Pertanyaan

Perhatikan gambar di bawah ini! Di titik A dan C terdapat muatan identik -3 μ C, sedangkan titik P adalah muatan positif 4 μ C. Tentukan gaya total di titik P jika besar sudut PAC = 30° dan jarak AC = 10 cm!

Perhatikan gambar di bawah ini!

Di titik A dan C terdapat muatan identik -3 $μ$ C, sedangkan titik P adalah muatan positif 4 $μ$ C. Tentukan gaya total di titik P jika besar sudut PAC = 30° dan jarak AC = 10 cm! $\;$

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

gaya total di titik P adalah 13,38N.

gaya total di titik P adalah 13,38 N. $\;$

Pembahasan

Diketahui : q A = q C = -3 μ C = − 3 × 1 0 − 6 C q P = 4 μ C = 4 × 1 0 − 6 C AC = 10 cm= 12 × 1 0 − 2 m K = 9 × 1 0 9 Nm 2 / C 2 sudut PAC = 30° Ditanyakan : F P ... ? Jawab Gaya Coulumb dapat di cari dengan persamaan berikut F C = r 2 k q 1 q 2 atau F C = K m K r 2 q 1 q 2 dimana : F C = Gaya Coulomb (N) q 1 = muatan 1 q 2 = muatan 2 r = jarak antar muatan k = konstanta Coulomb ( 9 × 1 0 9 Nm 2 / C 2 ) K m = konstanta dielektrik Perhatikan gambar di bawah ini Maka Gaya coulomb di titik P adalah Gaya Coulomb antara muatan P dan A F P A = = = = = ( r A P ) 2 k q A q P ( 10 × 1 0 − 2 ) 2 ( 9 × 1 0 9 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) ( 100 × 1 0 − 4 ) ( 9 × 1 0 9 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) 81 × 1 0 − 1 N 8 , 1 N Gaya Coulomb antara muatan P dan C F PC = = = = = ( r A P ) 2 k q C q P ( 10 × 1 0 − 2 ) 2 ( 9 × 1 0 9 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) ( 100 × 1 0 − 4 ) ( 9 × 1 0 9 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) ( 3 × 1 0 − 6 ) 81 × 1 0 − 1 N 8 , 1 N Total gaya Couomb di titik P F P = = = = = = F P A 2 + F PC 2 + 2 F P A F PC cos θ 8 , 1 2 + 8 , 1 2 + 2 ( 8 , 1 ) ( 8 , 1 ) cos 3 0 ∘ 65 , 61 + 131 , 22 ( 2 1 3 ) 65 , 61 + 113 , 63 179 , 2 13 , 38 N Jadi, gaya total di titik P adalah 13,38N .

Diketahui :
q_A₌q_C₌ -3 $μ$ C = $- 3 \times 1 0^{- 6} C$
q_P = 4 $μ C$ = $4 \times 1 0^{- 6} C$
AC = 10 cm = $12 \times 1 0^{- 2} m$
K = $9 \times 1 0^{9} Nm^{2} / C^{2}$
sudut PAC = 30°

Ditanyakan : F_P ... ?

Jawab

Gaya Coulumb dapat di cari dengan persamaan berikut

$F_{C} = \frac{k q _{1} q _{2}}{r ^{2}}$ atau $F_{C} = \frac{K}{K _{m}} \frac{q _{1} q _{2}}{r ^{2}}$

dimana :
F_C= Gaya Coulomb (N)
q₁= muatan 1
q₂= muatan 2
r = jarak antar muatan
k = konstanta Coulomb ( $9 \times 1 0^{9} Nm^{2} / C^{2}$ )
K_m= konstanta dielektrik

Perhatikan gambar di bawah ini

Maka Gaya coulomb di titik P adalah

Gaya Coulomb antara muatan P dan A
$F_{P A} = = = = = \frac{k q _{A} q _{P}}{( r _{A P} ) ^{2}} \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} )}{( 10 \times 1 0 ^{- 2} ) ^{2}} \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} )}{( 100 \times 1 0 ^{- 4} )} 81 \times 1 0^{- 1} N 8, 1 N$

Gaya Coulomb antara muatan P dan C
$F_{PC} = = = = = \frac{k q _{C} q _{P}}{( r _{A P} ) ^{2}} \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} )}{( 10 \times 1 0 ^{- 2} ) ^{2}} \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} ) ( 3 \times 1 0 ^{- 6} )}{( 100 \times 1 0 ^{- 4} )} 81 \times 1 0^{- 1} N 8, 1 N$

Total gaya Couomb di titik P
$F_{P} = = = = = = F_{P A}^{2} + F_{PC}^{2} + 2 F_{P A} F_{PC} cos θ 8, 1^{2} + 8, 1^{2} + 2 (8, 1) (8, 1) cos 3 0^{\circ} 65, 61 + 131, 22 (\frac{1}{2} 3) 65, 61 + 113, 63 179, 2 13, 38 N$

Jadi, gaya total di titik P adalah 13,38 N. $\;$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Tiga muatan listrik identik ditempatkan seperti pada gambar berikut. Jika besar q 1 = q 2 = q 3 = q ,resultan gaya listrik yang dialami muatan q 1 adalah...

5.0

Jawaban terverifikasi

Segitiga ABC siku-siku di B, alas AB = 30 cm, tinggi BC = 60 cm. Pada titik A,B,C terdapat muatan listrik masing-masing + 15 μ C , − 4 μ C , + 80 μ C , hitunglah gaya elektrostatis antara B dan C !

4.0

Jawaban terverifikasi

Diketahui tiga muatan listrik sejenis diletakkan seperti ilustrasi gambar berikut. Jika konstanta Coulumb k = 9 × 1 0 9 Nm 2 /C 2 besar gaya Coulumb yang dialami muatan listrik pertama adalah...

3.7

Jawaban terverifikasi

Pada titik segitiga sama sisi ABC terdapat muatan masing-masing + Q , - Q , dan - Q , Bila gaya antara A dan B adalah F maka gaya pada titik A adalah …

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Tiga buah partikel P, Q, dan R terletak pada titik-titik sudut segitiga dan siku-sikudi Q seperti pada gambar. Muatan di titik Psebesar +16 x10 -5 C, muatan di titik R...

3.6

Jawaban terverifikasi