Roboguru

Perhatikan gambar berikut. Ketiga muatan q1 , q2  dan q adalah segaris. Jika q = 5 C dan d = 30 cm, besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah ... . (k = 9 x 109 N m2/C2)

Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut.

Ketiga muatan q, q dan q adalah segaris. Jika q = 5 muC dan d = 30 cm, besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah ... . (k = 9 x 109 N m2/C2)space 

  1. 7,5 N menuju q1space space  

  2. 7,5 N menuju q2space space  

  3. 15 N menuju q1space space  

  4. 15 N menuju q2space space  

  5. 22,5 N menuju q2space space  

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals 60 mu C equals 60 cross times 10 to the power of negative 6 space end exponent straight C q subscript 2 equals 120 mu C equals 120 cross times 10 to the power of negative 6 space end exponent straight C misal space q space equals q subscript 3 equals 5 mu C equals 5 cross times 10 to the power of negative 6 space end exponent straight C d space equals r subscript 31 equals 30 space cm space equals space 0 comma 3 space straight m 2 d space equals r subscript 32 equals 60 space cm space equals space 0 comma 6 space straight m

Ditanya: F3.

Penyelesaian:

Soal ini menggunakan konsep Resultan gaya Coulomb pada muatan segaris. Jika gaya Coulomb searah, maka resultan gaya yang dihasilkan merupakan penjumlahan dari masing-masing gaya. Jika gaya Coulomb berlawanan arah, maka resultan gaya Coulombnya merupakan pengurangan dari masing-masing gaya.

capital sigma F equals F subscript 1 plus F subscript 2

dengan F = k space fraction numerator q subscript 1. q subscript 2 over denominator r squared end fraction

Sehingga resultan gaya Coulomb pada muatan 3 akibat muatan 1 dan 2 adalah:

F subscript 3 equals F subscript 31 minus F subscript 32 F subscript 3 equals k fraction numerator q subscript 3 q subscript 1 over denominator left parenthesis r subscript 31 right parenthesis squared end fraction minus k fraction numerator q subscript 3 q subscript 2 over denominator left parenthesis r subscript 32 right parenthesis squared end fraction F subscript 3 equals 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 60 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 3 squared end fraction minus 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 120 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 6 squared end fraction F subscript 3 equals 30 minus 15 equals 15 space straight N space menuju space muatan space q subscript 2 space left parenthesis F subscript 13 less than F subscript 23 right parenthesis

Oleh karena itu jawaban yangt tepat adalah D.

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

Perhatikan gambar berikut! Ketiga muatan listrik berada dalam satu garis lurus. Jika , , dan d = 30 cm, tentukanlah besar gaya listrik yang bekerja pada muatan q!

Pembahasan Soal:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript q end cell equals cell F subscript 1 minus F subscript 2 end cell row blank equals cell k fraction numerator Q q over denominator d squared end fraction minus k fraction numerator 2 Q q over denominator open parentheses 2 d close parentheses squared end fraction end cell row blank equals cell k fraction numerator Q q over denominator d squared end fraction minus k fraction numerator Q q over denominator 2 d squared end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator k Q q over denominator 2 d squared end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 9.10 to the power of 9.30.10 to the power of negative 6 end exponent.5.10 to the power of negative 6 end exponent over denominator 2. open parentheses 0 comma 3 close parentheses squared end fraction end cell row blank equals cell 7500.10 to the power of negative 3 end exponent end cell row blank equals cell 7 comma 5 space straight N end cell end table end style 

0

Roboguru

Titik A, B, dan C terletak pada satu garis lurus yang berada di udara. Pada titik A terdapat muatan listrik dan pada titik C terdapat muatan listrik . Jika gaya total di titik C nol, jarak AB = 2 m, d...

Pembahasan Soal:

Diketahui

q subscript A equals 27 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C q subscript C equals negative 3 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C r subscript A B end subscript equals 2 space straight m r subscript B C end subscript equals 1 space straight m

Ditanya : muatan di B?

Penyelesaian

Supaya gaya total di titik C nol, maka besar gaya muatan AC harus sama dengan gaya muatan BC

F subscript A C end subscript equals F subscript B C end subscript fraction numerator up diagonal strike k q subscript A up diagonal strike q subscript C end strike over denominator r subscript A C end subscript squared end fraction equals fraction numerator up diagonal strike k q up diagonal strike blank subscript B q subscript C end strike over denominator r subscript B C end subscript squared end fraction fraction numerator 27 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent over denominator left parenthesis 2 plus 1 right parenthesis squared end fraction equals q subscript B over 1 squared 27 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent equals 9 q subscript B q subscript B equals 3 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C

Dengan demikian, besar muatan di B adalah bold 3 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 9 end exponent bold space bold C.

1

Roboguru

Dua muatan tetap -3,0 x 10-6 C dan +2,0 x 10-6 C berjarak 20 cm satu sama lain. Dimanakah dapat diletakkan muatan yang ketiga agar tidak ada gaya yang bekerja pada muatan ketiga tersebut.

Pembahasan Soal:

Karena kedua muatan berbeda jenis maka diletakkan di kiri atau kanan kedua muatan. Misal diletakkan sejauh x dari muatan  +2,0 x 10-6 C dan sejauh x + 0,2 dari -3,0 x 10-6 C

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 end cell equals cell F subscript 2 end cell row cell fraction numerator k Q subscript 1 Q subscript 3 over denominator r subscript 13 squared end fraction end cell equals cell fraction numerator k Q subscript 2 Q subscript 3 over denominator r subscript 23 squared end fraction end cell row cell fraction numerator 2.10 to the power of negative 6 end exponent over denominator x squared end fraction end cell equals cell fraction numerator 3.10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses x plus 0 comma 2 close parentheses squared end fraction end cell row cell open parentheses fraction numerator x plus 0 comma 2 over denominator x end fraction close parentheses squared end cell equals cell 3 over 2 end cell row cell fraction numerator x plus 0 comma 2 over denominator x end fraction end cell equals cell square root of 3 over 2 end root end cell row cell fraction numerator x plus 0 comma 2 over denominator x end fraction end cell equals cell 1 comma 2 end cell row cell x plus 0 comma 2 end cell equals cell 1 comma 2 x end cell row cell 0 comma 2 x end cell equals cell 0 comma 2 end cell row x equals 1 end table end style 

Jadi, muatan ketiga diletakkan sejauh 1 m dari muatan +2,0 x 10-6 C dan sejauh 1,2 m dari muatan -3,0 x 10-6 C.

0

Roboguru

Sebuah muatan uji  diletakkan di antara dua buah muatan lainnya sehingga muatan tersebut berada 30 mm dari muatan  dan 10 mm dari muatan . Ketiga muatan terletak pada satu garis lurus. Berapa besar da...

Pembahasan Soal:

 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 end cell equals cell negative 3 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent space straight C end cell row cell q subscript 2 end cell equals cell negative 1 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent space straight C end cell row cell q subscript 3 end cell equals cell negative 6 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent space straight C end cell row cell r subscript 12 end cell equals cell 0 comma 03 space m end cell row cell r subscript 23 end cell equals cell 0 comma 01 space m end cell end table   

Ditanya: F subscript T o t a l space end subscript p a d a space m u a tan space q subscript 2 space ? 

Jawab :

Gaya listrik antara q subscript 2 dan begin mathsize 14px style q subscript 1 end style 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 21 end cell equals cell k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 12 end fraction end cell row blank equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator left parenthesis 3 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent right parenthesis left parenthesis 1 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent right parenthesis over denominator left parenthesis 0 comma 03 right parenthesis squared end fraction space end cell row blank equals cell fraction numerator 27 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator 9 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction space end cell row blank equals cell 0 comma 3 space straight N end cell end table   

Gaya listrik antara q subscript 2 dan q subscript 3 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 23 end cell equals cell k fraction numerator q subscript 2 q subscript 3 over denominator r subscript 23 end fraction end cell row blank equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator left parenthesis 1 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent right parenthesis left parenthesis 6 cross times 10 to the power of negative 7 end exponent right parenthesis over denominator left parenthesis 0 comma 01 right parenthesis squared end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 5 comma 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent over denominator 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 5 comma 4 space straight N end cell end table   

Gaya total yang dialami oleh muatan uji q subscript 2  adalah 

F equals F subscript 21 minus F subscript 23 space equals space 0 comma 3 minus 5 comma 4 equals negative 5 comma 1 space straight N  

Jadi, besar dan arah gaya pada muatan uji adalah 5,1 N dengan arah ke kiri menuju undefined 

1

Roboguru

Sebuah titik A bermuatan +135 C dan titik B bermuatan -60 C berada segaris dan berada pada jarak 20 cm satu sama lainnya. Titik C yang bermuatan 20 C harus diletakkan ... agar gaya Coulomb di C adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript A equals equals 135 mu C q subscript B equals negative 60 mu C q subscript C equals plus 20 mu C r subscript A B end subscript equals 20 space cm

Ditanya: Posisi muatan C.

Penyelesaian:

Soal ini menggunakan konsep Hukum Coulomb. Hukum ini mengenai gaya yang muncul ketika dua muatan didekatkan. Agar gaya yang dialami muatan C sama dengan nol, gaya yang mempengaruhi muatan harus berlawanan arah. Perhatikan gambar.

F subscript C equals F subscript C B end subscript minus F subscript C A end subscript 0 equals F subscript C B end subscript minus F subscript C A end subscript F subscript C B end subscript equals F subscript C A end subscript k fraction numerator q subscript C q subscript B over denominator r subscript C B end subscript squared end fraction equals k fraction numerator q subscript C q subscript A over denominator r subscript C A end subscript squared end fraction q subscript B over r subscript C B end subscript squared equals q subscript A over r subscript C A end subscript squared r subscript C A end subscript squared over r subscript C B end subscript squared equals q subscript A over q subscript B open parentheses x plus 20 close parentheses squared over x squared equals 135 over 60 square root of open parentheses x plus 20 close parentheses squared over x squared end root equals square root of 9 over 4 end root fraction numerator x plus 20 over denominator x end fraction equals 3 over 2 2 x plus 40 equals 3 x x equals 40 space cm

Jadi posisi muatan C:

  • 40 cm dari muatan B
  • 60 cm dari muatan A

Oleh karena itu jawaban yang benar adalah A.

1

Roboguru

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

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved