Pertanyaan

Empat buah muatan diletakkan pada sudut-sudut suatu empat persegi panjang seperti pada gambar di samping. Berapa usaha yang diperlukan untuk memindahkan kedua muatan yang besarnya 4 μC ke titik di jauh tak terhingga?

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

N. Puspita

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

usaha yang diperlukan untuk memindahkan kedua muatan yang besarnya 4 μC ke titik di jauh tak terhingga adalah -20,16J.

usaha yang diperlukan untuk memindahkan kedua muatan yang besarnya 4 μC ke titik di jauh tak terhingga adalah -20,16 J. space

Pembahasan

Diketahui : Ditanya : W? Penyelesaian : Besar usaha ( W ) untuk memindahkan muatan sama dengan perubahan energi potensial . Energi potensial muatan dapat dihitung menggunakan persamaan berikut. Hitung jarak antara muatan 2 dan muatan 4 terlebih dahulu. Hitung energi potensial q 2 dan q 4 . E p 2 E p 4 = = = = = = = = = = = = = = E p 21 + E p 23 + E p 24 k q 2 ( r 21 q 1 + r 23 q 3 + r 24 q 4 ) 9 ⋅ 1 0 9 ⋅ 4 ⋅ 1 0 − 6 ( 3 ⋅ 1 0 − 2 8 ⋅ 1 0 − 6 + 6 ⋅ 1 0 − 2 2 ⋅ 1 0 − 6 + 6 , 7 ⋅ 1 0 − 2 4 ⋅ 1 0 − 6 ) 1 0 − 2 36 ⋅ 1 0 3 ⋅ 1 0 − 6 ( 3 8 + 6 2 + 6 , 7 4 ) 3 , 6 ( 2 , 67 + 0 , 33 + 0 , 59 ) 3 , 6 ⋅ 3 , 59 12 , 96 J E p 41 + E p 43 kq 4 ( r 41 q 1 + r 43 q 3 ) 9 ⋅ 1 0 9 ⋅ 4 ⋅ 1 0 − 6 ( 6 ⋅ 1 0 − 2 8 ⋅ 1 0 − 6 + 3 ⋅ 1 0 − 2 2 ⋅ 1 0 − 6 ) 1 0 − 2 36 ⋅ 1 0 3 ⋅ 1 0 − 6 ( 6 8 + 3 2 ) 3 , 6 ( 1 , 33 + 0 , 67 ) 3 , 6 ⋅ 2 7 , 2 J Hitung energi potensial total keduanya. E pt o t a l = = = E p 2 + E p 4 12 , 96 + 7 , 2 20 , 16 J Hitung usaha untuk memindahkan kedua muatan tersebut sampai titik tak terhingga. W = = = E p ′ − E p 0 − 20 , 16 − 20 , 16 J Dengan demikian, usaha yang diperlukan untuk memindahkan kedua muatan yang besarnya 4 μC ke titik di jauh tak terhingga adalah -20,16J .

Diketahui :

Ditanya : W?

Penyelesaian :

Besar usaha (W) untuk memindahkan muatan sama dengan perubahan energi potensial open parentheses increment E subscript p close parentheses . Energi potensial muatan dapat dihitung menggunakan persamaan berikut.

$E subscript p equals fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator r end fraction$

Hitung jarak antara muatan 2 dan muatan 4 terlebih dahulu.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell r subscript 24 end cell equals cell square root of 6 squared plus 3 squared end root end cell row blank equals cell square root of 36 plus 9 end root end cell row blank equals cell square root of 45 end cell row blank equals cell 6 comma 7 space cm end cell end table

Hitung energi potensial q₂ dan q₄.

$E_{p 2} E_{p 4} = = = = = = = = = = = = = = E_{p 21} + E_{p 23} + E_{p 24} k q_{2} (\frac{q _{1}}{r _{21}} + \frac{q _{3}}{r _{23}} + \frac{q _{4}}{r _{24}}) 9 \cdot 1 0^{9} \cdot 4 \cdot 1 0^{- 6} (\frac{8 \cdot 1 0 ^{- 6}}{3 \cdot 1 0 ^{- 2}} + \frac{2 \cdot 1 0 ^{- 6}}{6 \cdot 1 0 ^{- 2}} + \frac{4 \cdot 1 0 ^{- 6}}{6 , 7 \cdot 1 0 ^{- 2}}) \frac{36 \cdot 1 0 ^{3} \cdot 1 0 ^{- 6}}{1 0 ^{- 2}} (\frac{8}{3} + \frac{2}{6} + \frac{4}{6 , 7}) 3, 6 (2, 67 + 0, 33 + 0, 59) 3, 6 \cdot 3, 59 12, 96 J E_{p 41} + E_{p 43} kq_{4} (\frac{q _{1}}{r _{41}} + \frac{q _{3}}{r _{43}}) 9 \cdot 1 0^{9} \cdot 4 \cdot 1 0^{- 6} (\frac{8 \cdot 1 0 ^{- 6}}{6 \cdot 1 0 ^{- 2}} + \frac{2 \cdot 1 0 ^{- 6}}{3 \cdot 1 0 ^{- 2}}) \frac{36 \cdot 1 0 ^{3} \cdot 1 0 ^{- 6}}{1 0 ^{- 2}} (\frac{8}{6} + \frac{2}{3}) 3, 6 (1, 33 + 0, 67) 3, 6 \cdot 2 7, 2 J$

Hitung energi potensial total keduanya.

$E_{pt o t a l} = = = E_{p 2} + E_{p 4} 12, 96 + 7, 2 20, 16 J$

Hitung usaha untuk memindahkan kedua muatan tersebut sampai titik tak terhingga.

$W = = = E_{p}^{'} - E_{p} 0 - 20, 16 - 20, 16 J$

Dengan demikian, usaha yang diperlukan untuk memindahkan kedua muatan yang besarnya 4 μC ke titik di jauh tak terhingga adalah -20,16 J. space

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

3.0 (4 rating)

Robbi Habli

Jawaban tidak sesuai

Meli

Jawaban tidak sesuai

Pertanyaan serupa

Tentukan usaha untuk memindahkan muatan positif yang besarnya 10 C darisuatu titik yang potensialnya 10 volt, ke suatu titik dengan potensial 60 volt!

4.5

Jawaban terverifikasi

Proton ( e = 1 , 6 × 1 0 − 19 C ) bergerak menuju inti atom bermuatan 1 0 − 18 C yang berjarak 0,2 nm. Kemudian, inti atom menjauh hingga jaraknya menjadi 0,3 nm. Usaha yang dilakukan oleh proton adal...

5.0

Jawaban terverifikasi

Untuk memindahkan muatan positif yang besarnya 10 C dari suatu titik yang potensialnya 5 V ke suatu titik yang potensialnya 45 V diperlukan usaha sebesar ....

4.9

Jawaban terverifikasi

Dalam suatu tabung hampa yang mempunyai elektroda negatif (katoda) dan elektroda positif (anoda) bergerak elektron-elektron yang dipanaskan oleh katoda yang dipanaskan. Hitung kecepatan elektron tiba ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Muatan listrik berada pada potensial llstrik 4 × 1 0 6 V. Untuk memindahkan muatan tersebut ke suatu titik yang memiliki potensial 12 × 1 0 6 V diperlukan usahasebesar 2 , 4 × 1 0 8 J . Besar muatan l...

4.5

Jawaban terverifikasi