Coulomb Kuvveti Örnek Soruları

9 Örnek Coulomb Kuvveti Sorusu

1. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi üç yük düzenlenmiştir. B yükünün maruz kaldığı Coulomb kuvveti …. (k = 9 x 10)⁹ Nm²C^-21 μC = 10^-6 C)

A. 09 x 10 ¹ N, C'yi şarj etmek için

B. 09 x 10 ¹ N, A'yı şarj etmek için

C. 18 x 10 ¹ N, C'yi şarj etmek için

D. 18 x 10 ¹ N, A'yı şarj etmek için

E. 36 x 10 ¹ N, C'yi şarj etmek için

Pembahasan

Şu bilinmektedir :

q _A = 10 µC = 10 x 10 ^-6 C = 10 ^-5 Coulomb

q _B = 10 µC = 10 x 10 ^-6 = 10 ^-5 Coulomb

q _C = 20 µC = 20 x 10 ^-6 = 2 x 10 ^-5 Coulomb

r _AB = 0,1 metre = 10 ^-1 metre

r _BC = 0,1 metre = 10 ^-1 metre

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Sorulan soru : B yükü tarafından deneyimlenen Coulomb kuvveti

Cevap :

B yüküne etki eden iki Coulomb kuvveti veya elektrik kuvveti vardır : A ve B yükleri arasındaki Coulomb kuvveti (F _AB ) ve B ve C yükleri arasındaki Coulomb kuvveti (F _{BC ). B yükünün maruz kaldığı Coulomb kuvveti, F AB} ve F _BC'nin bileşkesidir.

A ve B yükleri arasındaki Coulomb kuvveti:

A yükü pozitif ve B yükü de pozitif olduğundan, F _{AB kuvveti} C yüküne doğru yönelir.

B ve C yükleri arasındaki Coulomb kuvveti:

B yükü pozitif ve C yükü de pozitif olduğundan, FBC _kuvveti A yüküne doğru yönelir.

B yükünün maruz kaldığı Coulomb kuvveti:

F _B = F _BC – F _AB = 180-90 = 90 N

B yükünün maruz kaldığı Coulomb kuvvetinin büyüklüğü (F _{B ) 90 Newton'dur. F B'nin} yönü , F _BC'nin yönüyle aynıdır , yani A yüküne doğrudur.

Doğru cevap B şıkkıdır.

2. B yüküne etki eden Coulomb kuvvetinin büyüklüğü ve yönü şöyledir: ( ^k = 9 x 10⁹ ^Nm² C⁻² ^, 1 μC = 10⁻⁶ ^C )

A. 2,5 k Q ² r ^-2 sola

B. 2,5 k Q ² r ^-2 sağa

C. 2 k Q ² r ^-2 sola

D. 2 k Q ² r ^-2 sağa

E. 1 k Q ² r ^-2 sola

Pembahasan

Şu bilinmektedir :

Yük A (q _A ) = +Q

Yük B (q _B ) = -2Q

Yük C (q _C ) = -Q

A ve B yükleri arasındaki mesafe (r _AB ) = r

B ve C yükleri arasındaki mesafe (r _BC ) = 2r

k = 9 x 10 ⁹ Nm ² C ⁻²

Sorulan soru : B yüküne etki eden Coulomb kuvvetinin büyüklüğü ve yönü.

Cevap :

A yükü ile B yükü arasındaki Coulomb kuvveti:

A yükü pozitif, B yükü negatif olduğundan FAB kuvvetinin yönü _A yüküne doğrudur.

B yükü ile C yükü arasındaki Coulomb kuvveti:

B yükü negatif ve C yükü de negatif olduğundan, FBC _kuvvetinin yönü A yüküne doğrudur.

B yüküne etki eden bileşke kuvvet:

F = F _AB + F _BC = 2 k Q ² /r ² + 0,5 k Q ² /r ² = 2,5 k Q ² /r ² = 2,5 k Q ² r ^-2

Coulomb kuvvetinin yönü A yüküne doğru veya sola doğrudur.

Doğru cevap A şıkkıdır.

3. Şekilde gösterildiği gibi iki elektrik yükü ayrı ayrı yerleştirilmiştir. A noktasındaki yük 8 µC ve her iki yüke etki eden çekim kuvveti 45 N'dir. Eğer A yükü 1 cm sağa kaydırılırsa ve k = 9.10⁹ ^Nm² · C⁻² ^{ise ,} her iki yüke etki eden çekim kuvveti ne olur?

