Roboguru

Perhatikan gambar berikut!    Suatu konduktor berongga dengan muatan sebesar +8 x 10-12 C.Suatu muatan -12 x 10-12 C digeakkan dari titik X menuju permukaan bola konduktor di titik Z. Usaha yang dilakukan dalam pemindahan muatan tersebut adalah . . . .

Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut!

  

Suatu konduktor berongga dengan muatan sebesar +8 x 10-12 C.Suatu muatan -12 x 10-12 C digeakkan dari titik X menuju permukaan bola konduktor di titik Z. Usaha yang dilakukan dalam pemindahan muatan tersebut adalah . . . . 

  1. 1,44 x 10-11 joule    

  2. 8,3 x 10-11 joule 

  3. 9,5 x 10-12 joule 

  4. 10,4 x 10-12 joule 

  5. 14,4 x 10-12 joule 

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Q1 = 8 x 10-12 C

Q2 = -12 x 10-12 C

rZ = 4 cm = 0,04 m

rx = 8 cm = 0,08 m

Ditanya: W = ?

Pembahasan:

Besar usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dapat dihitung dengan persamaan:

W=QV 

Untuk itu perlu ditentukan beda potensial listrik terlebih dahulu:

V=VzVxV=rzKQrxKQV=kQ(rz1rx1)V=9×10912×1012(0,0410,081)V=9×10912×1012(0,0820,081)V=0,08108×103V=1,35V  

Sehingga:

W=Q1VW=8×10121,35W=10,8×1012J    

Dengan demikian usaha yang dilakukan dalam pemindahan muatan tersebut adalah 10,8 x 10-12 J.

Jadi, tidak ada jawaban yang tepat.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

F. Afrianto

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Terakhir diupdate 13 September 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

Suatu bola konduktor berongga jari-jarinya 8 cm dan bermuatan listrik positif q = 8 x 10-11 C. Titik A, B, C dan D menurut satu garis lurus berturut-turut terhadap pusat bola berjarak 5 cm, 8 cm, 20 c...

Pembahasan Soal:

Jari-jari bola konduktor berongga adalah = 8 cm.

Pada titik A (= 5 cm) dan titik B (r = 8 cm), artinya titik A berada di dalam bola dan titik B berada di permukaan bola, maka potensial listrik pada kedua titik ini bernilai sama yaitu:

V subscript A equals V subscript B equals k q over R V subscript A equals V subscript B equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent over denominator 8 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction V subscript A equals V subscript B equals 9 space straight V.  

Sehingga, usaha untuk memindahkan muatan dari titik B ke titik A adalah:

W subscript B A end subscript equals q apostrophe cross times capital delta V W subscript B A end subscript equals q apostrophe cross times open parentheses V subscript A minus V subscript B close parentheses W subscript B A end subscript equals 2 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent cross times open parentheses 9 minus 9 close parentheses W subscript B A end subscript equals 0 space straight J. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 0 J.

0

Roboguru

Sebuah bola konduktor jari-jarinya 10 cm, bermuatan listrik 8 × 10–11 C. Jika P adalah pusat bola, serta titik A, B, dan P segaris sehingga PA = 48 cm dan PB = 30 cm, maka ...  Potensial di A = 1,5...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

R = 10 cm = 0,1 m

q = 8 × 10-11 C

rA = 48 cm = 0,48 m

rB = 30 cm = 0,3 m

Ditanya: pernyataan yang benar?

Jawab:

Mari kita analisis setiap pernytaan.

Pernyataan 1

Besar potensial di A adalah  

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript A end cell equals cell fraction numerator k q over denominator r subscript A end fraction end cell row cell V subscript A end cell equals cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator 0 comma 48 space straight m end fraction end cell row cell V subscript A end cell equals cell 1 comma 5 space straight V end cell end table (Pernyataan 1 benar

Pernyataan 2

adalah pusat bola sehingga potensial di P sama dengan potensial di permukaan bola dimana besarnya jarak sama dengan besar jari-jari bola. 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell V subscript P end cell equals cell fraction numerator k q over denominator R end fraction end cell row cell V subscript P end cell equals cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator 0 comma 1 space straight m end fraction end cell row cell V subscript P end cell equals cell 7 comma 2 space straight V end cell end table (Pernyataan 2 salah)

Pernyataan 3

E subscript B equals fraction numerator k q over denominator r subscript B squared end fraction E subscript B equals fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator open parentheses 0 comma 3 close parentheses squared end fraction E subscript B equals 8 space straight N divided by straight C (Pernyataan 3 benar)

Pernyataan 4

Potensial di B

V subscript B table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator k q over denominator r subscript B end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank V end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell blank subscript B end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent space straight C close parentheses over denominator 0 comma 3 space straight m end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank V end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell blank subscript B end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 2 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank comma end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank 4 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 straight V end table 

Usaha dari A ke B

W subscript A B end subscript equals q open parentheses V subscript B minus V subscript A close parentheses W subscript A B end subscript equals open parentheses 1 space straight C close parentheses open parentheses 2 comma 4 space straight V minus 1 comma 5 space straight V close parentheses W subscript A B end subscript equals 0 comma 9 space straight J  (Pernyataan 4 salah)

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.space 

0

Roboguru

Suatu tabung hampa yang mempunyai elektroda negatif (katoda) dan elektroda positif (anoda). Elektron dilepaskan dari katoda dan tiba di anoda dengan kecepatan . Hitung beda potensial antara anoda dan ...

Pembahasan Soal:

Pergerakan elektron digambarkan sebagai berikut;

 

Soal ini dapat diselesaikan menggunakan konsep usaha listrik. Dengan menganggap kecepatan awal elektron saat lepas dari katoda adalah nol, maka;

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell increment E subscript k end cell row cell q subscript e increment V end cell equals cell 1 half m subscript e open parentheses v subscript a squared minus v subscript k squared close parentheses end cell row cell increment V end cell equals cell fraction numerator 1 half m subscript e open parentheses v subscript a squared minus v subscript k squared close parentheses over denominator q subscript e end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator begin display style 1 half end style open parentheses 9 comma 1094 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent close parentheses open parentheses open parentheses 10 to the power of 7 close parentheses squared minus 0 squared close parentheses over denominator 1 comma 6022 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 4 comma 5547 cross times 10 to the power of negative 17 end exponent over denominator 1 comma 6022 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 2 comma 843 cross times 10 squared end cell row blank equals cell 284 comma 3 space volt end cell end table 

Dengan demikian, beda potensial antara anoda dan katoda adalah 284,3 volt.

0

Roboguru

Dua buah titik A dan B berada dalam medan listrik. Potensial titik A adalah 30 V dan titik B 120 V. Muatan listrik sebesar 10 µC dipindahkan dari A ke B maka ...  Energi potensial listrik muatan it...

Pembahasan Soal:

Usaha yang diperlukan untuk memindahakan muatan uji positif q dari titik yang potensial satu ke lainnya dirumuskan sebagai:

W equals q open parentheses V subscript 2 minus V subscript 1 close parentheses 

Energi potensial listrik adalah usaha untuk memindahkan muatan listrik dari titik tak terhingga ke titik tertentu. Energi potensial (EP) dirumuskan sebagai:

E P equals fraction numerator k q q apostrophe over denominator r squared end fraction space atau space E P equals q apostrophe V 

Pada Soal Ini 

Diketahui: VA = 30 V, VB = 120 V, q' = 10 μC = 10-5 C

Ditanya: pernyataan yang benar?

Jawab:

Energi potensial di A

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E P subscript A end cell equals cell q apostrophe V subscript A end cell row cell E P subscript A end cell equals cell open parentheses 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C close parentheses open parentheses 30 space straight V close parentheses end cell row cell E P subscript A end cell equals cell 3 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight C end cell end table (pernyataan 1 benar)

Energi potensial di B

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E P subscript B end cell equals cell q apostrophe V subscript A end cell row cell E P subscript B end cell equals cell open parentheses 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C close parentheses open parentheses 120 space straight V close parentheses end cell row cell E P subscript B end cell equals cell 12 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight C end cell end table  (pernyataan 2 benar)

Usaha dari A ke B

W subscript A B end subscript equals q apostrophe open parentheses V subscript B minus V subscript A close parentheses W subscript A B end subscript equals open parentheses 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C close parentheses open parentheses 120 space straight V minus 30 space straight V close parentheses W subscript A B end subscript equals 9 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight J  (pernyataan 3 benar)

Selisih potensial dari B ke A

increment E P subscript B A end subscript equals q apostrophe open parentheses V subscript A minus V subscript B close parentheses increment E P subscript B A end subscript equals open parentheses 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C close parentheses open parentheses 30 space straight V minus 120 space straight V close parentheses increment E P subscript B A end subscript equals negative 9 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight J  (pernyataan 4 salah)

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.space 

0

Roboguru

Sebuah elektron dengan massa  kg dan muatan listrik  C, lepas dari katode menuju ke anode yang jaraknya 2 cm. Jika kecepatan awal elektron 0 dan beda potensial antara anode dan katode 200 V, maka elek...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m equals 9 comma 11 cross times 10 to the power of negative 31 end exponent space kg q equals negative 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C d equals 2 space cm v subscript 0 equals 0 capital delta V equals 200 space V   

Ditanya : v

Jawab :

Suatu benda bermuatan apabila berada pada daerah yang memiliki beda potensial maka akan melakukan usaha yang dapat dirumuskan :

WqV1,6×101920070,25×10128,4×106=====ΔEk21mv2219,11×1031v2vv 

Dari perhitungan di atas didapatkan kecepatan elektron sebesar 8,4×106 m/s. 

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah B.

0

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