Pertanyaan

Dua muatan yang sejenis dengan besar muatan sama, yaitu q = 10 μ C dan besarnya massa masing-masing sama, yaitu m = 10 g , masing-masing di ikat pada seutas tali panjangnya masing-masing sama, yakni L = 1 , 5 m . Akibat tolakan gaya Coulomb dan tarikan gaya berat, kedua partikel dalam keadaan setimbang. Berapa besarnya jarak antara kedua muatan? (UM UNDIP 2009)

Dua muatan yang sejenis dengan besar muatan sama, yaitu $q = 10 μ C$ dan besarnya massa masing-masing sama, yaitu $m = 10 g$ , masing-masing di ikat pada seutas tali panjangnya masing-masing sama, yakni $L = 1, 5 m$ . Akibat tolakan gaya Coulomb dan tarikan gaya berat, kedua partikel dalam keadaan setimbang. Berapa besarnya jarak antara kedua muatan?

(UM UNDIP 2009)

2,46 m
2,16 m
1,86 m
1,66 m
1,26 m

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Diketahui : q 1 = q 2 = q = 10 μ C = 1 0 − 5 C m 1 = m 2 = m = 10 g = 1 0 − 2 kg L = 1 , 5 m Ditanya : r = ? Jawab : sin θ = L 2 1 r = 2 L r tan θ = 4 L 2 − r 2 r tan θ = W F C W F C = 4 L 2 − r 2 r m g r 2 k qq = 4 L 2 − r 2 r 1 0 − 2 ⋅ 10 r 2 9 ⋅ 1 0 9 ⋅ 1 0 − 5 ⋅ 1 0 − 5 = 4 ( 1 , 5 ) 2 − r 2 r 1 0 − 1 r 2 9 ⋅ 1 0 − 1 = 4 ⋅ 2 , 25 − r 2 r r 2 9 = 9 − r 2 r ( r 2 9 ) 2 = ( 9 − r 2 r ) 2 r 4 81 = 9 − r 2 r 2 r 6 + 81 r 2 − 729 = 0 r = 2 , 46 m Jadi, jarak antara kedua muatan adalah 2,46 m. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah A.

Diketahui :

$q_{1} = q_{2} = q = 10 μ C = 1 0^{- 5} C m_{1} = m_{2} = m = 10 g = 1 0^{- 2} kg L = 1, 5 m$

Ditanya :

r = ?

Jawab :

$sin θ = \frac{\frac{1}{2} r}{L} = \frac{r}{2 L} tan θ = \frac{r}{4 L ^{2} - r ^{2}} tan θ = \frac{F _{C}}{W} \frac{F _{C}}{W} = \frac{r}{4 L ^{2} - r ^{2}} \frac{\frac{k qq}{r ^{2}}}{m g} = \frac{r}{4 L ^{2} - r ^{2}} \frac{\frac{9 \cdot 1 0 ^{9} \cdot 1 0 ^{- 5} \cdot 1 0 ^{- 5}}{r ^{2}}}{1 0 ^{- 2} \cdot 10} = \frac{r}{4 ( 1 , 5 ) ^{2} - r ^{2}} \frac{9 \cdot 1 0 ^{- 1}}{1 0 ^{- 1} r ^{2}} = \frac{r}{4 \cdot 2 , 25 - r ^{2}} \frac{9}{r ^{2}} = \frac{r}{9 - r ^{2}} (\frac{9}{r ^{2}})^{2} = (\frac{r}{9 - r ^{2}})^{2} \frac{81}{r ^{4}} = \frac{r ^{2}}{9 - r ^{2}} r^{6} + 81 r^{2} - 729 = 0 r = 2, 46 m$
Jadi, jarak antara kedua muatan adalah 2,46 m. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah A. $\;$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Soal terdiri atas 3 bagian, yaitu PERNYATAAN; kata SEBAB; dan ALASAN yang disusun berurutan. Gaya coulomb dan gaya gravitasi merupakan gaya konservatif. SEBAB Gaya Coulumb dan gaya gravitasi...

5.0

Jawaban terverifikasi

Jumlah muatan dari dua buah muatan q 1 dan q 2 adalah 6 μ C . Jika kedua muatan tersebut dipisahkan sejauh 3 m, maka masing-masing muatan akan merasakan gaya listrik sebesar 8 mN. Besar q 1 dan q 2 be...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua buah muatan yang masing-masing bermuatan 2 q dan jaraknya r mengalami gaya tolak sebesar F . Jika salah satu muatan berubah menjadi q dan jaraknya menjadi 2 1 r , maka gaya tolaknya menjadi ....

0.0

Jawaban terverifikasi

Soal terdiri atas 3 bagian, yaitu PERNYATAAN; kata SEBAB; dan ALASAN yang disusun berurutan. Gaya coulomb dan gaya gravitasi merupakan gaya konservatif. SEBAB Gaya Coulumb dan gaya gravitasi...

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi