Uzaklık iki katına çıkarsa elektriksel kuvvet kaç kat olur?
Soru: Yükler arasındaki mesafe iki katına çıkarılırsa elektriksel kuvvetin büyüklüğü nasıl değişir?
Kısa Cevap: Yük miktarları ve ortam sabitken mesafe iki katına çıkarılırsa elektriksel kuvvet ilk değerinin dörtte biri olur. Başlangıç kuvveti F ile gösteriliyorsa sonuç F/4’tür.
Çözüm: İlk durumda F = k · |q₁q₂| / r² yazılır. Yeni uzaklık 2r olduğundan F′ = k · |q₁q₂| / 4r² elde edilir. Buradan F′/F = 1/4 bulunur.
Uzaklık ile elektriksel kuvvet arasındaki ilişki nedir?
Coulomb Yasası’nda uzaklık, paydada karesi alınarak yer alır. Bu yüzden mesafe iki kat olduğunda kuvvet yarıya değil, dörtte bire düşer. Mesafe küçüldüğünde ise diğer değişkenler aynı kalmak koşuluyla kuvvet artar.
Karşılaştırma yapılırken iki yükün miktarı ve ortamın özelliği korunmalıdır. Sonuç, noktasal yükler arasındaki kuvvet için kullanılır.
Örnek soru ve çözümü
Mesafe değişimlerinde kullanılabilecek kısa kural
Yükler ve ortam sabitse kuvvetler arasındaki oran şu şekilde yazılır:
- r → 2r: F → F/4
- r → 3r: F → F/9
- r → r/2: F → 4F
Benzer soruların çözümleri için elektriksel kuvvet alıştırmalarının cevaplarını inceleyebilirsiniz.
Yükler aynı veya zıt işaretliyse sonuç değişir mi?
Kuvvetin büyüklüğü bakımından aynı uzaklık oranı kullanılır. Yük işaretleri, kuvvetin çekme veya itme olmasını belirler. Uzaklığı iki katına çıkarmak, işaretler değişmediği sürece çekimi itmeye veya itmeyi çekime dönüştürmez.
Diğer değişkenlerin etkisini karşılaştırmak için yük miktarı, uzaklık ve ortamın kuvvete etkisini açıklayan etkinliğe bakabilirsiniz.
En sık yapılan hata nedir?
Uzaklık iki katına çıktığında kuvveti ikiye bölmek yanlıştır. Uzaklık çarpanının karesi alınmalıdır. Ayrıca kuvvetin dörtte bire düşmesi, yüzde 25 azalması değil; yüzde 75 azalması demektir.
Kitaptaki diğer sorulara ulaşmak için 11. Sınıf MEB Fizik Ders Kitabı Cevapları ana sayfasını ziyaret edebilirsiniz.