Muatan titik 5μC digeser posisinya dari jarak 4 m menuju jarak 2 m yang diukur terhadap muatan titik lainnya -25 mC. Tentukan usaha yang diperlukan untuk pemindahan posisi ini!

Pertanyaan

Muatan titik $\style{font-size:14px}{5\;\mathrm{μC}}$ digeser posisinya dari jarak 4 m menuju jarak 2 m yang diukur terhadap muatan titik lainnya -25 mC. Tentukan usaha yang diperlukan untuk pemindahan posisi ini!

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 end cell equals cell negative 25 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C end cell row cell straight q subscript 2 end cell equals cell 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight C end cell row cell r subscript 1 end cell equals cell 4 space straight m end cell row cell r subscript 2 end cell equals cell 2 space straight m end cell row blank blank blank end table$

Ditanya: W = ....

Jawab :

Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dapat dihitung dengan persamaan :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell negative increment E P end cell row blank equals cell negative k q subscript 1 q subscript 2 left parenthesis 1 over r subscript 2 minus 1 over r subscript 1 right parenthesis end cell row blank equals cell negative left parenthesis 9 cross times 10 to the power of 9 right parenthesis left parenthesis 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis left parenthesis negative 25 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent right parenthesis left parenthesis 1 half minus 1 fourth right parenthesis end cell row blank equals cell 1125 left parenthesis 1 fourth right parenthesis end cell row blank equals cell 281 comma 25 space joule end cell end table$

Jadi usaha yang diperlukan adalah 281,25 Joule. usahanya (+) artinya usaha yang diberikan searah dengan usaha oleh gaya Coulomb.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 07 Oktober 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

Sebuah bola kecil yang pejal bermuatan 0,02 μC. Titik A dan B masing-masing berjarak 10 cm dan 20 cm dari pusat bola. A, B, dan bola kolinier (segaris), tentukan usaha yang diperlukan untuk memindahka...

Pembahasan Soal:

Potensial Listrik adalah besamya energi potensial listrik (Ep) di titik P persatuan muatan (q) di titik P tersebut.

$V space equals space fraction numerator E p over denominator q end fraction equals fraction numerator open parentheses begin display style fraction numerator k Q q over denominator r end fraction end style close parentheses over denominator q end fraction V space equals fraction numerator k Q over denominator r end fraction V subscript A space equals space left parenthesis 9.10 to the power of 9 right parenthesis fraction numerator left parenthesis 0 comma 02.10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis over denominator left parenthesis 10.10 to the power of negative 2 end exponent right parenthesis end fraction V subscript A space equals space 1.800 space straight V V subscript B space equals space left parenthesis 9.10 to the power of 9 right parenthesis fraction numerator left parenthesis 0 comma 02.10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis over denominator left parenthesis 20.10 to the power of negative 2 end exponent right parenthesis end fraction V subscript B space equals space 900 space straight V$

Sehingga usaha yang diperlukan untuk membawa muatan listrik sebesar q dari titik A ke titik B adalah

$W subscript A rightwards arrow B end subscript space equals space q left parenthesis V subscript B minus V subscript A right parenthesis W subscript A rightwards arrow B space end subscript equals space left parenthesis negative 1 comma 6.10 to the power of negative 19 end exponent right parenthesis left parenthesis 900 minus 1800 right parenthesis W subscript A rightwards arrow B end subscript space equals 1440 space straight x space 10 to the power of negative 19 end exponent space straight J straight W subscript straight A rightwards arrow straight B end subscript space equals 1 comma 440 space straight x space 10 to the power of negative 16 end exponent space straight J$

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah 1,440x10^-16 J

Roboguru

Sebuah muatan uji +4×10−7C berjarak 5 mm dari muatan sumber −2×10−6C. Hitunglah usaha yang dilakukan muatan uji supaya terpisah pada jarak 10 mm dari muatan sumber!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row q equals cell plus 4 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent space straight C end cell row cell r subscript 1 end cell equals cell 5 space mm equals 0 comma 005 space straight m end cell row Q equals cell negative 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C end cell row cell r subscript 2 end cell equals cell 10 space mm equals 0 comma 01 space straight m end cell end table$

Ditanya : W ?

Jawab :

Menggunakan persamaan hubungan usaha dan energi potensial listrik, maka usaha yang dilakukan muatan uji :

$W equals increment E P W equals increment V times q W equals open parentheses V subscript 2 minus V subscript 1 close parentheses times q W equals open parentheses fraction numerator k Q over denominator r subscript 2 end fraction minus fraction numerator k Q over denominator r subscript 1 end fraction close parentheses times q W equals k Q q open parentheses 1 over r subscript 2 minus 1 over r subscript 1 close parentheses W equals open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses negative 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 4 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent close parentheses open parentheses fraction numerator 1 over denominator 0 comma 01 end fraction minus fraction numerator 1 over denominator 0 comma 005 end fraction close parentheses W equals negative 72 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent open parentheses 100 minus 200 close parentheses W equals 0 comma 72 space straight J$

Jadi, usaha yang dilakukan muatan uji supaya terpisah pada jarak 10 mm dari muatan sumber adalah 0,72 J.

Roboguru

Pada gambar berikut, beda potensial antara pelat-pelat logam adalah 40 V. Berapa besar usaha yang harus dilakukan untuk membawa suatu muatan +3 C dari B ke A dan dari A ke B?

Pembahasan Soal:

Diketahui

$V equals 40 space Volt q equals 3 space straight C$

Ditanyakan W

Penyelesaian

gunakan persamaan usaha pada listrik statis

$W equals V q W equals 40 times 3 W equals 120 space straight J$

Dengan besar usaha yang harus dilakukan untuk membawa suatu muatan +3 C dari B ke A atau dari A ke B adalah sebesar 120 J

Roboguru

Muatan uji sebesar +4 × 10-7 C berjarak 0,5 cm dari muatan sumber -2 × 10-6 C. Jika muatan uji akan dipindahkan sehingga jaraknya menjadi 1 cm dari muatan sumber, usaha yang diperlukan muatan uji adal...

Pembahasan Soal:

Diketahui:
Q = -2 x 10^-6 C
q = +4 x 10^-7 C
r₁ = 0,5 cm = 5 x 10^-3 m
r₂= 1 cm = 1 x 10^-2 m

Ditanya: W?

Potensial listrik pada titik awal (V₁) adalah

$V subscript 1 equals fraction numerator k Q over denominator r subscript 1 end fraction V subscript 1 equals fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator left parenthesis 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent right parenthesis end fraction V subscript 1 equals 3 comma 6 cross times 10 to the power of 6 space straight V straight V subscript 1 equals 36 cross times 10 to the power of 5 space straight V$

Potensial listrik pada titik akhir (V₂) adalah

$begin mathsize 14px style V subscript 2 equals fraction numerator k Q over denominator r subscript 2 end fraction V subscript 2 equals fraction numerator left parenthesis 9 cross times 10 to the power of 9 right parenthesis left parenthesis 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis over denominator left parenthesis 1 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent right parenthesis end fraction V subscript 2 equals 18 cross times 10 to the power of 5 space straight V end style$

Maka usaha yang dilakukan untuk memindahkan muatan uji adalah

$begin mathsize 14px style W equals q increment V W equals q left parenthesis V subscript 2 minus V subscript 1 right parenthesis W equals left parenthesis negative 4 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent right parenthesis left parenthesis 18 cross times 10 to the power of 5 minus 36 cross times 10 to the power of 5 right parenthesis W equals left parenthesis negative 4 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent right parenthesis left parenthesis negative 18 cross times 10 to the power of 5 right parenthesis W equals 72 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight J W equals 0 comma 72 space straight J end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah C.

Roboguru

Untuk memindahkan muatan listrik 6 µC dibutuhkan usaha sebesar 9 joule. Potensial listrik yang dirasakan muatan tersebut adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui:
q = 6 µC = 6 $undefined$ 10^-6 C
W = 9 J

Ditanya: potensial listrik?

$begin mathsize 14px style V equals W over q V equals fraction numerator 9 over denominator 6 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent end fraction V equals 1 , 5 cross times 10 to the power of 6 blank straight V V equals 15 cross times 10 to the power of 5 blank straight V end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru