Roboguru

Pertanyaan

Sebuah partikel bermuatan +5 μC diletakkan pada garis hubung dan diantara partikel-partikel bermuatan -9 μC dan -4 μC yang berjarak 0,5 m. Tentukan besar dan arah gaya pada partikel bermuatan +5 μC, jika diletakkan di tengah-tengah antara kedua partikel bermuatan negatif.space  

U. Dwi

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Pertanian Bogor

Jawaban terverifikasi

Jawaban

 besar dan arah gaya pada partikel bermuatan +5 μC adalah 3,4 N ke arah muatan Q1.

Pembahasan

Diketahui

Q1 = -9 μC = -9 x 10-6 C

Q2 = -4 μC = -4 x 10-6 C

Q3 = +5 μC = +5 x 10-6 C

R = 0,5 m

r31 = r32 = 0,25 m

Ditanyakan

Besar dan arah gaya Qsaat berada di tengah kedua muatan

Jawab

Susunan ketiga muatan digambarkan sebagai berikut.

 

Karena Qberada di tengah, maka jarak Q3 dan Q1 (r31) sama dengan jarak Q3 dan Q2 (r32) yaitu 0,25 m. 

Muatan Q3 mengalami dua gaya akibat Q1 dan Q2,

Gaya yang bekerja pada kedua muatan tersebut dapat dihitung menggunakan persamaan dari Hukum Coulomb yaitu:

F equals k fraction numerator Q subscript 1 Q subscript 2 over denominator r squared end fraction 

dimana:

F  = gaya coulomb

k = konstanta pembanding (9 x 109 Nm2/C2)

Q1 = muatan pertama

Q2 = muatan kedua

r  = jarak antar dua benda

Berdasarkan persamaan tersebut, maka besar gaya yang bekerja pada Q3 adalah sebagai berikut:

Gaya pada muatan Q3 akibat muatan Q1 (F31)

F subscript 31 equals k fraction numerator Q subscript 3 Q subscript 1 over denominator r subscript 31 end fraction F subscript 31 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 9 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 0 comma 25 close parentheses squared end fraction F subscript 31 equals fraction numerator 405 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 62 comma 5 cross times cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction F subscript 31 equals 6 comma 48 space straight N 

Jadi, gaya yang bekerja pada muatan Q3 akibat muatan Q1 (F31) adalah 6,48 N.

 Gaya pada muatan Q3 akibat muatan Q2 (F32)

F subscript 32 equals k fraction numerator Q subscript 3 Q subscript 2 over denominator r subscript 32 end fraction F subscript 32 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 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 0 comma 25 close parentheses squared end fraction F subscript 32 equals fraction numerator 180 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent over denominator 62 comma 5 cross times cross times 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction F subscript 32 equals 2 comma 88 space straight N 

Jadi, gaya yang bekerja pada Q3 akibat muatan Q2 (F32) aalah 2,88 N.

Karena Q3 bermuatan positif sedangkan kedua muatan lainnya negatif, maka kedua gaya yang bekerja pada Qberlawanan arah dan besar resultannya adalah selisih dari kedua gaya tersebut. Perhatikan gambar berikut:

 

Sehingga besar gaya pada muatan Q3 adalah:

F equals F subscript 31 minus F subscript 32 F equals 6 comma 48 minus 2 comma 88 F equals 3 comma 4 space straight N 

Dengan demikian, besar dan arah gaya pada partikel bermuatan +5 μC adalah 3,4 N ke arah muatan Q1.

450

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Dua muatan masing-masing 8 μC dan 2 C diletakkan sumbu x pada jarak 6 cm satu sama lain. Muatan pertama terletak pada pusat koordinat. Agar sebuah muatan negatif tidak mengalami gaya sedikitpun, maka ...

1rb+

5.0

Jawaban terverifikasi

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

Ruangguru WhatsApp

081578200000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2022 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia