Roboguru

Dua muatan titik ditempatkan pada sumbu x: dan . Di mana letak muatan ketiga +q harus diletakkan agar gaya-gaya yang bekerja padanya sama dengan nol7

Pertanyaan

Dua muatan titik ditempatkan pada sumbu x: plus 8 μC space pada space x equals 0 dan negative 6 μC space pada space x equals 30 cm. Di mana letak muatan ketiga +q harus diletakkan agar gaya-gaya yang bekerja padanya sama dengan nol7

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals 8 space μC equals 8 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight C q subscript 2 equals negative 6 space μC equals negative 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight C r subscript 12 equals 30 cm equals 0 comma 3 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 8 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator left parenthesis 30 plus x right parenthesis squared end fraction equals fraction numerator 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator x squared end fraction 4 over left parenthesis 30 plus x right parenthesis squared equals 3 over x squared 4 x squared equals 2700 plus 180 x plus 3 x squared x squared minus 180 x minus 2700 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 left parenthesis negative 180 right parenthesis plus-or-minus square root of left parenthesis negative 180 right parenthesis squared minus 4 left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis negative 2700 right parenthesis end root over denominator 2 left parenthesis 1 right parenthesis end fraction x subscript 1 equals fraction numerator 180 plus square root of left parenthesis negative 180 right parenthesis squared minus 4 left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis negative 2700 right parenthesis end root over denominator 2 left parenthesis 1 right parenthesis end fraction equals 193 comma 9 space straight m x subscript 2 equals fraction numerator 180 minus square root of left parenthesis negative 180 right parenthesis squared minus 4 left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis negative 2700 right parenthesis end root over denominator 2 left parenthesis 1 right parenthesis end fraction equals negative 13 comma 9 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 193,9 m dari muatan 2 dan 223,9 m dari muatan 1.

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