0 lektrostatik ve lektriksel uvvetler 1 Test 1 in Çözümleri 1. cismi küresini itmiş, Z küresini çekmiştir. ani ile aynı cins, ile Z zıt cins elektrikle yüklüür. Z Cevap B ir.. Her üç küre aynı ana birbirine okunurulup serbest bırakılığına, kürelerin üstüneki yük ağılımı şekileki gibi olur. Hepsi aynı cins elektrikle yüklenen küreler birbirini iter. q yüklü kürenin q yüklü küreye uygulaığı itme kuvveti aha büyük olacağınan C seçeneğineki enge urumu oluşur. Cevap C ir.. A 4. α Özeş elektroskopların yaprakları arasınaki açı α ve α oluğuna göre, nin yük miktarı nınkinen fazlaır. Bu neenle A anahtarı kapatılığına nın yaprakları tamamen kapanmaz. İki elektroskop ister aynı işaretli ister zıt işaretli yüklü olsun A anahtarı kapatılığına nın yaprakları önce açılıp sonra kapanmaz. α Cevap C ir., çubukları aynı ana elektroskoba yaklaştırılığına yapraklara bir eğişiklik olmaığına göre, çubuklar birbirlerinin etkisini yok eiyorlar. Bu a çubukların eşit miktara ve zıt yüklü oluğunu gösterir. Cevap A ır.
TROSTATİ V TRİS UVVTR 5. 7. Z I II III yal tkan ip I. () yüklü elektroskoba küresi yaklaştırılığına yaprakları biraz aha açılıyor. Bunun böyle olabilmesi için küresinin () yüklü olması gerekir. II. küresi II numaralı elektroskoba okunuruluğuna yaprakları biraz aha açılıyorsa küresi hem () yüklüür hem e yük miktarı elektroskobunkinen aha büyüktür. III. Z küresi III numaralı elektroskoba okunuruluğuna yaprak açıklığı eğişmiyorsa Z küresi () yüklüür ve küre ile elektroskobun yük epolama kapasiteleri birbirine eşittir. Cevap C ir. q 1, q yüklü ve küreleri uzaklığına iken birbirlerine uygulaıkları kuvvet olsun. nin büyüklüğü; q1. q = k bağıntısıyla bulunur. Bu bağıntıan anlaşılacağı gibi α açısı hem kürelerin yük miktarına, hem e aralarınaki uzaklığa bağlıır. küresine itme kuvvetinen başka bir e keni ağırlığı etki eer. Şekilen e görüleceği gibi küresinin kütlesi e α açısının büyüklüğünü etkiler. Cevap ir. 6. 1 () yüklü 1 elektroskobunun yaprakları biraz kapanığına göre küresi; Nötr olabilir. () yüklü olabilir. Az miktara () yüklü olabilir. () ile yüklü elektroskobunun topuzuna küresi okunuruluğuna yapraklar biraz açılıyor. O hâle küresi () yüklü olabilir. Cevap B ir. 8. r r toprak r yarıçaplı küre toprağa bağlı oluğunan elektroskoba okunuruluğuna tüm yükler toprağa akar ve yapraklar tamamen kapanır. Cevap B ir
TROSTATİ V TRİS UVVTR 9. 11. q r r q üksüz elektroskoba cismi okunuğuruluğuna elektroskop () yüklenerek yaprakları açılır. küresel cismi ile elektroskop keni büyüklükleri oranına q yükünü paylaşmışlarır. () ile yüklü elektroskoba q yüklü küresel cismi okunuruluğuna yapraklar önce kapanır, sonra () ile yüklenerek açılır. Cevap ir. aprakların açılabilmesi için cisminin elektroskopla aynı cins yükle yüklü olması gerekliir. cismi elektroskobun topuzuna okunuruluğuna toplam yüklerini büyüklükleri oranına paylaşırlar. lektroskop aha fazla yük alırsa yapraklar biraz aha açılır. Daha az yük alırsa yapraklar biraz kapanır. Cevap C ir. 1. 10. M nötr I M üklü elektroskopların topuzları birbirine okunuruluğuna, elektroskobunun yaprakları tamamen kapanıktan sonra yenien açılıyor. O hâle elektroskopların yükü zıt işaretliir ve elektroskobunun yük miktarı inkinen aha büyüktür. Cevap A ır. II M nötr nötr III toprak Cevap ir.
4 TROSTATİ V TRİS UVVTR Test nin Çözümleri 1. Ç Ç Ç. üklü küreciği elektroskobun topuzuna kaar yaklaştırılığına, elektroskobun yaprakları arasınaki açıklık θ oluyor. uzaklığı küçültülürse yüklü kürecik topuza yaklaşacağı için θ açısı büyür. uzaklığı ve q yükü eğişmeen r yarıçapı küçülürse θ yı etkilemez. küresinin yükü küçülürse θ küçülür. θ r q Cevap B ir. Ç cubuğu, () yüklü sarkacı ittiğine göre kenisi e () yüklüür. Ç çubuğu, elektroskobunun topuzuna yaklaştırılığına yapraklar biraz kapanığına göre, elektroskobu () yüklüür. Ç çubuğu, elektroskobunun topuzuna okunuruluğuna yapraklar tamamen kapanığına göre, elektroskobu a () yüklüür. Cevap B ir. 4. A () yüklü küre iletken A silinirinin içine okunmaksızın tutuluyor. Bu uruma silinirin ışı (), içi () yüklenir (Şekil I). elektroskobunun yaprakları () yük ile yüklenerek açılır. B. q q İletkenler arasına yük geçişi yalnızca elektron aracılığıyla gerçekleşir. Bu neenle en ya q an fazla yük geçer. Cevap D ir. () yüklü küre iletken B silinirinin içine okunuruluyor. Bu uruma kürenin üzerineki bütün () yük B silinirinin ışına çıkar (Şekil II). Böylece elektrokskobunun yaprakları () ile yüklenerek açılır. Cevap ir.
TROSTATİ V TRİS UVVTR 5 5. 7. A P R S 4q r q r I II III P küresi I. elektroskobun topuzuna okunurulunca, elektroskobun yaprakları önce kapanıp sonra açılıyorsa, P küresi kuvvetlice () yüklüür. R küresi altınaki II numaralı elektroskobun topuzuna okunurulunca yapraklar açılığına göre, R küresi yüklüür. Bu bilgilerle R küresinin yük işaretini belirleyemeyiz. S küresi yaprakları () ile açık III numaralı elektroskobun topuzuna okunuruluğuna yaprak açıklığı eğişmiyorsa, () yüklüür. Seçeneklerle beraber inceleniğine oğru küresi başlangıçta q ile yüklüür. lektroskobun yaprakları etki ile () yüklenerek açılmıştır. A anahtarı kapatılığına küreler yükü yarıçaplarıyla orantılı olarak paylaşır. Bunun sonucuna r yarıçaplı küresi q ile yüklenir. Bu işlemen sonra elektroskobun yaprakları önce kapanır sonra () yükle yüklenerek açılır. Cevap ir. Cevap B ir. 6. üklü bir cismin üzerineki yükler birbirini ittiği için yükler aima giebilecekleri en uzak noktaya gier. lektroskop yüklü silinirin ister içine ister ışına okunsun ışarıa uruğu için en uzaktaır. Böylece elektroskop aima silinirin ışı ile aynı cins yükle yüklenir. 1 Silinire yüklenme urumu Şekil I eki gibiir. lektroskobun yaprakları () ile açılır. () yüklü küre silinirin içine okunuruluğuna kürenin kenisi yüksüz hâle gelir. Silinirin ışı Şekil II eki gibi () ile yüklenir. lektroskobun yaprakları () ile açılır. Cevap A ır. 8. () yüklü küresi önce etki ile küresini şekileki gibi yükler. Sonra ve küreleri birbirini çeker. üreler birbirine okunmaan urabilirse Şekil I eki urum gerçekleşir. ğer küreler birbirine okunursa, ikisi e () yüklenerek Şekil II eki konuma gelebilir. Cevap ir.
6 TROSTATİ V TRİS UVVTR 9. 11. q T1 çekme T 1 q itme 1 q T çekme q T itme T 1 gerilme kuvveti her iki uruma a iki cismin ağırlıklarının toplamına eşittir. Bu neenle yüklenme urumu ne olursa olsun T 1 eğişmez (T 1 = Tʹ1). İlk uruma zıt işaretle yüklü küreler birbirini çeker. İkinci uruma küreler aynı işaretli oluklarınan birbirini iter. Böylece ikinci uruma T artar (Tʹ > T ). Cevap C ir. Şekil I e silinirin bütün yükü ış kabukta oluğunan, küresi () ile yüklenir, ise yüklenmez. () yüklü küresi 1 elektroskobuna yaklaştırılığına yaprakları () yük ile yüklenerek açılır. Şekil III Nötr küresi elektroskobunun topuzuna okunuruluğuna yüklü elektroskobun yükünün bir kısmı küresine geçer. Bunun sonucuna elektroskobunun yaprakları biraz kapanır. Cevap D ir. 10. A 1. q q q M Şekile görülüğü gibi silinirin ış kısmı () yükle yüklenir. lektroskop ister silinirin iç kısmına okunsun, ister ış kısmına okunsun aima silinirin ış kısmınaki yükün işaretiyle yüklenir. Cevap B ir.,, M küreleri elektroskoba her okunuklarına yük geçişi sağlayacaklar ve elektroskobun yük miktarı artacaktır. lektroskobun yük miktarı arttığınan yaprakların arasınaki açıklık a artacaktır. O hâle γ > β > α Cevap ir
TROSTATİ V TRİS UVVTR 7 Test ün Çözümleri 1. q q q q q q q q M M. T ip gerilme kuvvetinin büyüklüğü; T = m 1. g m. g bağıntısı ile bulunur. O hâle T ip gerilmesinin bulunabilmesi için m 1, m ve g yerçekimi ivmesi bilinmeliir. ip T m 1 ip m Şekil I Şekil II Cevap A ir M küresi uzaklaştırılığına yapraklar biraz kapanır. küresi uzaklaştırılığına yapraklar biraz kapanır. küresi uzaklaştırılırsa yapraklar biraz açılır. Cevap A ır. 4. k q 1 m q ip yalıtkan zemin. yalıtkan yay = çekim q1 q q1 q k x = k & x = k bağıntısı ile bulunur. O hâle; k yay sabitini küçültürsek x artar. uzaklığını küçültürsek x artar. m kütlesinin x uzunluğuna etkisi yoktur. Cevap C ir 1 5. Şekil I Şekil II cismi, () yüklü 1 elektroskobuna yaklaştırılığına yapraklar kapanığına göre, cismi ya nötr ya a () yüklüür. cismi elektroskobuna okunurulmaığınan kapanma gerçekleşmez. I. önerme yanlıştır. cismi nötr ise elektroskobuna yaklaştırılığına yapraklar biraz kapanır. II. önerme oğruur. cismi () yüklü ise elektroskobuna yaklaştırılığına yapraklar açılır. III. önerme oğruur. Cevap B ir Şekil I Şekil II çubuğu elektroskobuna yaklaştırılığına yapraklar açılığına göre çubuğu ve elektroskobu aynı işaretliir. çubuğu elektroskobuna okunuruluğuna yapraklar önce kapanıp sonra açılığına göre çubuğu ile elektroskobu son uruma aynı işaretliir. pozitif yüklü oluğuna göre ve elektroskoplarının son yükleri pozitiftir. Cevap A ır
8 TROSTATİ V TRİS UVVTR 6. q q q 8. 7 T θ I Şekil I e elektroskobun yaprakları () ile açılır. II III Şekil I 7 T 1 Şekil II Şekil II e q yüklü küresi q yüklü küresinin yükünün bir kısmını kenisine oğru çeker. Geriye kalan yük yaprakların i an küçük bir açıyla açılmasını sağlar. q yüklü küresi q yüklü küresine okunuruluğuna kürelerin son yükü sıfır olur. Nötr küreler yaprakların açılmasını sağlayamaz. Cevap D ir. Şekil I için; tan 7 = = 4 4 = cos 7 = T1 5 T1 = bulunur. Şekil II için; T = = 4 7 = T1 5 5 = T = bulunur. 7 7 Cevap ir. 7. r A 1 A r M r 9. kq = olarak alalım. T 1 q T q q A B C yalıtkan zemin yalıtkan A anahtarı kapatılırsa M küresi sahip oluğu q yükünü küresinin ış yüzeyine aktarır. A 1 anahtarı kapatılığına nötr küresinin son yükü, q q ql = r r r q 0 q ql = r = bulunur. Cevap B ir. r r A A = B = T T 1 = = 1 4 = bulunur. T T = Cevap C ir. B
TROSTATİ V TRİS UVVTR 9 10. iletken tel A yal tkan ip yalıtkan zemin İletken iki küre arasınaki ipte gerilme kuvveti oluştuğuna göre iki küre aynı işaretli yük ile yüklüür. ürelerin büyüklükleri hakkına bilgi verilmemiş, ancak yüklerinin eşit oluğu belirtilmiştir. Bu iki küre arasınaki A anahtarı kapatılığına ipteki gerilme kuvveti artmaz. Cevap A ır. 1. T T 1 m q m = q Şekil I en; T 1 = T 1 =... (1) Şekil II en; tan 45 = & = bulunur q = q T T = =... () (1) ve () enklemleri oranlanırsa; T1 = = bulunur. T Cevap D ir. 11. I. bölgee () yüklü iletken küre () yüklü cismi kenisine çekerek artan ivme ile hızlanmasını sağlar. II. bölgee () yüklü cisme etki een elektriksel kuvvet olmaığınan cisim sabit hızlı hareket yapar. III. bölgee () yüklü küre () yüklü cismi kenisine oğru çekeceğinen cismin azalan ivmeyle yavaşlamasını sağlar. Cevap A ır
10 TROSTATİ V TRİS UVVTR Test 4 ün Çözümleri 1. A. A Şekil I Şekil I Şekil II Şekil I eki gibi yüklenen iletken ve küreleri birbirinen ayrılıklarına (), () ile yüklü kalır. ve çubukları Şekil I eki gibi yüklenmişken toprak bağlantısı kesilip () yüklü küre uzaklaştırılırsa hem, hem e çubuğu () yüklü kalır. Buraan ayrılan () yüklü çubuğu, () yüklü elektroskobun topuzuna yaklaştırılığına yapraklar biraz aha açılır. Cevap ir. () yüklü küresi, 1 elektroskobunun topuzuna okunuruluğuna yapraklar önce kapanıp sonra açılıyor. Bunun anlamı 1 elektroskobunun ilk yükü () işaretliir. () yüklü küresi, elektroskobunun topuzuna okunmaksızın yaklaştırılığına yapraklar biraz aha açılıyor. O hâle nin ilk yük işareti () ır. Cevap B ir.. aprak açıklığı yük miktarının bir göstergesiir. Bir başka ifaeyle, elektroskobunun yük miktarı ninkinin katıır. Anahtar kapatılığına elektroskobunun yaprak açıklığı θ an θ ya iniğine göre, elektroskoplar zıt işaretliir. Örneğin nın yükü q ise, nin ki q ur. Bu neenle anahtar kapatılığına son yükleri q olur. Bu uruma elektroskobunun yaprakları önce kapanır, sonra açılır. Cevap B ir. 4. () yüklü küresi, silinirinin iç kısmına okunuruluyor. Bu okunma ile küresi nötr hâle geçerken, silinirinin ış kısmı () ile yüklenir. Z yalıtkan ip A Şekileki üzenekte elektroskobunan Z silinirine () yük geçer. Bunun sonucuna elektroskobu () ile yüklenir. Z siliniri ise () ile yüklenmiş olur. Cevap ir
TROSTATİ V TRİS UVVTR 11 5. 7. 1 =q q lektriksel alan = k bağıntısı ile bulunur. A noktasına (1) yükü konuluktan sonra vektörel işlemler yapılır. q 1 yükünün A noktasına oluşturuğu elektriksel alan olarak alınırsa; 4 A 4 Şekileki taralı üçgenen; q tan 7 = T q = 4 T 4 T = q bulunur. T Cevap B ir. net = 0 A noktasınaki bileşke elektrik alan sıfır olur. Cevap A ır. 6. küresi A küresine okunuruluktan sonra A ve kürelerinin yeni yükü q olur. Sonra küresi ye okunurulursa yeni yük urumu şekil üzerineki gibi olur. q q A = k 8 q 4 A 9q = k 16 9 kq kq net = ( - ) = 16 8 16 q 4 Cevap A ır. 8. ip ip Z tkinin tepkiye eşitliği prensibine göre ve Z kürelerinin birbirine uygulaığı elektriksel kuvvetler eşittir. İplereki gerilme kuvvetlerinin ve Z kürelerine uygulaığı kuvvetler eşit veriliğine göre, küresinin ve Z ye uygulaığı kuvvetler eşit olmak zorunaır. küresinin uygulaığı kuvvetlerin eşit olabilmesi için e ve Z nin yük miktarları eşit olmalıır. I. yargı oğruur. Sistemin engee olabilmesi için ve Z nin yük işaretleri aynı olmalıır. akat nin yük işareti farklı olabilir. II. yargı a oğruur. Sürtünme olmaığı için kütlenin büyük ya a küçük olması enge urumunu etkilemez. anıt C ir.
1 TROSTATİ V TRİS UVVTR 9. 10. q T q 1 T 1 sinθ θ tkinin tepkiye eşitliği prensibine göre yüklü cisimler her zaman birbirine eşit kuvvet uygular. Bir başka ifaeyle, q 1 yüklü cisim q yüklü cisme hangi kuvveti uygularsa q yüklü cisim e q 1 yüklü cisme aynı büyüklükteki kuvveti uygular. atay kuvvetler eşit oluğuna göre ipin üşeyle yaptığı açının büyüklüğünü cisimlerin kütleleri belirler. m 1 = m ise α = β olur. α > β ise m > m 1 olur. II. ve III. yargılar hakkına bir yorum yapamayız. anıt ir. q 1 yüklü cisme uygulanan kuvvetler şekileki gibiir. q yük miktarı artırılırsa buna bağlı olarak nin büyüklüğü e artar. nin büyüklüğünün artması T 1 in büyüklüğünü artırır. T gerilme kuvvetinin büyüklüğü, yükler arasınaki elektriksel kuvvete bağlı eğilir. Saece cisimlerin ağırlıklarına ve θ açısına bağlıır. anıt A ır.