Çözüldü Elektrik Alanında Kütle Yay Sistemi - Enerjinin Korunumu - Kuvvet Bileşkesi

East Tennessee University'den, şekil çizimi de öğrencinin anlama gücü ve bilgi düzeyine bırakılarak biraz zorlaştırılmış ama sadece azıcık teori ve birim bilgisi gerektiren AYT uyarlaması:

50 µC yükünü taşıyan 4 kg'lık hareketsiz bir blok, duvara sabitlenmiş ve yay sabiti de 100 N / m olan sıkıştırılmış bir yaya bağlanarak sürtünmesiz yatay düzlem üzerindeyken yayın açılması yönünde uygulanan 0,5 MV / m şiddetinde homojen bir elektrik alanına sokulursa denge durumuna geldiğinde kaç santimetre ileri gidip durur?
A) 50
B) 45
C) 30
D) 25
E) 20

Yay itmesi ve elektriksel alan kuvvetlerinin bileşkesinde blokun denge durumundaki uzaklığı: X cm
Dengedeyken yalnızca yayın ve elektrik alanının blok üzerine yapacakları kuvvet etkilerinin eşitliği olduğundan;
100 (newton / m)·X = { 50·[ 10^(-6) ] coulomb }·{ 5·(10^5) (volt / m) }
X = { 50·[ 10^(-6) ]·5·(10^5) / 100 } (coulomb·volt / newton)
X = 0,25 metre
X = 25 cm.

WolframAlpha Kontrolu:

https://i.ibb.co/rvJTb1r/ETSU-WA.png
https://www.wolframalpha.com/input/?i={ 50·[ 10^(-6) ]·5·(10^5) / 100 } (coulomb·volt / newton)

Not: newton / coulomb = volt / m

Sorunun Aslı ve Çözümü:

https://i.ibb.co/nM7k5D1/ETSU.png
https://faculty.etsu.edu/lutter/courses/phys2020/p2020chap02.pdf
(Sayfa 5 - 6, Örnek II-1)
https://faculty.etsu.edu/lutter/courses/phys2020/p2020chap01.pdf (Ek bilgi)