Jika dalam suatu medium, gaya yang bekerja pada dua buah muatan masing-masing sebesar 10 µC dan 4 µC, yang terpisah sejauh 10 cm adalah 12 N, maka konstanta permitivitas relatif medium tersebut adalah .... (SNMPTN)

Pertanyaan

Jika dalam suatu medium, gaya yang bekerja pada dua buah muatan masing-masing sebesar 10 µC dan 4 µC, yang terpisah sejauh 10 cm adalah 12 N, maka konstanta permitivitas relatif medium tersebut adalah .... $space$

$space space space space space$ (SNMPTN)

5 $space$
4 $space$ $space$
3 $space$ $space$
2 $space$ $space$
1 $space$ $space$

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$q subscript 1 equals 10 space μC q subscript italic 2 equals 4 space μC r equals 10 space cm F space equals space 12 space straight N$

Ditanya :

$epsilon subscript r equals... space ?$

Jawab :

Hukum Coulomb pada suatu medium dapat dinyatakan:

$F equals k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator epsilon subscript r r squared end fraction 12 equals 9.10 to the power of 9 fraction numerator left parenthesis 4.10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis left parenthesis 10.10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis over denominator epsilon subscript r left parenthesis 10 to the power of negative 1 end exponent right parenthesis squared end fraction 12 equals 36 over epsilon subscript r epsilon subscript r equals 3$

Jadi, konstanta permitivitas relatif medium tersebut adalah 3

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah C

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

Dua muatan listrik q1= +1μC dan q2= +2μC berjarak d cm, dan menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambahkan muatan listrik sebesar 1μC, agar gaya tolak menolaknya ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 end cell equals cell plus 1 μC end cell row cell q subscript 2 end cell equals cell plus 2 μC end cell row r equals cell d space cm end cell row cell F apostrophe end cell equals cell F space N end cell row cell q subscript 1 apostrophe end cell equals cell plus 2 μC end cell row cell q subscript 2 apostrophe end cell equals cell plus 3 μC end cell end table end style$

Pembahasan :

Pada konsep materi coloumb semakin besar muatan maka jarak kuadratnya akan semakin besar dengan gaya yang tetap, sesuai dengan persamaan matematisnya pada gaya yang sama. Muatan berbanding terbalik dengan jarak kuadratnya.

Sehingga, karena adanya penambahan muatan maka jaraknya akan semakin kecil (dekat)

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F apostrophe end cell equals F row cell k fraction numerator q subscript 1 apostrophe q subscript 2 apostrophe over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell fraction numerator left parenthesis 2 mu right parenthesis left parenthesis 3 mu right parenthesis over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell fraction numerator left parenthesis 1 mu right parenthesis left parenthesis 2 mu right parenthesis over denominator d squared end fraction end cell row cell r apostrophe squared end cell equals cell 3 d squared end cell row cell r apostrophe end cell equals cell d square root of 3 space cm end cell end table end style$

Jadi, jarak antar kedua muatan ketika besar muatan ditambah adalah $begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank d end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell square root of 3 end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cm end table end style$

Roboguru

Perhatikan gambar konduktor bola berongga di bawah ini ! Kuat medan listrik di titik A sama dengan kuat medan listrik dititik B adalah nol Potensial listrik di titik A sama dengan potensial list...

Pembahasan Soal:

1. Medan listrik dan potensial di dalam bola konduktor (posisi A)

$E = 0 V = k \frac{Q}{R}$

yang berarti tidak ada medan listik di dalam bola konduktor dan potensial listrik bernilai seperti persamaan di atas.

2. Medan listrik dan potensial listrik di permukaan bola konduktor (Posisi B

$E V = = k \frac{Q}{R ^{2}} k \frac{Q}{R}$

yang berarti medan listik dan potensial listrik di dalam bola konduktor bernilai seperti persamaan di atas.

jadi, disesuaikan dengan pernyataan pada soal di atas, dapat dilihat bahwa pernyataan 1 salah dan pernyataan 2 dan 3 benar. Oleh karena itu, pilihan jawaban yang tepat adalah E.

Roboguru

Sebuah bola berjari-jari 10 cm bermuatan listrik 10-9 C. Bila , maka kuat medan dan potensial listrik pada titik sejauh 9 cm dari pusat bola adalah

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R = 10 cm = 0,1 m

q = 10^-9 C

k = 9 × 10⁹ Nm²C^-2

r = 9 cm = 0,09 m

Ditanya: E = ...? dan V = ...?

Jawaban:

Kita anggap bola yang dimaksud disini adalah bola konduktor berongga. Ketika bola konduktor berongga diberi muatan listrik, muatan tersebut akan tersebut akan tersebar merata dipermukaan bola sehingga di dalam bola tidak terdapat muatan.

Jarak 9 cm dari pusat bola berada di dalam bola karena jaraknya lebih kecil daripada jari-jari bola. Kuat medan listrik di dalam bola adalah nol sedangkan potensial listriknya sama dengan potensial listrik pada permukaan bola. Sehingga,

$E equals 0$

$V equals k q over R V equals open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared straight C to the power of negative 2 end exponent close parentheses fraction numerator 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C over denominator 0 comma 1 space straight m end fraction V equals 90 space straight V$

Dengan demikian, kuat medan dan potensial listrik pada titik sejauh 9 cm dari pusat bola berturut-turut adalah nol dan 90 V.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B. $space$

Roboguru

Sebuah elektron yang mula-mula diam, kemudian bergerak melalui beda potensial 1 kV, jika massa elektron dan muatannya , maka energi kinetik akhirnya adalah

Pembahasan Soal:

Diketahui:

v₁= 0 (diam)

∆V = 1 kV = 1.000 V

m = 9,11 × 10-31 kg

q = 1,6 × 10-19 C

Ditanya: EK₂ = ...?

Jawaban:

Pada pergerakan elektron ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Hal ini dikarenakan partikel tidak mengalami gaya luar selain gaya Coulomb yang bersifat konservatif. Di sini energi potensial yang bekerja adalah energi potensial listrik, sehingga persamaan hukum kekekalan energi mekaniknya menjadi

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E P subscript 1 plus E K subscript 1 end cell equals cell E P subscript 2 plus E K subscript 2 end cell row cell q V subscript 1 plus 1 half m v subscript 1 squared end cell equals cell q V subscript 2 plus 1 half m v subscript 2 squared end cell end table$

Elektron mula-mula diam, sehingga

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q V blank subscript 1 plus 0 end cell equals cell q V blank subscript 2 plus E K blank subscript 2 end cell row cell E K blank subscript 2 end cell equals cell q V subscript 1 minus q V subscript 2 end cell row cell E K subscript 2 end cell equals cell q open parentheses V subscript 1 minus V subscript 2 close parentheses end cell row cell E K subscript 2 end cell equals cell q V end cell row cell E K subscript 2 end cell equals cell open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C close parentheses open parentheses 1.000 space straight V close parentheses end cell row cell E K subscript 2 end cell equals cell 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 16 end exponent space straight J end cell end table$

Dengan demikian, energi kinetik akhirnya adalah 1,6 × 10^-16 J.

Jadi, jawaban yang tepat adalah B. $space$

Roboguru

Besar gaya tolak - menolak yang bekerja pada dua buah muatan masing-masing 20 mC dan 24 mC sebesar 300 N, maka jarak terpisah antar dua muatan tersebut jika k = 9 × 109 Nm2/C2....

Pembahasan Soal:

Dari persmaan Hukum Coulomb diperoleh:

$begin mathsize 14px style F subscript c equals fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction r squared equals fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator F subscript c end fraction r squared equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 times 20 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent times 24 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 300 end fraction r squared equals 14 comma 4 cross times 10 cubed r squared equals 14400 r equals 120 space straight m end style$

Jadi, jarak antara kedua muatan adalah 120 m.

Roboguru