3. Sürtünmelerin ihmal edildiği bir ortamda kütlesi m, yükü q olan noktasal cisim L uzunluğundaki ince yalıtkan bir iple tavana asılı iken yatay ve düzgün bir elektrik alan uygulandığında cismin θ açısı yaparak saptığı gözlenmektedir. E θ L q m Aynı elektrik alan üç farklı durumda yine uygulanmakta ve oluşan açı incelenmektedir. Buna göre özellikleri verilen farklı durumlarda oluşan açıları θ açısı ile kıyaslayınız. Nedenini ilgili kutucuğa yazınız. Kütle Yük İp Uzunluğu Cevap 1. Durum m'den büyük q L 2. Durum m q'dan büyük L 3. Durum m q L'den küçük
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. Cisme aşağı doğru mg ağırlığı, yatay doğrultuda qE elektriksel kuvveti ve ipte gerilme etki eder.
2. Denge durumunda tanθ = qE / (mg) olur. Açı yük ve kütleye bağlıdır, ip uzunluğuna bağlı değildir.
3. 1. durumda kütle büyüdüğü için mg artar, tanθ küçülür.
4. 2. durumda yük büyüdüğü için qE artar, tanθ büyür.
5. 3. durumda yalnızca ip kısalır; tanθ bağıntısında L yer almadığı için açı değişmez.
Cevap: 1. Durum: Açı θ'dan küçük olur, çünkü ağırlık artar. 2. Durum: Açı θ'dan büyük olur, çünkü elektriksel kuvvet artar. 3. Durum: Açı θ'ya eşit olur, çünkü açı ip uzunluğuna bağlı değildir.
Dikkat: İp kısalınca cisim daha az yana kayar ama açı aynı kalır; yer değiştirme ile açıyı karıştırma.