Roboguru

Diketahui q1, q2, dan q3 berada pada 1 garis seperti pada gambar berikut. Besar ketiga muatan tersebut masing-masing adalah q1 = 20 , q2 = 10 , dan q3 = 5 . Jika d = 10 cm dan Konstanta Coulomb (k) = , tentukan arah dan besar gaya listrik yang bekerja pada muatan q3!

Pertanyaan

Diketahui q1, q2, dan q3 berada pada 1 garis seperti pada gambar berikut.

Besar ketiga muatan tersebut masing-masing adalah q1 = 20 μC, q2 = 10 μC, dan q3 = 5 μC. Jika d = 10 cm dan Konstanta Coulomb (k) = 9 space cross times space 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared, tentukan arah dan besar gaya listrik yang bekerja pada muatan q3

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 space end cell equals cell space 20 space μC space equals space 2 space cross times space 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C end cell row cell q subscript 2 space end cell equals cell space 10 space μC space equals space 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C end cell row cell q subscript 3 space end cell equals cell space 5 space μC space equals space 5 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C end cell row cell k space end cell equals cell space 9 space cross times space 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared end cell row cell r subscript 1 space end cell equals cell space d space equals space 10 space cm space equals space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight m end cell row cell r subscript 2 space end cell equals cell space 3 d space equals space 30 space cm space equals space 3 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight m end cell end table   

Ditanyakan : 

Arah dan besar gaya listrik yang bekerja pada muatan q3?

Jawab :

Gaya listrik atau Gaya Coulomb adalah suatu gaya yang dihasilkan oleh benda yang mempunyai muatan listrik. Dua benda yang memiliki muatan listrik sama akan saling tolak-menolak sedangkan dua benda yang memiliki muatan listrik berbeda akan saling tarik-menarik. Secara matematis, gaya listrik dituliskan dalam persamaan :

F space equals space k space fraction numerator q subscript 1 space q subscript 2 over denominator r squared end fraction  

Muatan 3 berada di antara muatan 1 dan muatan 2, sehingga besar gaya listrik pada muatan 3 yaitu :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank rightwards arrow cell space F subscript 31 space equals space k space fraction numerator q subscript 3 space q subscript 1 over denominator r subscript 1 squared end fraction end cell row blank equals cell space open parentheses 9 space cross times space 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses space fraction numerator open parentheses 5 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space C close parentheses space open parentheses 2 space cross times space 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C close parentheses over denominator open parentheses 10 to the power of negative 1 end exponent space straight m close parentheses squared end fraction end cell row blank equals cell space bold 90 bold space bold N end cell row blank blank blank row blank rightwards arrow cell space F subscript 32 space equals space k space fraction numerator q subscript 3 space q subscript 2 over denominator r subscript 2 squared end fraction end cell row blank equals cell space open parentheses 9 space cross times space 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses space fraction numerator open parentheses 5 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space C close parentheses space open parentheses 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C close parentheses over denominator open parentheses 3 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight m close parentheses squared end fraction end cell row blank equals cell space bold 5 bold space bold N end cell row blank blank blank row blank rightwards arrow cell space F subscript 3 space equals space F subscript 31 space minus space F subscript 32 end cell row blank equals cell space 90 space straight N space minus space 5 space straight N end cell row blank equals cell bold space bold 85 bold space bold N end cell end table  

Karena semua muatan merupakan muatan positif, maka terjadi tolak-menolak antar muatan. Sehingga arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q3 yaitu menjauhi muatan q1.

Dengan demikian, arah dan besar gaya listrik yang bekerja pada muatan q3 adalah 85 N menjauhi q1.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

J. Khairina

Mahasiswa/Alumni Universitas Pendidikan Indonesia

Terakhir diupdate 30 Agustus 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Kuat medan listrik dimana dua keping sejajar yang terpisah 3 cm adalah 2 × 105 N/C. Setetes minyak bermuatan negatif dengan massa 4,5 × 10-11 gram masuk ke dalam keping dan mencapai keseimbangan ketik...

Pembahasan Soal:

Diketahui

d=3cm=3×102mE=2×105N/Cm=4,5×1011g=4,5×1014kg 

Ditanyakan

Gaya elektrostatik

Jawab

Karena medan listriknya seragam, maka besar gaya elektrostatiknya adalah sama di setiap ketinggian. Maka dari itu gaya elektrostatik dapat dihitung menggunakan rumus berikut.

ΣFFewFeFeFeFe======00wmg4,5×1014(10)4,5×1013N/C 

Dengan demikian, gaya elektrostatik pada minyak sewaktu minyak berada 1 cm dari keping bawah adalah 4,5 x 10-13 N/C. 

0

Roboguru

Dua muatan masing-masing besarnya  dan diletakkan pada sumbu  suatu sistem koordinat pada jarak  satu sama lain. Muatan pertama diletakkan pada pusat koordinat. Hitung di mana suatu muatan negatif har...

Pembahasan Soal:

Soal ini dapat dikerjakan menggunakan persamaan resultan gaya Coulomb pada muatan yang sejajar. Gaya yang dialami muatan negatif digambarkan sebagai berikut;

 

Agar gaya yang dialami muatan negatif sama dengan nol,

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript R end cell equals 0 row cell F subscript 1 minus F subscript 2 end cell equals 0 row cell F subscript 1 end cell equals cell F subscript 2 end cell row cell fraction numerator k q subscript 1 q subscript 3 over denominator r subscript 1 squared end fraction end cell equals cell fraction numerator k q subscript 2 q subscript 3 over denominator r subscript 2 squared end fraction end cell row cell q subscript 1 over r subscript 1 squared end cell equals cell q subscript 2 over r subscript 2 squared end cell row cell 5 over x squared end cell equals cell 8 over open parentheses 6 minus x close parentheses squared end cell row cell fraction numerator open parentheses 6 minus x close parentheses over denominator x end fraction end cell equals cell square root of 8 over 5 end root end cell row cell fraction numerator open parentheses 6 minus x close parentheses over denominator x end fraction end cell equals cell 1 comma 26 end cell row cell 6 minus x end cell equals cell 1 comma 26 x end cell row cell negative x minus 1 comma 26 x end cell equals cell negative 6 end cell row cell negative 2 comma 26 x end cell equals cell negative 6 end cell row x equals cell fraction numerator negative 6 over denominator negative 2 comma 26 end fraction end cell row blank equals cell 2 comma 65 space straight m end cell end table 

Dengan demikian, muatan negatif diletakkan pada koordinat = 2,65 m.

0

Roboguru

Muatan A 20  (positif) diletakkan pada garis hubung, antara muatan B 20  (negatif) dan muatan C 80  (negatif). Muatan A diletakkan 2 cm dari B dan 4 cm dari C. Jarak BC = 6 cm. Tentukan besarnya resul...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

q subscript A equals 20 space μC equals 20 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C q subscript B equals negative 20 space μC equals negative 20 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C q subscript C equals negative 80 space μC equals negative 80 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C r subscript A B end subscript equals 2 space cm equals 0 comma 02 space straight m r subscript A C end subscript equals 4 space cm equals 0 comma 04 space straight m r subscript B C end subscript equals 6 space cm equals 0 comma 06 space straight m

Ditanyakan: F subscript B equals space... ?

Resultan gaya Coulomb adalah jumlah dari gaya-gaya Coulomb yang bekerja pada suatu titik tertentu. Untuk menentukan resultan gaya Coulomb kita dapat menggunakan persamaan F equals F subscript 1 plus F subscript 2

Untuk menetukan besarnya resultan yang bekerja di B, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

1. Memproyeksikan gaya-gaya yang bekerja pada B.

space space

          F equals F subscript 1 plus F subscript 2 F subscript B equals F subscript B A end subscript plus open parentheses negative F subscript B C end subscript close parentheses F subscript B equals F subscript B A end subscript minus F subscript B C end subscript

