Gracias M

22 Mei 2022 16:24

Iklan

Gracias M

22 Mei 2022 16:24

Pertanyaan

Empat buah muatan identik dengan q = 1 C diletakkan di pojok-pojok sebuah persegi empat sama sisi dengan panjang diagonal 2 m. jika sebuah muatan lain Q diletakkan sejauh 1 m di atas pusat persegi empat. jika g = 10 m/s^2 massa q = 1 gram dan 1/(4πEo) = 9 x 10^9 n m²/c², tentukan besar a muatan q agar q berada dalam keadaan setimbang!

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

01

:

13

:

16

:

12

Klaim

3

1

Jawaban terverifikasi

Iklan

S. SheilaTeacherAssisstant

Mahasiswa/Alumni Universitas Pancasila

15 Agustus 2022 09:30

Jawaban terverifikasi

Jawaban: berlaku untuk semua bilangan real. Ingat! Gaya Coloumb yang bekerja antara dua muatan listrik dinyatakan dalam: F = k q₁ q₂/r² dimana F = Gaya Coloumb (N) k = 1/(4πε₀) = 9 × 10⁹ Nm ²C⁻² q₁ = muatan listrik (Coloumb) q₂ = muatan listrik (Coloumb) r = jarak antara dua muatan listrik (m) Penjumlahan dua vektor pada fisika berlaku: R = √(F₁² + F₂² + 2F₁F₂ cos θ) dimana θ = sudut yang dibentuk oleh dua vektor Ingat pula tentang beberapa konsep matematika berikut ini: Theorema Phytagoras: c² = a² + b² dimana c = sisi miring a = sisi tegak b = sisi datar Pada segitiga sembarang berlaku Aturan Cosinus untuk mencari sudut: cos C = (a² + b² – c²)/(2ab) dimana a dan b adalah sisi yang mengapit sudut C. c adalah sisi di depan sudut C. Dik: Sistem seperti pada gambar. q₁ = q₂ = q₃ = q₄ = 1 C d = 2 m QR = 1 m mq = 1 gram g = 10 m/s² k = 9 × 10⁹ Nm ²C⁻² Dit: Q Jawab: Kondisi setimbang diperoleh di saat ∑F = 0. Maka pertama cari jarak dari q₁-q₂ yang merupakan sisi dari persegi. Sehingga: (q₁-q₂)² = 2² + 2² (q₁-q₂)² = 4 + 4 (q₁-q₂)² = 8 q₁-q₂ = ±√8 (karena jarak ambil yang positif) q₁-q₂ = 2√2 m q₁-q₂ = 2,83 m Selanjutnya q₁R = Rq₂ = q₃S = Sq₄ = RO = OS = ½(q₁-q₂) q₁R = Rq₂ = q₃S = Sq₄ = RO = OS = ½(2√2) = √2 = 1,41 m Dan QR = RS – QO QR = (2√2 – 1) = 1,83 m QS = RO + QO QS = (2√2 + 1) = 3,83 m Kemudian cari jarak Q-q₁ = Q-q₂: (Q-q₁)² = QR² + (q₁R)² (Q-q₁)² = (1,83)² + (1,41)² (Q-q₁)² = 5,337 (Q-q₁) = ±√5,337 (ambil yang positif karena jarak) (Q-q₁) = 2,331 m Q-q₂ = Q-q₁ = 2,331 m Selanjutnya cari jarak Q-q₃ = Q-q₄ (Q-q₃)² = QS² + (q₃S)² (Q-q₃)² = (3,83)² + (1,41)² (Q-q₃)² = 16,657 (Q-q₃) = ±√16,657 (ambil yang positif karena jarak) (Q-q₃) = 4,081 m Q-q₄ = Q-q₃ = 4,081 m Selanjutnya cari sudut α₁ = α₂: cos α₁ = [(Q-q₂)² + (Q-q₃)² – (q₂-q₃)²]/[2(Q-q₂)(Q-q₃)] cos α₁ = [(2,331)² + (4,081)² – (2,83)²]/[2(2,331)(4,081)] cos α₁ = 0,735 Karena dalam kondisi setimbang, maka ∑FQ = 0 Maka FQ₁ – FQ₂ = 0 FQ₁ = FQ₂ FQq₁ = k Q q₂/(Q-q₁)² FQq₁ = kQ(1)/(2,331)² FQq₁ = 0,187kQ FQq₃ = k Q q₃/(Q-q₃)² FQq₃ = kQ(1)/(4,081)² FQq₃ = 0,06kQ FQ₁ = √[(FQq₁)² + (FQq₃)² + 2(FQq₁)(FQq₃)cos α₁] FQ₁ = √[(0,187kQ)² + (0,06kQ)² + 2(0,187kQ)(0,06kQ)(0,735)] FQ₁ = √(0,035k²Q² + 0,0036k²Q² + 0,016k²Q²) FQ₁ = √(0,0546k²Q²) FQ₁ = 0,234kQ N Karena simetris, maka FQ₂ = FQ₁ = 0,234kQ N Sehingga 0,234kQ = 0,234kQ Q = Q = berlaku untuk semua bilangan real. Dengan demikian, besar muatan Q adalah berlaku untuk semua bilangan real.

alt

Iklan

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Tanya ke AiRIS

Yuk, cobain chat dan belajar bareng AiRIS, teman pintarmu!

Chat AiRIS

LATIHAN SOAL GRATIS!

Drill Soal

Latihan soal sesuai topik yang kamu mau untuk persiapan ujian

Cobain Drill Soal

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

Pertanyaan serupa

Pada suhu 15°C kecepatan merambat bunyi di udara 328 m/det. Jika setiap kenaikan 1°C kecepatan merambat bunyi bertambah 0,6 m/det. Tentukan kecepatan merambat bunyi pada suhu 8°C!

109

3.0

Jawaban terverifikasi