Bu problem, elektriksel yükler arasındaki etkileşimlerle ilgili.
Soru:
+q ve +2q yüklerine sahip K ve L cisimleri, bir izolatör üzerinde sırasıyla sabitlenmiş. Bu durumda, +q yüklü M cismi hangi numaralı bölgelere yerleştirilirse hareketsiz kalabilir?
Çözüm:
M cismi üzerinde etkili olacak kuvvetler:
-
Yükler Arasındaki Kuvvet: Aynı işaretli yükler birbirini iter. Dolayısıyla, M cismi hem K hem de L yükleri tarafından itilecektir.
-
Denge Durumu: M cismi hareketsiz kalabilmesi için, üzerine etki eden toplam kuvvetin sıfır olması gerekir. Yani, K ve L yüklerinin uyguladığı elektriksel kuvvetler birbirini dengelemelidir.
Bölgelerin İncelenmesi:
- Bölge I: M cismi K’ye yakın, L’ye uzak. K’nın etkisi daha büyük olacaktır, bu nedenle burada denge sağlanamaz.
- Bölge II: K ve L yüklerinin etkileri arasında dengeli bir noktaya ulaşabilir. Bu bölgede, K ve L’nin itme kuvvetleri birbirine eşit ve zıt yönlü olabilir.
- Bölge III: M cismi L’ye yakın, K’ya uzak. L’nin etkisi daha büyük olur, bu yüzden burada da denge sağlanamaz.
Sonuç: Yalnız II seçeneği doğru yanıt gibi görünüyor.
Cevap: B) Yalnız II
M cismi II bölgesine yerleştirilirse, K ve L yüklerinin itme kuvvetleri birbirini dengeleyebilir ve M cismi hareketsiz kalabilir.