Roboguru

Sebuah benda bermassa 20 gram dan bermuatan  digantung pada seutas tali ringan yang massanya diabaikan. Tepat pada jarak 15 cm disebelah kanan terdapat muatan  seperti gambar di atas. Tentukanlah gaya tegangan tali!

Pertanyaan

 

Sebuah benda bermassa 20 gram dan bermuatan q subscript 1 equals 0 comma 5 space mu C digantung pada seutas tali ringan yang massanya diabaikan. Tepat pada jarak 15 cm disebelah kanan terdapat muatan q subscript 2 equals negative 1 space mu C seperti gambar di atas. Tentukanlah gaya tegangan tali!

Pembahasan Soal:

Diagram gaya pada sistem muatan digambarkan berikut ini.

 

Tinjau kesetimbangan gaya pada sumbu x:

capital sigma F subscript x equals 0 F subscript C equals T space sin space theta k space fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction equals T space sin space theta T space sin space theta equals k space fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction space..... left parenthesis straight i right parenthesis   

Tinjau kesetimbangan gaya pada sumbu y:

capital sigma F subscript y equals 0 T space cos space theta equals w T space cos space theta equals m space g space..... left parenthesis ii right parenthesis 

Bagikan persamaan (i) dan (ii) maka:

tan space theta equals fraction numerator k space q subscript 1 space q subscript 2 over denominator r squared space m space g end fraction tan space theta equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 0 comma 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent cross times 1 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses 15 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared cross times 20 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent cross times 10 end fraction tan space theta equals 1 theta equals 45 degree. 

Substitusi nilai sudut ke persamaan (ii) sehingga diperoleh besar tegangan tali yaitu:

T space cos space theta equals m space g T equals fraction numerator m space g over denominator cos space theta end fraction T equals fraction numerator 20 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent cross times 10 over denominator cos space 45 degree end fraction T equals fraction numerator square root of 2 over denominator 5 end fraction T equals 0 comma 28 space straight N. 

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 0,28 N.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Terakhir diupdate 26 April 2021

Ruangguru

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