Pertanyaan

Pada titik sudut suatu segitiga sama sisi (sisi 8 cm) masing-masing terletak 3 muatan (seperti gambar). Hitung usaha untuk memindahkan muatan 5μC dari titik C ke titik F!

Pada titik sudut suatu segitiga sama sisi (sisi 8 cm) masing-masing terletak 3 muatan (seperti gambar). Hitung usaha untuk memindahkan muatan 5 μC dari titik C ke titik F! $\;$

Belajar bareng Champions

Brain Academy Champions

Hanya di Brain Academy

Habis dalam

Klaim

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Jawaban

besar usahanya adalah -3,675 J.

Pembahasan

Diketahui q A = 3 μ C = 3 × 1 0 − 6 C q B = − 7 μ C = − 7 × 1 0 − 6 C q C = 5 μ C = 5 × 1 0 − 6 C r A B = r A C = r BC = 8 cm = 8 × 1 0 − 2 m r A E = r BE = r BF = r CF = 4 cm = 4 × 1 0 − 2 m r A F = r CE = 4 3 cm = 4 3 × 1 0 − 2 m Ditanyakan Usaha untuk memindahkan muatan 5μC dari titik C ke titik F. Jawab Usaha listrik dirumuskan sebagai berikut: W = q Δ V W = q ( V F − V C ) Untuk itu kita harus mengetahui lebih dulu besar potensial listrik di titik C dan F. Potensial listrik di titik C V C = k ( r A C q A + r BC q B ) V C = 9 × 1 0 9 ( 8 × 1 0 − 2 3 × 1 0 − 6 + 8 × 1 0 − 2 − 7 × 1 0 − 6 ) V C = 8 × 1 0 − 2 9 × 1 0 9 ( 3 × 1 0 − 6 + ( − 7 × 1 0 − 6 ) ) V C = 8 × 1 0 − 2 9 × 1 0 9 ( − 4 × 1 0 − 6 ) V C = − 4 , 5 × 1 0 5 volt Beda potensial di titik F V F = k ( r A F q A + r BF q B ) V F = 9 × 1 0 9 ( 4 3 × 1 0 − 2 3 × 1 0 − 6 + 4 × 1 0 − 2 − 7 × 1 0 − 6 ) V F = 9 × 1 0 9 ( 0 , 433 × 1 0 − 4 − 1 , 75 × 1 0 − 4 ) V F = 9 × 1 0 9 ( − 1 , 317 × 1 0 − 4 ) V F = − 11 , 85 × 1 0 5 volt sehingga besar usahanya adalah: W = q Δ V W = q ( V F − V C ) W = 5 × 1 0 − 6 ( ( − 11 , 85 × 1 0 5 ) − ( − 4 , 5 × 1 0 5 ) ) W = 5 × 1 0 − 6 ( − 7 , 35 × 1 0 5 ) W = − 3 , 675 J Dengan demikian, besar usahanya adalah -3,675 J.

Diketahui

$q_{A} = 3 μ C = 3 \times 1 0^{- 6} C q_{B} = - 7 μ C = - 7 \times 1 0^{- 6} C q_{C} = 5 μ C = 5 \times 1 0^{- 6} C r_{A B} = r_{A C} = r_{BC} = 8 cm = 8 \times 1 0^{- 2} m r_{A E} = r_{BE} = r_{BF} = r_{CF} = 4 cm = 4 \times 1 0^{- 2} m r_{A F} = r_{CE} = 43 cm = 43 \times 1 0^{- 2} m$

Ditanyakan

Usaha untuk memindahkan muatan 5 μC dari titik C ke titik F. $\;$

Jawab

Usaha listrik dirumuskan sebagai berikut:

$W = q Δ V W = q (V_{F} - V_{C})$

Untuk itu kita harus mengetahui lebih dulu besar potensial listrik di titik C dan F.

Potensial listrik di titik C

$V_{C} = k (\frac{q _{A}}{r _{A C}} + \frac{q _{B}}{r _{BC}}) V_{C} = 9 \times 1 0^{9} (\frac{3 \times 1 0 ^{- 6}}{8 \times 1 0 ^{- 2}} + \frac{- 7 \times 1 0 ^{- 6}}{8 \times 1 0 ^{- 2}}) V_{C} = \frac{9 \times 1 0 ^{9}}{8 \times 1 0 ^{- 2}} (3 \times 1 0^{- 6} + (- 7 \times 1 0^{- 6})) V_{C} = \frac{9 \times 1 0 ^{9}}{8 \times 1 0 ^{- 2}} (- 4 \times 1 0^{- 6}) V_{C} = - 4, 5 \times 1 0^{5} volt$

Beda potensial di titik F

$V_{F} = k (\frac{q _{A}}{r _{A F}} + \frac{q _{B}}{r _{BF}}) V_{F} = 9 \times 1 0^{9} (\frac{3 \times 1 0 ^{- 6}}{4 3 \times 1 0 ^{- 2}} + \frac{- 7 \times 1 0 ^{- 6}}{4 \times 1 0 ^{- 2}}) V_{F} = 9 \times 1 0^{9} (0, 433 \times 1 0^{- 4} - 1, 75 \times 1 0^{- 4}) V_{F} = 9 \times 1 0^{9} (- 1, 317 \times 1 0^{- 4}) V_{F} = - 11, 85 \times 1 0^{5} volt$

sehingga besar usahanya adalah:

$W = q Δ V W = q (V_{F} - V_{C}) W = 5 \times 1 0^{- 6} ((- 11, 85 \times 1 0^{5}) - (- 4, 5 \times 1 0^{5})) W = 5 \times 1 0^{- 6} (- 7, 35 \times 1 0^{5}) W = - 3, 675 J$

Dengan demikian, besar usahanya adalah -3,675 J.

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

3.0 (2 rating)

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!

147

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 ....

165

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...

5.0

Jawaban terverifikasi