Roboguru

Sebuah bola konduktor diberi muatan Q = 3 μC. Diameter bola 20 cm. Jika muatan kecil q = 2 μC ingin dipindahkan dari permukaan bola ke titik yang berjarak 5 cm dari pusat bola maka diperlukan usaha sebesar….

Pertanyaan

Sebuah bola konduktor diberi muatan = 3 μC. Diameter bola 20 cm. Jika muatan kecil q = 2 μC ingin dipindahkan dari permukaan bola ke titik yang berjarak 5 cm dari pusat bola maka diperlukan usaha sebesar….space 

  1. 2500 joulespace 

  2. 1300 joulespace 

  3. 500 joulespace 

  4. 25 joulespace 

  5. nolspace 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui :

Q equals 3 space μC equals 3 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C D equals 20 space cm space maka space R equals 10 space cm q equals 2 space μC equals 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C   

Ditanya : W dari permukaan ke = 5 cm

Jawab :

Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan sama dengan perubahan energi potensial yang dialami muatan tersebut dan dirumuskan :

W equals capital delta E p W equals q times increment V W equals q times open parentheses V subscript 2 minus V subscript 1 close parentheses 

Titik asal muatan berada di permukaan bola sehingga V subscript 1 equals fraction numerator k times q over denominator R end fraction

Titik tujuan berada pada jarak 5 cm (di dalam bola) sehingga V subscript 2 equals fraction numerator k times q over denominator R end fraction artinya potensialnya sama dengan potensial di permukaan. Maka dapat dituliskan :

W equals q times open parentheses fraction numerator k q over denominator R end fraction minus fraction numerator k q over denominator R end fraction close parentheses W equals 0 

Jadi usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan dari permukaan bola ke titik yang berjarak 5 cm dari bola adalah 0.

Dengan demikian, jawaban yang tepat adalah E.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

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

Diketahui sebuah muatan sebesar . (b) Berapa usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan  dari titik pada r = 50 cm ke titik pada r = 10 cm?  (Jawab : (b) 7,2 mJ)

Pembahasan Soal:

Usaha yang digunakan untuk memindahlan muatan dari suatu tempat ke tempat yang lain dituliskan dalam persamaan :

W space equals space increment E p W space equals space k space Q q space open parentheses 1 over r subscript 1 space minus space 1 over r subscript 2 close parentheses 

Kemudian didapatkan perhitungan :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell W space end cell equals cell space k space Q q space open parentheses 1 over r subscript 1 space minus space 1 over r subscript 2 close parentheses end cell row blank equals cell space open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared close parentheses space open parentheses 2 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C close parentheses space open parentheses 0 comma 05 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C close parentheses space open parentheses fraction numerator 1 over denominator 0 comma 1 space straight m end fraction space minus space fraction numerator 1 over denominator 0 comma 5 space straight m end fraction close parentheses end cell row blank equals cell space 9 space cross times space 10 to the power of negative 4 end exponent space open parentheses 8 close parentheses end cell row blank equals cell space 7 comma 2 space cross times space 10 to the power of negative 3 end exponent space straight J end cell row blank equals cell space bold 7 bold comma bold 2 bold space bold mJ end cell end table 

Jadi, usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan yaitu sebesar 7,2 mJ.

0

Roboguru

Usaha untuk memindahkan muatan sebesar  dari titik dengan potensial 100 V menuju ke titik dengan potensial 200 V adalah . . .

Pembahasan Soal:

Usaha listrik didefinisikan sebagai besarnya energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan antara dua titik yang memiliki beda potensial.

Diketahui:

q equals 10 space mu C equals 10 to the power of negative 5 end exponent space straight C straight capital delta V equals 200 minus 100 equals 100 space straight V

Ditanya: W

Jawaban:

Menghitung besar usaha listrik menggunakan persamaan yang menghubungkan energi listrik dan beda potensial.

W equals q cross times capital delta V W equals 10 to the power of negative 5 end exponent cross times 10 squared W equals 10 to the power of negative 3 end exponent space straight J equals 1 space mJ

Dengan demikian, besar usaha untuk memindahkan muatan adalah bold 1 bold space bold mJ

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

0

Roboguru

Sebuah elektron melaju di dalam tabung pesawat TV yang bertegangan 500 V. Besar momentum elektron tersebut saat membentur kaca TV adalah ….

Pembahasan Soal:

Diketahui. 
V = 500 V
e equals 1 comma 6 space cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C m subscript e equals space 9 comma 1 space cross times 10 to the power of negative 31 end exponent space Kg

Besar momentum elektron tersebut saat membentur kaca TV dapat dicari dengan persamaan Hipotesa de Broglie dengan terlebih dahulu mencari kecepatan menggunakan hukum kekekalan energi sebagai berikut.

E k space equals space E p 1 half m v squared equals space q V v space equals space square root of fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end root

Sehingga momentumnya adalah 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell P space end cell equals cell space m space v end cell row blank equals cell space m space square root of fraction numerator 2 q V over denominator m end fraction end root end cell row blank equals cell square root of 2 q V m end root end cell row blank equals cell space square root of 2 left parenthesis 1 comma 6 space cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space right parenthesis left parenthesis 500 right parenthesis left parenthesis 9 comma 1 space cross times 10 to the power of negative 31 end exponent right parenthesis end root end cell row blank equals cell 1 comma 2 space cross times 10 to the power of negative 23 space end exponent Ns end cell end table

Oleh karena itu, jawabannya adalah A. space

0

Roboguru

Untuk memindahkan muatan positif yang besarnya 10 C dari suatu titik yang potensialnya 10 V ke suatu titik yang potensialnya 60 V diperlukan usaha sebesar …

Pembahasan Soal:

Diketahui.
q = 10 C
V1 = 10 V
V2 = 60 V

Maka usaha yang dibutuhkan sebesar 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell space q increment V end cell row blank equals cell space 10 space left parenthesis 60 minus 10 right parenthesis end cell row blank equals cell space 10 space left parenthesis 50 right parenthesis end cell row blank equals cell space 500 space straight J end cell end table

Oleh karena itu, Jawabannya adalah C. space

2

Roboguru

Kuat medan pada permukaan bola yang berjari-jari 10 cm sebesar 180 N/C, maka usaha untuk memindahkan muatan 2 C dari 10 cm dari permukaan bola menuju permukaan bola adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui :

italic R equals 10 space cm equals 0 comma 1 space m italic E equals 180 space begin inline style bevelled N over C end style italic q equals 2 space C italic r subscript italic 1 equals italic R plus 10 space cm equals 0 comma 2 space m italic r subscript 2 equals italic R equals 0 comma 1 space m  

Ditanyakan : usaha untuk memindahkan muatan?

Penyelesaian :

Menghitung besar muatan bola menggunakan persamaan kuat medan pada permukaan bola

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row italic E equals cell italic k italic Q over italic R squared end cell row 180 equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 italic Q over open parentheses 0 comma 1 close parentheses squared end cell row cell 180 open parentheses 0 comma 1 close parentheses squared end cell equals cell open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses italic Q end cell row cell 1 comma 8 end cell equals cell open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses italic Q end cell row italic Q equals cell fraction numerator 1 comma 8 over denominator 9 cross times 10 to the power of 9 end fraction end cell row italic Q equals cell 2 cross times 10 to the power of negative sign 10 end exponent space C end cell end table 

 

Usaha yang diperlukan untuk memindahkan suatu muatan dari titik satu ke titik lain, bergantung pada selisih potensial kedua titik dan besarnya muatan yang dipindahkan.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell italic q increment V end cell row blank equals cell italic q open parentheses V subscript 2 bond V subscript 1 close parentheses end cell row blank equals cell italic q open parentheses italic k italic Q over italic r subscript 2 minus sign italic k italic Q over italic r subscript 1 close parentheses end cell row blank equals cell italic k italic q italic Q open parentheses 1 over italic r minus sign 1 over italic R close parentheses end cell row blank equals cell open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses 2 close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative sign 10 end exponent close parentheses open parentheses fraction numerator 1 over denominator 0 comma 1 end fraction minus sign fraction numerator 1 over denominator 0 comma 2 end fraction close parentheses end cell row blank equals cell 3 comma 6 open parentheses fraction numerator 1 over denominator 0 comma 2 end fraction close parentheses end cell row blank equals cell 18 space J end cell end table   

Dengan demikian, usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan sebesar 18 J.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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