Pertanyaan

Dua bola bermuatan listrik B dan C berada pada jarak 2 m. Muatan bola B dan C masing-masing besarnya q B = + 40 × 1 0 − 5 C da n q C = − 50 × 1 0 − 5 C . Titik A berada dalam pengaruh medan listrik dari kedua bola tersebut. Jika titik A, B, dan C merupakan segitiga sama kaki dengan sudut BAC = 4 5 ∘ dan jarak AC = 1 m, hitunglah gaya Coulomb muatan + 20 × 1 0 − 5 C yang diletakan di titik A;

Dua bola bermuatan listrik B dan C berada pada jarak 2 m. Muatan bola B dan C masing-masing besarnya $q_{B} = + 40 \times 1 0^{- 5} C da n q_{C} = - 50 \times 1 0^{- 5} C$ . Titik A berada dalam pengaruh medan listrik dari kedua bola tersebut. Jika titik A, B, dan C merupakan segitiga sama kaki dengan sudut BAC $= 4 5^{\circ}$ dan jarak AC = 1 m, hitunglah gaya Coulomb muatan $+ 20 \times 1 0^{- 5} C$ yang diletakan di titik A;

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

gaya Coulomb di titik A adalah 641,8 N.

Pembahasan

Diketahui : q B = + 40 × 1 0 − 5 C q C = − 50 × 1 0 − 5 C q A = + 20 × 1 0 − 5 C θ = 180 − 45 = 13 5 ∘ r A C = 1 m Ditanya : Resultan gaya Coulomb di titik A? Penyelesaian : Karena titik A, B, dan C merupakan segitiga sama kaki, maka jarak AB = AC = 1 m. Muatan A dan B akan tolak menolak, sedangkan muatan C dan A akan tarik menarik. Tentukan besar gaya Coulomb F A B = r A B 2 k q A q B F A B = 1 2 9 × 1 0 9 ⋅ 20 × 1 0 − 5 ⋅ 40 × 1 0 − 5 F A B = 720 N F A C = r A C 2 k q A q C F A C = 1 2 9 × 1 0 9 ⋅ 20 × 1 0 − 5 ⋅ 50 × 1 0 − 5 F A C = 900 N maka, gaya Coulomb di titik A adalah F A = F A B 2 + F A C 2 + 2 F A B F A C cos 13 5 ∘ F A = ( 720 ) 2 + ( 900 ) 2 + 2 ⋅ 720 ⋅ 900 ⋅ ( − 2 2 ) F A = 641 , 8 N Dengan demikian, gaya Coulomb di titik A adalah 641,8 N.

Diketahui :

$q_{B} = + 40 \times 1 0^{- 5} C q_{C} = - 50 \times 1 0^{- 5} C q_{A} = + 20 \times 1 0^{- 5} C θ = 180 - 45 = 13 5^{\circ} r_{A C} = 1 m$

Ditanya : Resultan gaya Coulomb di titik A?

Penyelesaian :

Karena titik A, B, dan C merupakan segitiga sama kaki, maka jarak AB = AC = 1 m. Muatan A dan B akan tolak menolak, sedangkan muatan C dan A akan tarik menarik.

Tentukan besar gaya Coulomb

$F_{A B} = \frac{k q _{A} q _{B}}{r _{A B}^{2}} F_{A B} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \cdot 20 \times 1 0 ^{- 5} \cdot 40 \times 1 0 ^{- 5}}{1 ^{2}} F_{A B} = 720 N F_{A C} = \frac{k q _{A} q _{C}}{r _{A C}^{2}} F_{A C} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \cdot 20 \times 1 0 ^{- 5} \cdot 50 \times 1 0 ^{- 5}}{1 ^{2}} F_{A C} = 900 N$

maka, gaya Coulomb di titik A adalah

$F_{A} = F_{A B}^{2} + F_{A C}^{2} + 2 F_{A B} F_{A C} cos 13 5^{\circ} F_{A} = (720)^{2} + (900)^{2} + 2 \cdot 720 \cdot 900 \cdot (- \frac{2}{2}) F_{A} = 641, 8 N$

Dengan demikian, gaya Coulomb di titik A adalah 641,8 N.

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Suatu segitiga ABC sama sisi dengan sisi 1 m berada di udara. Pada titik-titik sudut A, B, dan C, terdapat muatan listrik masing-masing sebesar + 3 μ C , − 1 μ C dan + 2 μ C . Jika k = 9 × 1 0 9 Nm 2 ...

4.6

Jawaban terverifikasi

Tiga buah muatan ditempatkan seperti gambar disamping.Besar gaya listrik yang dialami muatan adalah ...

4.8

Jawaban terverifikasi

Tiga buah muatan sejenis yang nilainya sama sebesar 2 μC terletak pada sudut-sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 10 cm, besar gaya listrik pada pusat segitiga tersebut sebesar ....

4.4

Jawaban terverifikasi

Empat muatan sama besar ( q C ) masing-masing diletakkan pada sudut-sudut sebuah persegi yang panjang sisinya a m . Tentukan besar gaya coulomb yang dirasakan oleh sebuah muatan − 2 q C yang diletakka...

4.0

Jawaban terverifikasi

Tiga muatan listrik Q 1 , Q 2 , dan Q 3 masing-masing bermuatan 100 μ C menempati titik-titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 30 cm seperti gambar berikut. Besar gaya Coulomb yang d...

4.7

Jawaban terverifikasi