4. Aşağıdaki şekilde yükü 3q olan noktasal cisim sabitlendikten sonra d kadar uzağında bulunan -2q yüklü cisim, X noktasından Y noktasına götürülüyor. 3q –2q K d 3d X Y Buna göre elektriksel kuvvetlere karşı yapılan işi k (coulomb sabiti), d ve q niceliklerini kullanarak bulunuz. İşlemlerinizi gösteriniz.
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Elektriksel kuvvetlere karşı yapılan iş, elektriksel potansiyel enerjideki değişime eşittir: W = U_son – U_ilk.
2. İki yük arasındaki potansiyel enerji U = k·q₁·q₂ / r ile bulunur.
3. X noktasında r = d'dir: U_ilk = k·(3q)·(–2q)/d = –6kq²/d.
4. Y noktasında r = d + 3d = 4d'dir: U_son = –6kq²/4d = –3kq²/2d.
5. W = –3kq²/2d – (–6kq²/d) = 9kq²/2d.
Cevap: W = 9kq²/(2d)
Dikkat: Y noktasının 3q yüküne uzaklığı 3d değil, d + 3d = 4d'dir.