Roboguru

Dua muatan q sebesar  dipegang tetap sehingga berjarak d = 20 cm satu sama lain seperti gambar. Berapakah energi potensial total konfigurasi tersebut jika muatan  telah berada di titik C?

Pertanyaan

Dua muatan q sebesar begin mathsize 14px style 2 comma 0 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C end style dipegang tetap sehingga berjarak d = 20 cm satu sama lain seperti gambar. Berapakah energi potensial total konfigurasi tersebut jika muatan begin mathsize 14px style q subscript 3 end style telah berada di titik C?

  1. ...space

  2. ...undefined

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

undefined 

Ditanyakan:

Energi potensial sistem dengan 3 muatan?

Jawab:

Energi potensial sistem dengan banyak muatan adalah gabungan seluruh energi potensial antara pasangan-pasangan muatan dalam sistem:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E p subscript t o t a l end subscript end cell equals cell k open parentheses fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 12 end fraction plus fraction numerator q subscript 1 q subscript 3 over denominator r subscript 13 end fraction plus fraction numerator q subscript 2 q subscript 3 over denominator r subscript 23 end fraction close parentheses end cell row blank equals cell k open parentheses q subscript 1 squared over r subscript 12 plus q subscript 1 squared over r subscript 13 plus q subscript 2 squared over r subscript 23 close parentheses end cell row blank equals cell open parentheses 9 times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses fraction numerator open parentheses 2 times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses squared over denominator 2 times 10 to the power of negative 1 end exponent end fraction plus fraction numerator open parentheses 2 times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses squared over denominator 2 times 10 to the power of negative 1 end exponent end fraction plus fraction numerator open parentheses 2 times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses squared over denominator 2 times 10 to the power of negative 1 end exponent end fraction close parentheses end cell row blank equals cell open parentheses 9 close parentheses open parentheses 4 over 2 plus fraction numerator 4 over denominator square root of 2 end fraction plus fraction numerator 4 over denominator square root of 2 end fraction close parentheses open parentheses 10 to the power of 9 times 10 to the power of negative 12 end exponent over 10 to the power of negative 1 end exponent close parentheses end cell row cell E p subscript t o t a l end subscript end cell equals cell 9 open parentheses 2 plus fraction numerator 8 over denominator square root of 2 end fraction close parentheses times 10 to the power of negative 2 end exponent equals bold 0 bold comma bold 69 bold space bold J end cell end table end style 

Dengan demikian, energi potensial sistem dengan 3 muatan adalah 0,69 J (nilai mutlak).

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

Jika kita memiliki muatan q1, q2 dan q3 dengan posisi diilustrasikan pada gambar di bawah, maka bagaimanakah alur yang kita kerjakan untuk mencari energi potensial listrik pada titik pengamatan P!

Pembahasan Soal:

Diketahui bahwa muatan tersebar dalam ruang 3 dimensi.

Untuk mencari energi potensial listrik pada titik P perlu diketahui:

Persamaan energi potensial listrik oleh muatan:

E equals k fraction numerator Q q over denominator r end fraction

Pertama-tama, mencari muatan pada masing-masing titik (sudah diketahui di dalam soal sebagai q1, q2 dan q3).

Kedua, menentukan muatan yang berada pada titik uji P, misalnya adalah qp

Kedua, mencari jarak masing-masing muatan dengan titik P. Pencarian jarak dapat dilakukan dengan rumus geometri sederhana r subscript q p end subscript equals square root of left parenthesis x subscript q minus x subscript p right parenthesis squared plus left parenthesis y subscript q minus y subscript p right parenthesis squared plus left parenthesis z subscript q minus z subscript p right parenthesis squared end root.

Ketiga, penjumlahan energi potensial listrik oleh masing-masing muatan q1, q2 dan q3 dapat dijumlahkan secara vektor.

Jadi, beberapa langkah di atas merupakan alur untuk mencari energi potensial listrik pada titik uji Pspace 

0

Roboguru

Proton (q=1,6×10−17C) mengalami penurunan potensial 5 kV ketika bergerak antara dua titik. Hitunglah perubahan energi potensial yang dialami proton tersebut!

Pembahasan Soal:

Diketahui : 
q=1,6×1017C
V = 5kV = 500 V

Ditanyakan : perubahan energi potensial ... ?

Jawab

perubahan energi potensial dapat dicari dengan persamaan berikut

EP===qV(1,6×1017)(5000)8×1014J

Oleh karena itu, jawabannya adalah 8×1014J.

0

Roboguru

Segitiga ABC mempunyai panjang sisi 5 cm. Jika di titik sudut A, B dan C terdapat muatan masing-masing sebesar 1 , 2  dan 3 , hitunglah energi potensial pada ketiga titik itu!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

q subscript A equals 1 space μC equals 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C q subscript B equals 2 space μC equals 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C q subscript C equals 3 space μC equals 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C r subscript A B end subscript equals 5 space cm equals 0 comma 05 space straight m r subscript B C end subscript equals 5 space cm equals 0 comma 05 space straight m r subscript C A end subscript equals 5 space cm equals 0 comma 05 space straight m


Untuk menentukan energi potensial pada ketiga titik itu, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Menentukan energi potensial di titik A

    E P subscript A equals E P subscript A B end subscript plus E P subscript A C end subscript E P subscript A equals fraction numerator k q subscript A q subscript B over denominator r subscript A B end subscript end fraction plus fraction numerator k q subscript A q subscript C over denominator r subscript A C end subscript end fraction E P subscript A equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction plus fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction E P subscript A equals open parentheses 360 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses plus open parentheses 540 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses E P subscript A equals 900 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent E P subscript A equals 0 comma 9 space straight J
     
  2. Menentukan energi potensial di titik B

    E P subscript B equals E P subscript B A end subscript plus E P subscript B C end subscript E P subscript B equals fraction numerator k q subscript B q subscript A over denominator r subscript B A end subscript end fraction plus fraction numerator k q subscript B q subscript C over denominator r subscript B C end subscript end fraction E P subscript B equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction plus fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction E P subscript B equals open parentheses 360 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses plus open parentheses 1080 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses E P subscript B equals 1440 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent E P subscript B equals 1 comma 44 space straight J
     
  3. Menentukan energi potensial di titik C

    E P subscript C equals E P subscript C A end subscript plus E P subscript C B end subscript E P subscript C equals fraction numerator k q subscript C q subscript A over denominator r subscript C A end subscript end fraction plus fraction numerator k q subscript C q subscript B over denominator r subscript C B end subscript end fraction E P subscript C equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction plus fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction E P subscript C equals open parentheses 540 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses plus open parentheses 1080 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses E P subscript C equals 1620 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent E P subscript C equals 1 comma 62 space straight J
     
  4. Menentukan energi potensial sistem

    E P subscript S equals E P subscript A B end subscript plus E P subscript B C end subscript plus E P subscript C A end subscript E P subscript S equals fraction numerator k q subscript A q subscript B over denominator r subscript A B end subscript end fraction plus fraction numerator k q subscript B q subscript C over denominator r subscript B C end subscript end fraction plus fraction numerator k q subscript C q subscript A over denominator r subscript C A end subscript end fraction E P subscript S equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction plus fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction plus fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 0 comma 05 end fraction E P subscript S equals open parentheses 360 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses plus open parentheses 1080 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses plus open parentheses 540 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses E P subscript S equals 1980 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent E P subscript S equals 1 comma 98 space straight J
     

Jadi, energi potesial pada titik A, B, C, dan energi potensial sistem berturut-turut adalah 0,9 J, 1,44 J, 1,62 J, dan 1,98 J.space space

1

Roboguru

Tiga buah partikel bermassa sama, m = 5 g dan mempunyai muatan yang sama, . Ketiganya terletak pada suatu garis lurus seperti tampak dalam gambar di samping. Berapakah besar energi potensial sistem te...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript A end cell equals cell m subscript B equals m subscript C equals 5 space straight g equals 5 times 1 0 to the power of negative 3 end exponent space kg end cell row cell q subscript A end cell equals cell q subscript B equals q subscript C equals 3 times 10 to the power of negative 8 end exponent space straight C end cell end table end style 

Ditanyakan:

Energi potensial sistem?

Jawab:

Misalkan ketiga partikel tersusun sebagai A, B, dan C dari kiri ke kanan.

Energi potensial sistem dengan banyak muatan adalah gabungan seluruh energi potensial antara pasangan-pasangan muatan dalam sistem:

EptotalEptotal====k(rABqAqB+rBCqBqC+rACqAqC)(9109)(8102(3108)2+8102(3108)2+16102(3108)2)(9109)(810291016+810291016+1610291016)9(89+89+169)(1091021016)=2,53104J 

Dengan demikian, energi potensial sistem sebesar begin mathsize 14px style 2 comma 53 times space 10 to the power of negative 4 end exponent space straight J end style (nilai mutlak).

0

Roboguru

Perhatikan gambar berikut!   Berdasarkan gambar di atas, energi potensial dari sebuah muatan +q yang diletakkan di titik P sebesar ....

Pembahasan Soal:

Karena energi potensial merupakan besaran skalar, maka energi potensial listrik dapat ditentukan dengan cara :

E P subscript t o t end subscript equals E P subscript 1 plus E P subscript 2 E P subscript t o t end subscript equals fraction numerator k times q subscript p times q subscript 1 over denominator r subscript p 1 end subscript end fraction plus fraction numerator k times q subscript p times q subscript 2 over denominator r subscript p 2 end subscript end fraction E P subscript t o t end subscript equals fraction numerator k times q times Q over denominator d end fraction plus fraction numerator k times q times Q over denominator d end fraction E P subscript t o t end subscript equals 2 fraction numerator k times q times Q over denominator d end fraction dengan space open parentheses k equals fraction numerator 1 over denominator 4 pi epsilon subscript 0 end fraction close parentheses E P subscript t o t end subscript equals fraction numerator 2 q Q over denominator 4 pi epsilon subscript 0 d end fraction

Jadi, jawaban yang tepat adalah D

0

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