Roboguru

Dua bola konduktor yang bermassa sama digantungkan dengan dua tali sejajar yang panjang dan titik tumpunya sama l = 20 cm. Kedua bola disinggungkan dengan konduktor yang berpotensial V1. Setelah dilepaskan dari konduktor, kedua bola akan saling tolak dan setelah keseimbangan jarak kedua bola 15 cm. Jika percobaan dilakukan dengan konduktor V2 ternyata jarak kedua bola menjadi 20 cm. Hitung perbandingan V2​V1​​ !

Pertanyaan

Dua bola konduktor yang bermassa sama digantungkan dengan dua tali sejajar yang panjang dan titik tumpunya sama l = 20 cm. Kedua bola disinggungkan dengan konduktor yang berpotensial V1. Setelah dilepaskan dari konduktor, kedua bola akan saling tolak dan setelah keseimbangan jarak kedua bola 15 cm. Jika percobaan dilakukan dengan konduktor V2 ternyata jarak kedua bola menjadi 20 cm. Hitung perbandingan bevelled V subscript 1 over V subscript 2 ! space 

Pembahasan Soal:

Ada dua hal yang perlu diketahui pada soal ini, yaiitu:

1) Ketika keadaan setimbang, gaya-gaya arah sumbu x dan sumbu y juga setimbang.

Dalam hal ini berlaku:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell T space sin space theta end cell equals cell F subscript C end cell row cell T space cos space theta space end cell equals cell space m g space end cell end table atau  tan space theta equals fraction numerator F subscript C over denominator m g end fraction 

2) Ketika bola disentuhkan pada konduktor lain, potensial bola ini menjadi sama dengan potensial konduktor

Pada Soal Ini

Diketahui:

l = 20 cm = 0,2 m

r1 = 15 cm

r2 = 20 cm

Ditanya: bevelled V subscript 1 over V subscript 2 equals... ? 

Jawab:

Kita tentukan dahulu besar sudut yang terbentuk terhadap garis vertikal.

Besar sudut θ1

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sin space theta subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 0 comma 5 r subscript 1 over denominator l end fraction end cell row cell sin space theta subscript 1 end cell equals cell fraction numerator 7 comma 5 over denominator 20 end fraction end cell row cell theta subscript 1 end cell equals cell sin to the power of negative 1 end exponent open parentheses fraction numerator 7 comma 5 over denominator 20 end fraction close parentheses end cell row cell theta subscript 1 end cell equals cell 22 degree end cell end table  

Besar sudut θ2

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sin space theta subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 0 comma 5 r subscript 2 over denominator l end fraction end cell row cell sin space theta subscript 2 end cell equals cell 10 over 20 end cell row cell theta subscript 2 end cell equals cell sin to the power of negative 1 end exponent open parentheses 10 over 20 close parentheses end cell row cell theta subscript 2 end cell equals cell 30 degree end cell end table  

Rumus yang kita peroleh di awal dapat dijabarkan menjadi

tan space theta equals fraction numerator F subscript C over denominator m g end fraction equals fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k Q squared over denominator r squared end fraction end style over denominator m g end fraction equals fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k C squared V squared over denominator r squared end fraction end style over denominator m g end fraction  

Sehingga didapatkan perbandingan potensialnya yaitu

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell fraction numerator fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k C squared V subscript 1 squared over denominator r subscript 1 squared end fraction end style over denominator m g end fraction over denominator fraction numerator begin display style bevelled fraction numerator k C squared V subscript 2 squared over denominator r subscript 2 squared end fraction end style over denominator m g end fraction end fraction end cell row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell fraction numerator V subscript 1 squared r subscript 2 squared over denominator V subscript 2 squared r subscript 1 squared end fraction end cell row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell V subscript 1 squared over V subscript 2 squared fraction numerator 4 l squared sin squared space theta subscript 2 space over denominator 4 l squared sin squared space theta subscript 1 space end fraction end cell row cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction end cell equals cell V subscript 1 squared over V subscript 2 squared fraction numerator sin squared space theta subscript 2 space over denominator sin squared space theta subscript 1 space end fraction end cell row cell V subscript 1 squared over V subscript 2 squared end cell equals cell fraction numerator tan space theta subscript 1 over denominator tan space theta subscript 2 end fraction fraction numerator sin squared space theta subscript 1 space over denominator sin squared space theta subscript 2 space end fraction end cell row cell open parentheses V subscript 1 over V subscript 2 close parentheses squared end cell equals cell fraction numerator tan space 22 degree over denominator tan space 30 degree end fraction fraction numerator sin squared space 22 degree space over denominator sin squared space 30 degree space end fraction end cell row cell open parentheses V subscript 1 over V subscript 2 close parentheses squared end cell equals cell 0 comma 393 end cell row cell V subscript 1 over V subscript 2 end cell equals cell 0 comma 63 end cell end table 

Jadi, nilai perbandingan V1/V2 adalah 0,63. space 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Sekar

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Terakhir diupdate 06 Oktober 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

Sebuah bola berjari-jari 20 cm memiliki muatan +100 C. Potensial listrik sebuah titik berjarak 30 cm dari permukaan bola adalah...

1

Roboguru

Potensial suatu titik yang berjarak 8 cm dari pusat bola konduktor berongga yang memiliki jari-jari 6 cm adalah 90 volt. Bila k = 9 x 109 N/C maka tentukan muatan bola konduktor!

0

Roboguru

Sebuah bola berjari-jari 20 cm memiliki muatan +100 C. Potensial listrik sebuah titik berjarak 30 cm dari permukaan bola adalah...

0

Roboguru

Suatu bola konduktor berongga jari-jarinya 8 cm dan bermuatan listrik positif q = 8 x 10-11 C. Titik A, B, C dan D menurut satu garis lurus berturut-turut terhadap pusat bola berjarak 5 cm, 8 cm, 20 c...

0

Roboguru

Pada keempat sudut persegi (sisi 30 cm) terletak muatan listrik. Potensial listrik di titik pusat persegi jika dua muatan yang bertetangga adalah +2 µC dan yang lain –2 µC adalah ...

1

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