3. Jika Qa = Qc = 30 μc, QB =-60 μc QD = 50 μc. Tentukan besar resultan gaya yang dialami muatan D? (disoal ada gambar segitiga sama kaki dengan panjang AB=BC=3 cm dan tinggi BD=4 cm D 4 cm A 3 cm B 3 cm C

Jawaban yang benar adalah -8.249,4 N ke arah muatan B. Diketahui : QA = QC= +30 μC = +30 × 10^-6 C QB = -60 μC = -60 × 10^-6 C QD = -50 μC = -50 × 10^-6 C rAB = rBC = 3 cm = 0,03 m rBD = 4 cm = 0,04 m α = arcsin 3/5 = 37° θ = 37° + 37° = 74° Ditanya : FD ? Penyelesaian : Gaya yang bekerja pada kedua muatan tersebut dapat dihitung menggunakan persamaan dari Hukum Coulomb yaitu: F = k q1.q2/r² keterangan : F = gaya coulomb (satuan N) k = konstanta pembanding (besarnya 9 x 10^9 Nm²/C²) q1 = muatan 1 (satuan coulomb) q2 = muatan 2 (satuan coulomb) r = jarak antar muatan (satuan m) Besar gaya yang dialami muatan D akibat muatan A FDA = k QD . QA / rAD² FDA = ( 9 × 10^9 . 50 × 10^-6 . 30 × 10^-6/0,05² FDA = 5.400 N Besar gaya yang dialami muatan D akibat muatan B FDB = k QD . QB / rBD² FDB = ( 9 × 10^9 . 50 × 10^-6 . 60 × 10^-6/0,04² FDB = 16.875 N Besar gaya yang dialami muatan D akibat muatan C FDC = k QD . QC / rCD² FDC = ( 9 × 10^9 . 50 × 10^-6 . 30 × 10^-6 / 0,05² FDC = 5.400 N Resultan gaya yang dialami muatan D akibat muatan A dan C FDAC = √(FDA² + FDC² + 2 . FDA . FDC cos θ) FDAC = √(5400² + 5400² + 2 . 5400 . 5400 . cos 74) FDAC = 8.625,26 N Resultan gaya yang dialami muatan D FD = FDAC - FDB FD = 8.625,26 - 16.875 FD = -8.249,4 N ke arah muatan B Jadi, besar resultan gaya yang dialami muatan D adalah -8.249,4 N ke arah muatan B..