Dua keping sejajar yang terpisah sejauh 3 cm memiliki kuat medan listrik sebesar . Setetes minyak bermuatan negatif dengan massa masuk ke dalam keping dan mencapai keseimbangan ketika minyak berada di tengah-tengah keping. Berapa besar gaya elektrostatik pada minyak sewaktu minyak berada 1 cm dari keping bawah?

Pertanyaan

Dua keping sejajar yang terpisah sejauh 3 cm memiliki kuat medan listrik sebesar $begin mathsize 14px style 2 cross times 10 to the power of 5 space straight N divided by straight C end style$ . Setetes minyak bermuatan negatif dengan massa $Error converting from MathML to accessible text.$ masuk ke dalam keping dan mencapai keseimbangan ketika minyak berada di tengah-tengah keping. Berapa besar gaya elektrostatik pada minyak sewaktu minyak berada 1 cm dari keping bawah? $undefined$

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Kuat medan listrik pada keping sejajar sama disetiap titik di dalam keping sejajar.

Besar gaya elektrostatik dapat dicari dengan rumus

$F subscript C equals q E$

Keseimbangan terjadi ketika

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript C end cell equals w row cell F subscript C end cell equals cell m g end cell row cell q E end cell equals cell m g end cell row q equals cell fraction numerator m g over denominator E end fraction end cell end table$

Mencari nilai q

$q equals fraction numerator m g over denominator E end fraction q equals fraction numerator 4 , 50 cross times 10 to the power of negative 14 end exponent times 10 over denominator 2 cross times 10 to the power of 5 end fraction q equals 2 , 25 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent blank straight C$

Mencari nilai $F subscript C$ pada minyak saat berada 1 cm dari keping bawah

$F subscript C equals q E F subscript C equals 2 , 25 cross times 10 to the power of negative 18 end exponent times 2 cross times 10 to the power of 5 F subscript C equals 4 , 50 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent blank straight N$

Jadi, besar gaya elektrostatik sebesar $4 , 50 cross times 10 to the power of negative 13 end exponent blank straight N$

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

Gambar berikut menunjukkan dua keping logam dalam vakum yang diberi muatan. Jarak antar-keping 15 cm, dan medan listrik antara kedua keping bersifat homogen sebesar E = 3.000 N/C. sebuah elektron (q =...

Pembahasan Soal:

Diketahui

$d equals 15 space cm equals 0 comma 15 space straight m E equals 3000 space straight N divided by straight C q equals 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C m equals 9 comma 1 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent space kg$

Ditanyakan t

Penyelesaian

tentukan terlebih dahulu besar percepatan elektron

$F equals m a E q equals m a 3000 times 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent equals 9 comma 1 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent a a equals 5 comma 3 cross times 10 to the power of 14 space space end exponent straight m divided by straight s$

maka waktu yang diperlukan elektron untuk mencapai keping yang bermuatan positif

$d equals v subscript o t plus 1 half a t squared 0 comma 15 equals 0 plus 1 half open parentheses 5 comma 3 cross times 10 to the power of 14 close parentheses t squared t equals square root of fraction numerator 0 comma 3 over denominator 5 comma 3 cross times 10 to the power of 14 end fraction end root t equals 2 comma 4 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space straight s$

Dengan demikian, waktu yang diperlukan elektron untuk mencapai keping yang bermuatan positif adalah $bold 2 bold comma bold 4 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 8 end exponent bold space bold s$

Roboguru

Dua buah keping dengan luas masing-masing 0,80 m2 terpisah sejauh 2,5 mm memiliki rapat muatan 17,7 nC/m2. Besar kuat medan listrik diantara keping identik tersebut adalah …. (ε0 = 8,85 x 10-12 C2/Nm2...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$begin mathsize 14px style A equals 0 , 8 blank straight m squared d equals 2 , 5 blank mm sigma equals 17 , 7 blank nC divided by straight m squared equals 17 , 7 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent blank straight C divided by straight m squared epsilon subscript italic 0 equals 8 , 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent blank straight C squared divided by straight N blank straight m squared end style$

Ditanya: kuat medan listrik diantara keping?

