Roboguru

Dua bola identik bermuatan sama  digantung seperti pada gambar. Panjang L setiap tali adalah 0,15 m. Massa tali dan hambatan udara diabaikan. Bila , maka massa masing-masing bola adalah ...

Pertanyaan

Dua bola identik bermuatan sama 4 comma 4 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space straight C digantung seperti pada gambar.

Panjang L setiap tali adalah 0,15 m. Massa tali dan hambatan udara diabaikan. Bila tan space theta equals 0 comma 0875 comma space sin space theta equals 0 comma 0872 space dan space g equals 10 space bevelled straight m over straight s squared, maka massa masing-masing bola adalah ...

 

  1. 3 comma 0 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent space kg

  2. 3 comma 0 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space kg

  3. 3 comma 0 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space kg

  4. 6 comma 0 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space kg

  5. 6 comma 0 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space kg

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

q equals 4 comma 4 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space straight C 
L = 0,15 m
tan space theta equals 0 comma 0875 sin space theta equals 0 comma 0872 space g equals 10 space bevelled straight m over straight s squared

Ditanya : m

Jawab :

Diagram gaya pada bola bermuatan :

Jarak dua bola:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sin space theta end cell almost equal to cell a over L end cell row a almost equal to cell L times sin space theta end cell row blank almost equal to cell 0 comma 15 times 0 comma 0872 end cell row blank almost equal to cell 0 comma 01308 space straight m end cell row blank blank blank row r equals cell 2 times a end cell row blank equals cell 2 times 0 comma 01308 end cell row blank equals cell 0 comma 026 space straight m end cell end table

Kesetimbangan gaya yang bekerja pada sumbu horizontal : F equals T times sin space theta space......... space left parenthesis 1 right parenthesis
Kesetimbangan gaya yang bekerja pada sumbu vertikal : m times g equals T times cos space theta space......... space left parenthesis 2 right parenthesis

Persamaan (1) dibagi persamaan (2) :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator F over denominator m times g end fraction end cell equals cell fraction numerator T times sin space theta over denominator T times cos space theta end fraction end cell row F equals cell m times g times tan space theta end cell row cell k times q squared over r squared end cell equals cell m times g times tan space theta end cell row m equals cell k times q squared over r squared cross times fraction numerator 1 over denominator g times tan space theta end fraction end cell row blank equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 times open parentheses 4 comma 4 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent close parentheses squared over open parentheses 0 comma 026 close parentheses squared cross times fraction numerator 1 over denominator 10 times 0 comma 0875 end fraction end cell row blank equals cell 3 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space kg end cell end table

Berdasarkan perhitungan, maka massa masing masing bola adalah 0,03 kg.


Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

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

Dua muatan listrik q1= +1μC dan q2= +2μC berjarak d cm, dan menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambahkan muatan listrik sebesar 1μC, agar gaya tolak menolaknya ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 end cell equals cell plus 1 μC end cell row cell q subscript 2 end cell equals cell plus 2 μC end cell row r equals cell d space cm end cell row cell F apostrophe end cell equals cell F space N end cell row cell q subscript 1 apostrophe end cell equals cell plus 2 μC end cell row cell q subscript 2 apostrophe end cell equals cell plus 3 μC end cell end table end style   

 

Pembahasan :

Pada konsep materi coloumb semakin besar muatan maka jarak kuadratnya akan semakin besar dengan gaya yang tetap, sesuai dengan persamaan matematisnya pada gaya yang sama. Muatan berbanding terbalik dengan jarak kuadratnya.

Sehingga, karena adanya penambahan muatan maka jaraknya akan semakin kecil (dekat)

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F apostrophe end cell equals F row cell k fraction numerator q subscript 1 apostrophe q subscript 2 apostrophe over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell fraction numerator left parenthesis 2 mu right parenthesis left parenthesis 3 mu right parenthesis over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell fraction numerator left parenthesis 1 mu right parenthesis left parenthesis 2 mu right parenthesis over denominator d squared end fraction end cell row cell r apostrophe squared end cell equals cell 3 d squared end cell row cell r apostrophe end cell equals cell d square root of 3 space cm end cell end table end style 

Jadi, jarak antar kedua muatan ketika besar muatan ditambah adalah begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank d end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell square root of 3 end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cm end table end style

0

Roboguru

Dua muatan listrik q1= +1μC dan q2= +2μC berjarak d cm, dan menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambahkan muatan listrik sebesar 1μC, agar gaya tolak menolaknya ...

Pembahasan Soal:

0

Roboguru

Dua buah partikel identik terpisah pada jarak 3 m. Gaya Coulomb yang bekerja pada keduanya adalah  N. Hitunglah muatan partikel masing-masing!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals q subscript 2 equals q (muatan identik)
F equals 2 cross times 10 to the power of 4 space straight N straight r equals 3 straight m

Ditanya: q

Jawab:

Gunakan Hukum Coloumb untuk menyelesaikan soal.

F equals k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction F equals k q squared over r squared q squared equals fraction numerator F r squared over denominator k end fraction q equals square root of fraction numerator F r squared over denominator k end fraction end root q equals square root of fraction numerator 2 cross times 10 to the power of 4 cross times 3 squared over denominator 9 cross times 10 to the power of 9 end fraction end root q equals square root of 2 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent end root q equals 4 square root of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C

Dengan demikian muatan partikel masing-masing senilai 4 square root of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C 

1

Roboguru

Seandainya diberitahukan bahwa gaya listrik yang dialami oleh sebuah muatan uji q sebagai fungsi posisi adalah    dengan r vektor posisi titik tempat muatan uji berada.  dan β suatu tetapan. Tentuka...

Pembahasan Soal:

Besaran F (gaya), q (muatan listrik) dan r (jarak) telah kita ketahui satuannya yaitu:

  • F (gaya) satuannya newton atau kgm/s2.
  • q (muatan listrik) satuannya coulomb (C) atau ampere sekon (As)
  • r (jarak) satuannya meter (m).

Sekarang kita akan menganalisis satuan β untuk menentukan dimensinya.

F equals beta q r to the power of 5 beta equals fraction numerator F over denominator q r to the power of 5 end fraction beta equals fraction numerator k g m s to the power of negative 2 end exponent over denominator A s m to the power of 5 end fraction beta equals k g m to the power of negative 4 end exponent s to the power of negative 3 end exponent A to the power of negative 1 end exponent 

Dari satuan yang telah kita ketahui sekarang kita tentukan dimensinya.

  • kg merupakan satuan dari massa dimensinya [M]
  • m merupakan satuan dari panjang dimensinya [L]
  • s merupakan satuan dari waktu dimensinya [T]
  • A merupakan satuan dari kuat arus dimensinya [I]

Jadi, dimensi dari  tetapan β adalah left square bracket straight M right square bracket left square bracket straight L right square bracket to the power of negative 4 end exponent left square bracket straight T right square bracket to the power of negative 3 end exponent left square bracket straight I right square bracket to the power of negative 1 end exponent.space   

 

0

Roboguru

Suatu proton dalam ruang hampa berada dekat permukaan bumi. Di mana suatu proton lain harus diletakkan agar gaya yang diderita oleh proton pertama sama dengan nol (gunakan data pada Tabel 1)

Pembahasan Soal:

Soal ini dapat dikerjakan menggunakan persamaan gaya Coulomb antara benda bermuatan listrik.

Proton di permukaan bumi akan mengalami gaya gravitasi ke arah bumi. Proton kedua harus diletakkan di antara proton pertama dan bumi agar gaya yang dialaminya bisa nol, seperti gambar berikut;

 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell capital sigma F end cell equals cell F subscript l i s t r i k end subscript minus F subscript g r a v i t a s i end subscript end cell row 0 equals cell fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction minus m g end cell row cell m g end cell equals cell fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell r squared end cell equals cell fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator m g end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses 1 comma 602 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses open parentheses 1 comma 602 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 1 comma 67 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent close parentheses open parentheses 9 comma 8 close parentheses end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 23 comma 097 cross times 10 to the power of negative 29 end exponent over denominator 16 comma 37 cross times 10 to the power of negative 27 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 1 comma 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end cell row r equals cell square root of 1 comma 4 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end root end cell row blank equals cell 0 comma 12 space straight m end cell end table 

Dengan demikian, proton kedua harus diletakkan pada jarak 0,12 m dari proton pertama.

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