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 V 1 . Setelah dilepaskan dari konduktor, kedua bola akan saling tolak dan setelah keseimbangan jarak kedua bola 15 cm. Jika percobaan dilakukan dengan konduktor V 2 ternyata jarak kedua bola menjadi 20 cm. Hitung perbandingan V 2 V 1 !

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 $\frac{V _{1}}{V _{2}}$ ! $\;$

A. Sekar

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Jakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

nilai perbandingan V 1 / V 2 adalah 0,63.

nilai perbandingan V₁/V₂ adalah 0,63. space

Pembahasan

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: atau 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 r 1 = 15 cm r 2 = 20 cm Ditanya: Jawab: Kita tentukan dahulu besar sudut yang terbentuk terhadap garis vertikal. Besar sudut θ 1 Besar sudut θ 2 Rumus yang kita peroleh di awal dapat dijabarkan menjadi Sehingga didapatkan perbandingan potensialnyayaitu Jadi, nilai perbandingan V 1 / V 2 adalah 0,63.

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

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

134

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Pada setiap titik sudut suatu persegi ditempatkan muatan berturut-turut -2 µC, +4 µC, -6 µC, dan +8 µC. Jika sisi persegi 4 m, potensial listrik di titik perpotongan diagonal persegi adalah ....

4.5

Jawaban terverifikasi

Tiga muatan listrik yang masing-masing + q , − 2 q , dan − q yang tersusun seperti pada gambar di bawah. Hitung potensial listrik di titik P!

4.7

Jawaban terverifikasi

Ditentukan dua muatan A dan B yang berjarak 30 cm. Sebuah titik P berjarak sama dari A dan B, yaitu 30 cm. Jika q A = 9 nC dan q B = -3 nC, tentukan potensial di titik P.

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar di bawah ini! Beda potensial listrik di titik B sebesar ....

4.5

Jawaban terverifikasi

Titik X diberi muatan +0,08 µC dan terpisah 2 meter terhadap titik Y. Jika potensial di tengah-tengah kedua muatan adalah -360 V, muatan di titik Y adalah ....

231

0.0

Jawaban terverifikasi