Roboguru

Dua muatan masing-masing besarnya 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?

Pertanyaan

Dua muatan masing-masing besarnya 4 space μC space dan space 8 μC 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?

Pembahasan Soal:

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.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Terakhir diupdate 03 Juni 2021

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