Pertanyaan

Dua muatan masing-masing besarnya 4 μ C dan 8 μ C diletakkan pada sumbu x suatu sistem koordinat pada jarak 8 m satu sama lain. Di mana suatu muatan negatif harus diletakkan agar gaya yang dialami oleh muatan negatif ini sama dengan nol?

Dua muatan masing-masing besarnya $4 μ C dan 8 μ C$ diletakkan pada sumbu x suatu sistem koordinat pada jarak 8 m satu sama lain. Di mana suatu muatan negatif harus diletakkan agar gaya yang dialami oleh muatan negatif ini sama dengan nol?

R. Mutia

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Gadjah Mada

Jawaban terverifikasi

Jawaban

posisi muatan ketiga agar gaya yang dialaminya bernilai nol adalah 3,31 m dari muatan 1 dan 4,69 m dari muatan 2.

Pembahasan

Diketahui: Ditanya: posisi suatu muatan agar gaya yang dialaminya sama dengan nol. Penyelesaian: Untuk memenuhi kondisi dimana gaya yang dialami muatan ketiga adalah nol, gaya yang dipengaruhi oleh muatan 1 dan 2 harus berlawanan arah. Oleh karena itu, posisi muatan ketiga yang paling memungkinkan untuk memenuhi kondisi ini ialah diantara muatan 1 dan 2 (perhatikan gambar). Berdasarkan gambar: Nilai x yang digunakan adalah nilai x 1 karena jarak tidak bernilai negatif. Jadi posisi muatan ketiga agar gaya yang dialaminya bernilai nol adalah 3,31 m dari muatan 1 dan 4,69 m dari muatan 2.

Diketahui:

q subscript 1 equals 4 space μC equals 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight C q subscript 2 equals 8 space μC equals 8 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight C r subscript 12 equals 8 space straight m

Ditanya: posisi suatu muatan agar gaya yang dialaminya sama dengan nol.

Penyelesaian:

Untuk memenuhi kondisi dimana gaya yang dialami muatan ketiga adalah nol, gaya yang dipengaruhi oleh muatan 1 dan 2 harus berlawanan arah. Oleh karena itu, posisi muatan ketiga yang paling memungkinkan untuk memenuhi kondisi ini ialah diantara muatan 1 dan 2 (perhatikan gambar).

Berdasarkan gambar:

$F equals F subscript 23 minus F subscript 13 0 equals F subscript 23 minus F subscript 13 F subscript 13 equals F subscript 23 k fraction numerator q subscript 1 q subscript 3 over denominator r subscript 13 squared end fraction equals k fraction numerator q subscript 2 q subscript 3 over denominator r subscript 23 squared end fraction q subscript 1 over r subscript 13 squared equals q subscript 2 over r subscript 23 squared fraction numerator 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator x squared end fraction equals fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator left parenthesis 8 minus x right parenthesis squared end fraction 1 over x squared equals 2 over left parenthesis 8 minus x right parenthesis squared 2 x squared equals 64 minus 16 x minus x squared x squared plus 16 x minus 64 equals 0 dengan space menggunakan space rumus space abc colon x subscript 12 equals fraction numerator negative b plus-or-minus square root of b squared minus 4 a c end root over denominator 2 a end fraction x subscript 12 equals fraction numerator negative 16 plus-or-minus square root of 16 squared minus 4 left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis negative 64 right parenthesis end root over denominator 2 left parenthesis 1 right parenthesis end fraction x subscript 1 equals fraction numerator negative 16 plus square root of 16 squared minus 4 left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis negative 64 right parenthesis end root over denominator 2 left parenthesis 1 right parenthesis end fraction equals 3 comma 31 space straight m x subscript 2 equals fraction numerator negative 16 minus square root of 16 squared minus 4 left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis negative 64 right parenthesis end root over denominator 2 left parenthesis 1 right parenthesis end fraction equals negative 19 comma 3 space straight m$

Nilai x yang digunakan adalah nilai x₁ karena jarak tidak bernilai negatif.

Jadi posisi muatan ketiga agar gaya yang dialaminya bernilai nol adalah 3,31 m dari muatan 1 dan 4,69 m dari muatan 2.

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Dua buah titik masing-masing bermuatan (+140 µC) dan (+70 µC) saling tolak menolak dengan gaya 98 N. Berapakah jarak antara kedua titik tersebut?

5.0

Jawaban terverifikasi

Ketika ada 2 muatan yang sejenis dan mempunyai muatan dengan besar 5 × 1 0 − 4 C dan 6 × 1 0 − 4 C dan dua muatan terpisah dengan jarak 5 cm, seberapa besarkah gaya coulomb yang dihasilkan?

1rb+

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Dua buah bola konduktor identik yang memiliki massa sebesar m dan muatan sebesar q digantung pada tali sepanjang L seperti pada gambar di atas. jika pada saat sudut ya...

5.0

Jawaban terverifikasi

Suatu muatan 9 μ C ditempatkan pada koodinat (3,3). Muatan lain sebesar 4 μ C ditempatkan pada koordinat (6, 7). Tentukan letak suatu muatan positif agar gaya listrik yang dideritanya sama dengan noll

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Dua buah muatan dengan besar +24 nC dan -2nC terpisah sejauh a seperti gambar. Sebuah muatan uji di titik A, kemudian dilepaskan ternyata muatan tersebut tetap diam. T...

5.0

Jawaban terverifikasi