45 K

B. 60 K

C.80 N

D.90K

E. 120 N

Pembahasan

Şu bilinmektedir :

A noktasındaki elektrik yükü (q _A ) = 8 µC = 8 x 10 ^-6 Coulomb

İki yük arasındaki elektrik kuvveti (F) = 45 Newton

İki yük arasındaki mesafe (r _AB ) = 4 cm = 0,04 metre = 4 x 10 ^-2 metre

Sabit (k) = ⁹ x ^10⁹ Nm² ^.C⁻²

Soru : A yükü 1 cm veya 0,01 metre sağa kaydırılırsa, iki yük arasındaki elektriksel kuvvet nedir?

Cevap :

Öncelikle B noktasındaki elektrik yükünü hesaplayın, ardından A noktasındaki elektrik yükü 1 cm sağa kaydırılırsa iki elektrik yükü arasındaki elektrik kuvvetini hesaplayın.

B noktasındaki elektrik yükü :

Rumi Coulomb yasası :

F = k (q _A )(q _B ) / r ²

F r ² = k (q _A )(q _B )

q _B = F r ² / k (q _A )

B noktasındaki elektrik yükü :

q _B = (45)(4 x 10 ^-2 ) ² / (9 x 10 ⁹ )(8 x 10 ^-6 )

q _B = (45)(16 x 10 ^-4 ) / 72 x 10 ³

q _B = (720 x 10 ^-4 ) / (72 x 10 ³ )

q _B = 10 x 10 ^-7 Coulomb

A ve B elektrik yükleri arasındaki elektrik kuvveti. :

A noktasındaki yük 1 cm sağa kaydırılırsa, iki yük arasındaki mesafe 3 cm = 0,03 metre = 3 x 10⁻² ^metre olur.

F = k (q _A )(q _B ) / r ²

F = (9 x 10⁹ ⁾ (8 x ^10⁻⁶ )(10 x ^10⁻⁷ ) / (3 x ^10⁻² ) ^²

F = (9 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (9 x ^10⁻⁴ )

F = (1 x 10³ ⁾ (80 x ^10⁻⁷ ) / (1 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10 ^-4 ) / (1 x 10 ^-4 )

F = 80 Newton

Doğru cevap C şıkkıdır.

4. Birbirinden 10 cm uzaklıkta bulunan P ve Q olmak üzere iki elektrik yükü, 8 N'luk bir çekim kuvvetine maruz kalmaktadır ^. Eğer Q yükü, P yüküne doğru 5 cm kaydırılırsa (1 µC = 10⁻⁶ ^C ve k = 9 x ^10⁹ Nm² · ^C⁻² ), oluşan elektrik kuvveti ne olur?

8 K

B. 16 K

C.32 N

D.40K

E. 56 N

Pembahasan

Şu bilinmektedir :

P ve Q yükleri arasındaki mesafe (r _PQ ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x 10 ^-1 m

P ve Q yükleri arasındaki elektrik kuvveti (F) = 8 N

Elektrik yükü Q (q _Q ) = 40 µC = 40 x 10 ^-6 C

Sabit (k) = ⁹ x ^10⁹ Nm² ^.C⁻²

Soru : Eğer Q yükü P yüküne doğru 5 cm kaydırılırsa, P ve Q yükleri arasındaki elektrik kuvveti nedir?

Cevap :

Öncelikle P elektrik yükünü hesaplayın, ardından Q elektrik yükü P yüküne doğru 5 cm kaydırılırsa iki elektrik yükü arasındaki elektrik kuvvetini hesaplayın.

Elektrik yükü P :

q _P = F r ² / k (q _Q )

q _P = (8)(1 x 10 ^-1 ) ² / (9 x 10 ⁹ )(40 x 10 ^-6 )

q _P = (8)(1 x 10 ^-2 ) / 360 x 10 ³

q _P = (8 x 10 ^-2 ) / (36 x 10 ⁴ )

q _P = (1 x 10 ^-2 ) / (4,5 x 10 ⁴ )

q _P = (1/4,5) x 10 ^-6 Coulomb

P ve Q elektrik yükleri arasındaki elektrik kuvveti. :

Q noktasındaki yük 5 cm sola kaydırılırsa, iki yük arasındaki mesafe 5 cm = 0,05 metre = 5 x 10⁻² ^metre olur.

F = k (q _P )(q _Q ) / r ²

F = (9 x 10⁹ ⁾ ( (1/4,5) x ^10⁻⁶ )(40 x ^10⁻⁶ ) / (5 x ^10⁻² ) ^²

F = (2 x 10³ ⁾ (40 x ^10⁻⁷ ) / (25 x ^10⁻⁴ )

F = (80 x 10 ^-3 ) / (25 x 10 ^-4 )

F = 3,2 x 10 ¹

F = 32 Newton

Doğru cevap C şıkkıdır.

5. Aşağıdaki elektrik yükleri resmine bakın. qB yükünün maruz kaldığı elektrik kuvveti ₈ N'dir (1 µC = 10⁻⁶ ^C ) ve (k = 9.10⁹ ^Nm² · C⁻² ^{) . Eğer} _qB yükü A noktasından 4 cm uzağa kaydırılırsa, qB yükünün maruz kaldığı elektrik kuvveti _şimdi ne olur?

2 K

B. 4 K

C.6 N

D.8K

E. 10 N

Pembahasan

Şu bilinmektedir :

A ve B yükleri arasındaki mesafe (r _AB ) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10 ^-2 m

A ve B yükleri arasındaki elektrik kuvveti (F) = 8 N

Elektrik yükü A (q _A ) = 2 µC = 2 x 10 ^-6 C

Sabit (k) = ⁹ x ^10⁹ Nm² ^.C⁻²

Soru : İki yük arasındaki mesafe 4 cm ise, A ve B yükleri arasındaki elektriksel kuvvet nedir?

Cevap :

Öncelikle elektrik yükü B'yi hesaplayın, ardından iki elektrik yükü arasındaki mesafe 4 cm = 0,04 metre = 4 x 10⁻² ^metre ise, iki elektrik yükü arasındaki elektrik kuvvetini hesaplayın.

Elektrik yükü B :

q _B = F r ² / k (q _A )

q _B = (8)(2 x 10 ^-2 ) ² / (9 x 10 ⁹ )(2 x 10 ^-6 )

q _B = (8)(4 x 10 ^-4 ) / (18 x 10 ³ )

q _B = (32 x 10 ^-4 ) / (18 x 10 ³ )

q _B = (32/18) x 10 ^-7

q _B = (16/9) x 10 ^-7 Coulomb

A ve B yükleri arasındaki elektrik kuvveti :

F = k (q _A )(q _B ) / r ²

F = (9 x 10⁹ ⁾ (2 x ^10⁻⁶ )( (16/9) x ^10⁻⁷ ) / (4 x ^10⁻² ) ^²

F = (18 x 10 ³ )( (16/9) x 10 ^-7 ) / (16 x 10 ^-4 )

F = (2 x 10³ ⁾ (16 x ^10⁻⁷ ) / (16 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10³ ⁾ (1 x ^10⁻⁷ ) / (1 x ^10⁻⁴ )

F = (2 x 10 ^-4 ) / (1 x 10 ^-4 )

F = 2 Newton

Doğru cevap A şıkkıdır.

6. Kenar uzunluğu AB = BC = 20 cm olan ABC üçgeninin köşe noktalarına, yandaki resimdekiyle aynı büyüklükte (q = 2µC) üç elektrik yükü yerleştirilmiştir (k = 9.10⁹ ^{Nm²·C⁻², 1µ = 10⁻⁶ )} . ^B noktasına etki ^eden elektrik kuvvetinin büyüklüğü nedir?

A. 0,9√3 N

B. 0,9√2 N

C.0,9 N

D.0,81K

E. 0,4 N

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

A noktasındaki yük (qA ₎ = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Coulomb

B noktasındaki yük (qB ₎ = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Coulomb

C noktasındaki yük (qC ₎ = 2 µC = 2 x ^10⁻⁶ Coulomb

B'den C'ye olan mesafe (rBC ₎ = 20 cm = 0,2 metre = 2 x ^10⁻¹ metre

B ile A arasındaki mesafe (r _BA ) = 20 cm = 0,2 metre = 2 x ^10⁻¹ metre

k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2

Soru: B noktasına etki eden elektrik kuvvetinin büyüklüğü nedir?

Cevap :

B ve C noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:

F _BC = k (q _B )(q _C ) / r _BC ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(2 x 10 ^-6 )(2 x 10 ^-6 ) / (2 x 10 ^-1 ) ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(4 x 10 ^-12 ) / (4 x 10 ^-2 )

F _BC = (36 x 10 ^-3 ) / (4 x 10 ^-2 )

F _BC = 9 x 10 ^-1

F _BC = 0,9 Newton

B ve C noktalarındaki elektrik yükü pozitiftir, bu nedenle elektrik kuvveti FBC'nin yönü _sola , C noktasından uzağa doğrudur.

B ve A noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:

F _BA = k (q _B )(q _A ) / r _BA ²

F _BA = (9 x 10 ⁹ )(2 x 10 ^-6 )(2 x 10 ^-6 ) / (2 x 10 ^-1 ) ²

F _BA = (9 x 10 ⁹ )(4 x 10 ^-12 ) / (4 x 10 ^-2 )

F _BA = (36 x 10 ^-3 ) / (4 x 10 ^-2 )

F _BA = 9 x 10 ^-1

F _BA = 0,9 Newton

B ve A noktalarındaki elektrik yükü pozitiftir, bu nedenle elektrik kuvveti FBA'nın yönü _A noktasından uzaklaşarak aşağı doğrudur.

İki elektrik kuvveti dik açı oluşturduğundan, B noktasında etki eden bileşke elektrik kuvveti Pisagor formülü kullanılarak hesaplanır.

Doğru cevap B şıkkıdır.

7. Lütfen aşağıdaki resme bakın!

ABC dik üçgeninin köşelerine _Q1 , Q2 _ve Q3 olmak _üzere ^üç yük yerleştirilmiştir. AB = BC = 30 cm'dir. k = ^9.10⁹ Nm² · ^C⁻² ve 1 µ = ^{10⁻⁶ olduğuna göre,} _Q1 yüküne etki eden bileşke Coulomb kuvveti nedir?

1 K

B. 5 K

C.7 N

D.10K

E. 12 N

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:

A noktasındaki yük (qA ₎ = 3 µC = 3 x ^10⁻⁶ Coulomb

B noktasındaki yük (q _B ) = -10 µC = -10 x 10 ^-6 Coulomb

C noktasındaki yük (qC ₎ = 4 µC = 4 x ^10⁻⁶ Coulomb

B'den C'ye olan mesafe (rBC ₎ = 30 cm = 0,3 metre = 3 x ^10⁻¹ metre

B ile A arasındaki mesafe (r _BA ) = 30 cm = 0,3 metre = 3 x ^10⁻¹ metre

k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2

Soru: B noktasındaki bileşke Coulomb kuvveti

Cevap :

B ve C noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:

F _BC = k (q _B )(q _C ) / r _BC ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(10 x 10 ^-6 )(4 x 10 ^-6 ) / (3 x 10 ^-1 ) ²

F _BC = (9 x 10 ⁹ )(40 x 10 ^-12 ) / (9 x 10 ^-2 )

F _BC = (360 x 10 ^-3 ) / (9 x 10 ^-2 )

F _BC = 40 x 10 ^-1

F _BC = 4 Newton

B noktasındaki elektrik yükü negatif, C noktasındaki elektrik yükü pozitiftir; bu nedenle elektrik kuvveti FBC'nin yönü _sağa , C noktasına doğrudur.

B ve A noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:

F _BA = k (q _B )(q _A ) / r _BA ²

F _BA = (9 x 10 ⁹ )(10 x 10 ^-6 )(3 x 10 ^-6 ) / (3 x 10 ^-1 ) ²

F _BA = (9 x 10 ⁹ )(30 x 10 ^-12 ) / (9 x 10 ^-2 )

F _BA = (270 x 10 ^-3 ) / (9 x 10 ^-2 )

F _BA = 30 x 10 ^-1

F _BA = 3 Newton

B noktasındaki elektrik yükü negatif, A noktasındaki elektrik yükü pozitiftir; bu nedenle elektrik kuvveti FBA'nın yönü _yukarı doğru, A noktasına doğrudur.

İki elektrik kuvveti dik açı oluşturduğundan, B noktasında etki eden bileşke elektrik kuvveti Pisagor formülü kullanılarak hesaplanır.

Doğru cevap B şıkkıdır.

8. Kenar uzunluğu AB = BC = 20 cm olan ABC üçgeninin köşe noktalarına, resimdekiyle aynı yük büyüklüğüne (q = 2µC) sahip üç elektrik yükü yerleştirilmiştir (k = 9.10).⁹ mil².C^-2, 1 µ = 10^-6Elektrik kuvvetinin büyüklüğü). B noktasında çalışan kişi…

1. 0,9√3 N
2. 0,9√2 N
3. 0,9 N
4. 0,81 N
5. 0,4 N

Pembahasan

Şunlar bilinmektedir:
A noktasındaki yük (q_A) = 2 µC = 2 x 10^-6 kulomb
B noktasındaki yük (q_B) = 2 µC = 2 x 10^-6 kulomb
C noktasındaki yük (q_C) = 2 µC = 2 x 10^-6 kulomb
B'den C'ye olan mesafe (r_BC) = 20 cm = 0,2 metre = 2 x 10^-1 metre
B'den A'ya olan mesafe (r_BA) = 20 cm = 0,2 metre = 2 x 10^-1 metre
k = 9.10⁹ mil².C^-2
Soruldu: B noktasına etki eden elektrik kuvvetinin büyüklüğü
Cevap :

B ve C noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:
F_BC = k (q_B)(Q_C)/R_BC²
F_BC = (9 x 10)⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10)⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BC = (36 x 10)^-3) / (4 x 10^-2)
F_BC = 9 x 10^-1
F_BC = 0,9 Newton
B ve C noktalarındaki elektrik yükü pozitiftir, bu nedenle elektrik kuvveti F'nin yönü şöyledir:_BC C noktasından sola doğru, uzaklaşarak.

B ve A noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:
F_BA = k (q_B)(Q_A)/R_BA²
F_BA = (9 x 10)⁹)(2 x 10^-6)(2 x 10^-6) / (2 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10)⁹)(4 x 10^-12) / (4 x 10^-2)
F_BA = (36 x 10)^-3) / (4 x 10^-2)
F_BA = 9 x 10^-1
F_BA = 0,9 Newton
B ve A noktalarındaki elektrik yükü pozitiftir, bu nedenle elektrik kuvveti F'nin yönü şöyledir:_BA A noktasından aşağıya, uzaklaşarak.

İki elektrik kuvveti dik açı oluşturduğundan, B noktasında etki eden bileşke elektrik kuvveti Pisagor formülü kullanılarak hesaplanır.
Doğru cevap B şıkkıdır.

9. Şu resme bakın!
Üç şarj Q₁, S₂ve Q₃ ABC dik üçgeninin köşesinde yer almaktadır. AB'nin uzunluğu BC'ye eşittir ve 30 cm'dir. Şu bilgiler bilinmektedir: k = 9.10⁹ mil².C^-2 ve 1 µ = 10^-6 daha sonra Q yükü üzerindeki bileşke Coulomb kuvveti₁ dır…

1. 1 N
2. 5 N
3. 7 N
4. 10 N
5. 12 N

Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
A noktasındaki yük (q_A) = 3 µC = 3 x 10^-6 kulomb
B noktasındaki yük (q_B) = -10 µC = -10 x 10^-6 kulomb
C noktasındaki yük (q_C) = 4 µC = 4 x 10^-6 kulomb
B'den C'ye olan mesafe (r_BC) = 30 cm = 0,3 metre = 3 x 10^-1 metre
B'den A'ya olan mesafe (r_BA) = 30 cm = 0,3 metre = 3 x 10^-1 metre
k = 9.10⁹ mil².C^-2
Soruldu: B noktasındaki bileşke Coulomb kuvveti
Cevap :
B ve C noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:
F_BC = k (q_B)(Q_C)/R_BC²
F_BC = (9 x 10)⁹)(10 x 10^-6)(4 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BC = (9 x 10)⁹)(40 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BC = (360 x 10)^-3) / (9 x 10^-2)
F_BC = 40 x 10^-1
F_BC = 4 Newton
B noktasındaki elektrik yükü negatif, C noktasındaki elektrik yükü pozitiftir; dolayısıyla elektrik kuvveti F'nin yönü şöyledir:_BC Sağa doğru, C noktasına doğru.

B ve A noktalarındaki yükler arasındaki elektrik kuvveti:
F_BA = k (q_B)(Q_A)/R_BA²
F_BA = (9 x 10)⁹)(10 x 10^-6)(3 x 10^-6) / (3 x 10^-1)²
F_BA = (9 x 10)⁹)(30 x 10^-12) / (9 x 10^-2)
F_BA = (270 x 10)^-3) / (9 x 10^-2)
F_BA = 30 x 10^-1
F_BA = 3 Newton
B noktasındaki elektrik yükü negatif, A noktasındaki elektrik yükü pozitiftir; dolayısıyla elektrik kuvveti F'nin yönü şöyledir:_BA A noktasına doğru.
 
İki elektrik kuvveti dik açı oluşturduğundan, B noktasında etki eden bileşke elektrik kuvveti Pisagor formülü kullanılarak hesaplanır.
Doğru cevap B şıkkıdır.

Soru kaynağı:

Lise/Meslek Lisesi İçin Ulusal Fizik Sınavı Soruları