Kuat medan listrik di antara kedua keping dinyatakan

$begin mathsize 14px style rightwards double arrow E equals sigma over epsilon subscript 0 rightwards double arrow E equals fraction numerator 17 , 7 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent over denominator 8 , 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent end fraction rightwards double arrow E equals 2.000 blank straight N divided by straight C rightwards double arrow E equals 2 blank kN divided by straight C end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

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

$d = 3 cm = 3 \times 1 0^{- 2} m E = 2 \times 1 0^{5} N / C m = 4, 5 \times 1 0^{- 11} g = 4, 5 \times 1 0^{- 14} kg$

Ditanyakan

Muatan minyak

Jawab

Tetes minyak berada dalam keadaan diam/setimbang. Gaya-gaya yang bekerja pada tetes minyak tersebut dapat dilihat pada gambar.

Dengan menggunakan Hukum I Newton, didapatkan bahwa:

$Σ F F_{e} - w F_{e} qE q = = = = = 00 w m g \frac{m g}{E}$

Sehingga besar muatan minyak adalah:

$q = \frac{m g}{E} q = \frac{( 4 , 5 \times 1 0 ^{- 14} ) ( 10 )}{2 \times 1 0 ^{5}} q = 2, 25 \times 1 0^{- 18} C$

Dengan demikian, besar muatan minyak adalah 2,25 x 10^-18 C.

Roboguru

Dua keping sejajar diberi muatan listrik yang sama besar dan berlawanan tanda. Kuat medan listrik di antara dua keping itu adalah

Pembahasan Soal:

Jika keping yang bermuatan positif dan keping bermuatan negatif disejajarkan dengan rapat muatan per satuan luas tiap keping σ, besar kuat medan listrik antara kedua keping adalah

$E equals E subscript 1 space oleh space keping space left parenthesis plus right parenthesis plus E subscript 2 space oleh space keping space left parenthesis negative right parenthesis$

E₁dan E₂ keduanya menuju keping negatif dan memiliki nilai sama sehingga diperoleh:

$E equals fraction numerator sigma over denominator 2 epsilon subscript 0 end fraction plus fraction numerator sigma over denominator 2 epsilon subscript 0 end fraction E equals fraction numerator 2 sigma over denominator 2 epsilon subscript 0 end fraction E equals sigma over epsilon subscript 0$

maka dapat disimpulkan bahwa kuat medan magnet berbanding lurus dengan rapat muatan dan arahnya menuju keping negatif.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A. $space$

Roboguru

Elektron bergerak dalam medan listrik E=(1000N/C)idengan laju awal vo=(2×106m/s)i. Berapa jarak tempuhnya sebelum berhenti sesaat ? (Massa elektron = 9,1×10−31 kg muatan elektron = 1,6×10−19 C)

Pembahasan Soal:

Diketahui;

E = 1000 N/C

v = 2×10⁶ m/s

m_e = 9,1×10^-31 kg

q_e = 1,6×10^-19C

Ditanyakan?

s = ...?

Jawab:

Muatan yang bergerak dalam medan listrik akan mengalami gaya listrik yang besarnya

$F equals q E$

Sehingga, muatan tersebut akan mengalami percepatan dengan menyamakan gaya listrik dan gaya mekanik

$F subscript m e k a n i k end subscript equals F subscript l i s t r i k end subscript space space space space space space space space m a equals q E space space space space space space space space space space space a equals fraction numerator q E over denominator m end fraction$

Percepatan pada elektron yang masuk ke dalam medan magnet sebesar 100 N/C adalah

$a equals fraction numerator 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent cross times 1000 over denominator 9 comma 1 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent end fraction a equals 1 comma 8 cross times 10 to the power of 14 space straight m divided by straight s squared$

Arah medan listrik dan elektron searah sehingga elektron akan berhenti karena bergerak menuju muatan negatif (tertolak). Sehingga kecepatan akhirnya nol. Maka besar jarak yang ditempuh bisa kita ketahui dengan persamaan GLBB.

$v subscript t squared equals v subscript o squared minus 2 a s space space space 0 equals open parentheses 2 cross times 10 to the power of 6 close parentheses squared minus 2 cross times 1 comma 8 cross times 10 to the power of 14 cross times s space space space s equals fraction numerator 4 cross times 10 to the power of 12 over denominator 3 comma 6 cross times 10 to the power of 14 end fraction space space space s equals 0 comma 01 space straight m space space space s equals 1 space cm$

Jadi, jarak yang ditempuh elektron sebelum berhenti sesaat adalah sejauh 1 cm.

Roboguru