Roboguru

Dua muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar. Muatan di A adalah 5 , dan gaya tolak menolak yang bekerja pada kedua muatan 200 N. Jika muatan B digeser ke kanan sejauh 1 cm dan k =  maka gaya tolak menolak yang bekerja pada kedua muatan sekarang adalah ... (UNBK 2017)

Pertanyaan

Dua muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar.

space space

Muatan di A adalah 5 μC, dan gaya tolak menolak yang bekerja pada kedua muatan 200 N. Jika muatan B digeser ke kanan sejauh 1 cm dan = 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared straight C to the power of negative 2 end exponent maka gaya tolak menolak yang bekerja pada kedua muatan sekarang adalah ...

(UNBK 2017)space space

  1. 1,125 Nspace space

  2. 11,25 Nspace space

  3. 12,25 Nspace space

  4. 112,5 Nspace space

  5. 122,5 Nspace space

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

q subscript A equals 5 space μC equals 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C F subscript italic 1 equals 200 space straight N r subscript italic 1 equals 3 space cm r subscript italic 2 equals 4 space cm k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared straight C to the power of negative 2 end exponent 


Untuk menentukan besar gaya tolak menolak setelah muatan B digeser ke arah kanan, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript italic 2 over F subscript italic 1 end cell equals cell open parentheses r subscript italic 1 over r subscript italic 2 close parentheses squared end cell row cell F subscript italic 2 over 200 end cell equals cell open parentheses 3 over 4 close parentheses squared end cell row cell F subscript italic 2 over 200 end cell equals cell 9 over 16 end cell row cell F subscript italic 2 end cell equals cell 9 over 16 cross times 200 end cell row cell F subscript italic 2 end cell equals cell 112 comma 5 space straight N end cell end table 


Jadi, jawaban yang benar adalah D.space space

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:

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 

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:

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

Roboguru

Jumlah muatan dari dua buah muatan q1 dan q2 adalah . Jika kedua muatan tersebut dipisahkan sejauh 3 m, maka masing-masing muatan akan merasakan gaya listrik sebesar 8 mN. Besar q1 dan q2 berturut-tur...

Pembahasan Soal:

Jumlah kedua muatan diperoleh:

q subscript 1 plus q subscript 2 equals negative 6 space μC q subscript 2 equals negative 6 space μC space minus q subscript 1 space..... left parenthesis straight i right parenthesis   

Gaya elektrostatik antara keduanya memenuhi hukum Coulomb yaitu:

F subscript C equals k fraction numerator q subscript 1 space q subscript 2 over denominator r squared end fraction 8 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator q subscript 1 space q subscript 2 over denominator open parentheses 3 close parentheses squared end fraction q subscript 1 space q subscript 2 equals 8 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space..... left parenthesis ii right parenthesis 

Substitusi persamaan (i) ke (ii) maka diperoleh besar muatan pertama adalah:

 q subscript 1 cross times open parentheses negative 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent minus q subscript 1 close parentheses equals 8 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent minus 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent q subscript 1 minus q subscript 1 superscript 2 equals 8 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent q subscript 1 superscript 2 plus 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent q subscript 1 plus 8 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent equals 0 open parentheses q subscript 1 plus 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses q subscript 1 plus 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses equals 0 q subscript 1 comma 1 end subscript equals negative 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C space space atau space space q subscript 1 comma 2 end subscript equals negative 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C.  

Dengan mensubstitusi nilai di atas ke persamaan (i) didapatkan hasil muatan kedua yaitu:

untuk space q subscript 1 comma 1 end subscript space maka colon space q subscript 2 equals negative 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent minus left parenthesis negative 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis equals negative 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent equals negative 4 space μC. untuk space q subscript 1 comma 2 end subscript space maka colon space q subscript 2 equals negative 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent minus left parenthesis negative 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis equals negative 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent equals negative 2 space μC. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. 

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 ...

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.

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