Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut! Gambar tersebut menunjukkan tiga muatan listrik A, B, dan C. Tentukan arah dan besar gaya resultan yang bekerja di B!

Perhatikan gambar berikut!

Gambar tersebut menunjukkan tiga muatan listrik A, B, dan C. Tentukan arah dan besar gaya resultan yang bekerja di B! $\;\;$

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah 0 , 675 × 1 0 16 N ke kiri .

jawaban yang benar adalah

0, 675 \times 1 0^{16} N

ke kiri. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: Q A = + 10 C Q B = − 20 C Q C = + 25 C r A B = 1 cm r BC = 2 cm Ditanya: F BC = ... ? Penyelesaian: Berdasarkanhukum Coulomb, interaksi muatan bergantung kepada jenis muatan itu sendiri. Apabila muatan sejenis maka akan saling tolak-menolak, danmuatan tidak sejenis maka akan saling tarik-menarik. Sehingga, arah gaya resultanyang bekerja di B digambarkan sebagai berikut. Besar gaya interaksi antara dua muatan menurut hukum Coulomb dirumuskan oleh: F = k r 2 Q 1 Q 2 . Hitung besar gaya Coulomb antara muatan B dengan muatan A. F B A = k r 2 A B Q A Q B F B A = 9 × 1 0 9 × ( 1 0 − 2 ) 2 10 × 20 F B A = 1 , 8 × 1 0 16 N . Kemudian, hitung besar gaya Coulomb antara muatan B dengan muatan C. F BC = k r 2 BC Q B Q C F BC = 9 × 1 0 9 × ( 2 × 1 0 − 2 ) 2 20 × 25 F BC = 1 , 125 × 1 0 16 N . Maka, resultan gaya yang bekerja pada muatan B sesuai dengan gambar arah gaya sebelumnya adalah: F B = F BC − F B A F B = ( 1 , 125 × 1 0 16 ) − ( 1 , 8 × 1 0 16 ) F B = − 0 , 675 × 1 0 16 N . Tanda negatif menunjukkan bahwa arah akhirresultan gaya yang bekerja di B ke kiri (menuju muatan A). Dengan demikian,arah dan besar gaya resultan yang bekerja di Badalah 0 , 675 × 1 0 16 N ke kiri. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 0 , 675 × 1 0 16 N ke kiri .

Diketahui:

$Q_{A} = + 10 C Q_{B} = - 20 C Q_{C} = + 25 C r_{A B} = 1 cm r_{BC} = 2 cm$

Ditanya: $F_{BC} = ... ?$

Penyelesaian:

Berdasarkan hukum Coulomb, interaksi muatan bergantung kepada jenis muatan itu sendiri. Apabila muatan sejenis maka akan saling tolak-menolak, dan muatan tidak sejenis maka akan saling tarik-menarik. Sehingga, arah gaya resultan yang bekerja di B digambarkan sebagai berikut.

Besar gaya interaksi antara dua muatan menurut hukum Coulomb dirumuskan oleh: $F = k \frac{Q _{1} Q _{2}}{r ^{2}} .$

Hitung besar gaya Coulomb antara muatan B dengan muatan A.

$F_{B A} = k \frac{Q _{A} Q _{B}}{r ^{2} _{A B}} F_{B A} = 9 \times 1 0^{9} \times \frac{10 \times 20}{( 1 0 ^{- 2} ) ^{2}} F_{B A} = 1, 8 \times 1 0^{16} N .$

Kemudian, hitung besar gaya Coulomb antara muatan B dengan muatan C.

$F_{BC} = k \frac{Q _{B} Q _{C}}{r ^{2} _{BC}} F_{BC} = 9 \times 1 0^{9} \times \frac{20 \times 25}{( 2 \times 1 0 ^{- 2} ) ^{2}} F_{BC} = 1, 125 \times 1 0^{16} N .$

Maka, resultan gaya yang bekerja pada muatan B sesuai dengan gambar arah gaya sebelumnya adalah:

$F_{B} = F_{BC} - F_{B A} F_{B} = (1, 125 \times 1 0^{16}) - (1, 8 \times 1 0^{16}) F_{B} = - 0, 675 \times 1 0^{16} N .$

Tanda negatif menunjukkan bahwa arah akhir resultan gaya yang bekerja di B ke kiri (menuju muatan A).

Dengan demikian, arah dan besar gaya resultan yang bekerja di B adalah $0, 675 \times 1 0^{16} N$ ke kiri.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah $0, 675 \times 1 0^{16} N$ ke kiri. $\;\;$

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

3.0 (2 rating)

Pertanyaan serupa

Dua benda masing-masing bermuatan listrik − 6 × 1 0 − 9 C dan − 8 × 1 0 − 9 C pada jarak 40 cm. Gaya tolak-menolak antara kedua benda itu adalah .... ( k = 9 × 1 0 9 Nm 2 C 2 )

2.5

Jawaban terverifikasi

Dua buah muatan masing-masing 20 μ C dan 24 C terpisah pada jarak 12 cm. Hitunglah besar gaya tolak menolak yang bekerja pada muatan tersebut bila kedua muatan diletakkan di udara ...

296

4.7

Jawaban terverifikasi

Dua buah partikel bermuatan +3 C dan x mengalami gaya Coulomb sebesar 2 , 7 × 1 0 10 N . Kedua muatan terpisah sejauh 2 m. Jika interaksi yang terjadi antara kedua muatan adalah tarik-menarik, maka ni...

4.5

Jawaban terverifikasi

Dua buah muatan listrik masing-masing besarnya 6 x 10 - 6 C dan 9 x10 -6 Cterpisah pada jarak 3 cm. Tentukan besarnya gaya Coulomb yang bekerja pada tiap-tiap muatan!

4.0

Jawaban terverifikasi

Dua partikel P dan Q masing-masing bermuatan +0,6 μC dan 0,8 μC terpisah dengan jarak 4 cm. Jika nilai k = 9 × 1 0 9 Nm 2 C − 2 , maka besar gaya tarik menarik kedua partikel adalah...

4.4

Jawaban terverifikasi