuvvetleri önemsizdir.)

A) K nin elektrik yükü B) L nin elektrik yükü C) K nin kütlesi D) L nin kütlesi E) M nin kütlesi

Çözüm:

Kütleleri mK, mL ve mM olan K, L, M cisimlerinin ağırlıkları ve kürelere etki eden elekriksel kuvvetler şekildeki gibidir.

Burada K O M açısını oluşturan K ve M cisimlerinin ağırlıkları ve birbirilerine uyguladıkları elektriksel kuvvetlerdir. Ancak, bu açıya L cisminin kütlesinin bir etkisi yoktur.
Yanıt D

Örnek:

Sürtünmesiz yatay düzlemde, artı (+) olarak yüklü, iletken K, L, M küreleri şekildeki konumda tutulmaktadır.

L küresi serbest bırakıldığında hareket etmediğine göre,

I. K nin elektrik yükü L ninkinden büyüktür.
II. K nin elektrik yükü M ninkinden büyüktür.
III. L nin elektrik yükü M ninkinden büyüktür.

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?

A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) II ve III

Çözüm:

L cismi serbest bırakıldığında hareket etmediğine göre, L ye etki eden bileşke elektriksel kuvvet sıfırdır.
Yani FK = FM dir.

K ve M nin üzerine etki eden kuvvetler arasında bir ilişki verilmediğinden L nin K ile ve L nin M ile yük miktarı arasında ilişki kurulamaz. Buna göre K cisminin yük miktarı kesinlikle M cisminin yük miktarından fazla ve L cisminin yük miktarı hakkında ise kesin birşey söylenemez.
Yanıt B

Örnek:
İletken K, L, M kürelerinin üçü de elektrikle yüklüdür. K küresi önce L ye dokundurulup ayrılıyor, sonra da M ye dokundurulup ayrılıyor.

Bu işlemlerden sonra, kürelerin elektrik yükleri için,

I. K ile L yüklü, M yüksüzdür.
II. K ile M yüklü, L yüksüzdür.
III. L yüklü, K ile M yüksüzdür.

yargılarından hangileri doğru olabilir?

A) YalnızI B)YalnızII C)Yalnız III D) I ve II E) II ve III

Çözüm:
K küresi önce L küresine dokundurulduğunda dokunma ile elektriklenme nedeniyle toplam yükü aralarında büyüklükleri ile orantılı olarak paylaşırlar. Daha sonra K cismi M’ye dokunduğunda ise K cisminin son yükü ile M cisminintoplam yükü küreler arasında palaşılır. Yani, son durumda K cismi ile M cismi ya aynı cins yüklü ya da nötr olmalıdır. Fakat son işlemde L cismi olmadığından L cisminin yükü diğer cisimlerle karşılaştırılamaz.

Buna göre, I. yargı yanlıştır. II. ve III. yargılar ise doğru olabilir.
Yanıt E

Örnek:

Yüksüz X, Y, Z metal küreleri şekildeki gibi birbirine değmektedir. + elektrik yüklü bir cisim X küresinin iç yüzüne dokundurulup uzaklaştırıyor.
Bu işlemden sonra, Y ve Z kürelerinin elektrik yükleri için ne söylenebilir?

Çözüm:
Yüklü bir cisim içi boş bir iletkenin iç kısmına dokundurulduğunda tüm yükünü içi boş iletkene vererek nötr olur.İçi boş iletken ise iletkenler iç yüzeylerinde yük tutmadığından tüm yükleri dış yüzeyde toplanır. Yani son durumda X cisminin dış kısmı (+) yüklü iç kısmı ise nötr olur.

Buna göre, X küresinin iç yüzeyine dokunan Y cisminin yük durumunda bir değişim olmaz yani nötr kalır ancak X küresi dış kısmına dokunan Z cismi ile yükünü paylaşır ve Z küresi (+) yüklenir.
Yanıt A