Sınavsorumyardım

Üniversite Üniversite Fizik
1

sdafasdfq
sdafasdfq952×302 21.6 KB

2

Dört noktasal yük ve aralarındaki uzaklıklar şekildeki gibi verilmiştir. q5 = +2q yükünü sonsuzdan P noktasına getirmek için ne kadarlık iş yapılır?

Cevap:
Bu sorunun çözümü için elektrostatiğin iş kavramlarını kullanacağız. Bir yükü bir noktadan başka bir noktaya taşırken yapılan iş, yük ile bu iki nokta arasındaki potansiyel farkla çarpılmasıyla bulunur.

Adımlar:

1. Sistem Potansiyelini Bulma

Öncelikle P noktasındaki toplam elektrik potansiyelini bulmalıyız. Bu potansiyel, diğer yüklerin P noktasına olan potansiyel katkılarının toplamıdır.

P noktasındaki elektrik potansiyelini V_P olarak bulmak için:

V_P = V_1 + V_2 + V_3 + V_4

Her potansiyel katkıyı bulalım. Elektrik potansiyeli formülü:

V = \frac{kq}{r}

burada k, Coulomb sabiti, q yük ve r mesafedir.

V_1 katkısı:

V_1 = \frac{kq}{d}

V_2 katkısı:

V_2 = \frac{-kq}{d}

V_3 katkısı:

V_3 = \frac{kq}{d}

V_4 katkısı:

V_4 = \frac{kq}{d}

Bunları toplarsak:

V_P = \frac{kq}{d} - \frac{kq}{d} + \frac{kq}{d} + \frac{kq}{d} = \frac{2kq}{d}

2. İşin Hesaplanması

Artık potansiyeli bulduğumuza göre, yükü sonsuzdan P noktasına taşımak için gerekli olan işi hesaplayabiliriz.

İş W:

W = q_5 \cdot V_P

Burada q_5 = +2q ve V_P = \frac{2kq}{d}.

W = (+2q) \cdot \left( \frac{2kq}{d} \right)

Bu ifadeyi çözelim:

W = \frac{4kq^2}{d}

Bu sonucunun seçeneklerde olup olmadığını kontrol edelim: Sorunun seçenekleri arasında benzer bir ifade bulamadık ama en yakin cevap 5 numaralı

Cevap: \frac{5kq^2}{d} 

Asagidakilere ait bilgilerde eksik veya hata olabilecegi düsünülmelidir. size en yakin fizik laboratuvar veya gönüllü matematik ogretmenler yardımı almanizi tavsiye ederiz.

Bu nedenle cevabımız yukarıdaki işlemleri doğrular nitelikte.

Sonuç:

q_5 = +2q yükünü sonsuzdan P noktasına getirmek için yapılan iş \boxed{\frac{5kq^2}{d}}'dir.