2. Menentukan resultan gaya yang bekerja pada muatan B

F subscript B equals F subscript B A end subscript minus F subscript B C end subscript F subscript B equals fraction numerator k q subscript B q subscript A over denominator r subscript A B end subscript to the power of italic 2 end fraction minus fraction numerator k q subscript B q subscript C over denominator r subscript B C end subscript to the power of italic 2 end fraction F subscript B equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 20 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 20 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses 0 comma 02 close parentheses squared end fraction minus fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 20 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 80 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses 0 comma 06 close parentheses squared end fraction F subscript B equals fraction numerator 3600 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction minus fraction numerator 14400 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 36 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction F subscript B equals fraction numerator open parentheses 900 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses over denominator 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction minus fraction numerator open parentheses 400 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses over denominator 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction F subscript B equals fraction numerator 500 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction F subscript B equals 5000 space straight N
 

Jadi, resultan gaya yang bekerja pada muatan B adalah 5000 N ke arah kanan.space space

2

Roboguru

Tentukan besar gaya coulomb pada muatan q4 !  q1 = q2 = q3 = q4 = 1,6×10−19C

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

q1 = q2 = q3 = q4 = 1,6×1019C

r1=6cm=6×102mr2=4cm=4×102mr3=1cm=1×102m

Ditanya: F4

Penyelesaian:

Soal ini dapat diselesaikan dengan persamaan gaya listrik. Gaya listrik merupakan tarikan atau dorongan yang dihasilkan oleh benda bermuatan listrik dalam medan listrik.

F1=kr12q1.q4F1=9×109(6×102)2(1,6×1019)2F1=0,64×1025N(Kekanan)F2=kr22q4.q2F2=9×109(4×102)2(1,6×1019)2F2=1,44×1025N(Kekiri)F3=kr32q3.q4F3=9×109(1×102)2(1,6×1019)2F3=23,04×1025N(Kekanan)F4=F1F2+F3F4=0,64×10251,44×1025+23,04×1025F4=22,24×1025N

Jadi besar gaya coulomb pada muatan q4 adalah 22,24×1025N ke kanan.

0

Roboguru

Dua benda bermuatan listrik A (-1 C) dan B (-2C), berjarak 1 cm menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F Newton. Kedua benda dijauhkan 1 cm dari jarak semula, agar besarnya gaya Coulomb yang terjadi b...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript A equals negative 1 space straight C q subscript B equals negative 2 space straight C r subscript A B end subscript equals 1 space cm F subscript c equals F r apostrophe subscript A B end subscript equals 2 space cm F apostrophe subscript c equals F subscript c equals F

Berdasarkan persamaan Hukum Coulomb, untuk mencari besar nilai muatan A' dan B':

F subscript c equals k fraction numerator q subscript A q subscript B over denominator r subscript A B end subscript squared end fraction F subscript c equals k fraction numerator open parentheses negative 1 close parentheses open parentheses negative 2 close parentheses over denominator 0 comma 01 squared end fraction F subscript c equals 200 k equals F space... left parenthesis straight i right parenthesis  F apostrophe subscript c equals k fraction numerator q apostrophe subscript A q apostrophe subscript B over denominator r subscript A B end subscript squared end fraction F apostrophe subscript c equals k fraction numerator q apostrophe subscript A q apostrophe subscript B over denominator 0 comma 02 squared end fraction F apostrophe subscript c equals 50 k open parentheses q apostrophe subscript A q apostrophe subscript B close parentheses equals F space... left parenthesis ii right parenthesis  Dari space persamaan space left parenthesis straight i right parenthesis space dan space left parenthesis ii right parenthesis  200 k equals 50 k open parentheses q apostrophe subscript A q apostrophe subscript B close parentheses bold italic q bold apostrophe subscript bold italic A bold italic q bold apostrophe subscript bold italic B bold equals bold 4

Untuk mendapatkan hasil tersebut dapat diperoleh melalui berbagai cara, salah satunya dengan mengganti qA menjadi -2 C dan qB tetap atau mengganti qB menjadi -4 C dan qA tetap.space 

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved