Roboguru

Sebuah titik A bermuatan +135 C dan titik B bermuatan -60 C berada segaris dan berada pada jarak 20 cm satu sama lainnya. Titik C yang bermuatan 20 C harus diletakkan ... agar gaya Coulomb di C adalah nol.

Pertanyaan

Sebuah titik A bermuatan +135 straight muC dan titik B bermuatan -60 straight muC berada segaris dan berada pada jarak 20 cm satu sama lainnya. Titik C yang bermuatan 20 straight muC harus diletakkan ... agar gaya Coulomb di C adalah nol.space space

  1. 60 cm dari A dan 40 cm dari Bspace space

  2. 40 cm dari A dan 30 cm dari Bspace space

  3. 40 cm dari A dan 20 cm dari Bspace space

  4. 30 cm dari A dan 60 cm dari Bspace space

  5. 25 cm dari A dan 15 cm dari Bspace space

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript A equals equals 135 mu C q subscript B equals negative 60 mu C q subscript C equals plus 20 mu C r subscript A B end subscript equals 20 space cm

Ditanya: Posisi muatan C.

Penyelesaian:

Soal ini menggunakan konsep Hukum Coulomb. Hukum ini mengenai gaya yang muncul ketika dua muatan didekatkan. Agar gaya yang dialami muatan C sama dengan nol, gaya yang mempengaruhi muatan harus berlawanan arah. Perhatikan gambar.

F subscript C equals F subscript C B end subscript minus F subscript C A end subscript 0 equals F subscript C B end subscript minus F subscript C A end subscript F subscript C B end subscript equals F subscript C A end subscript k fraction numerator q subscript C q subscript B over denominator r subscript C B end subscript squared end fraction equals k fraction numerator q subscript C q subscript A over denominator r subscript C A end subscript squared end fraction q subscript B over r subscript C B end subscript squared equals q subscript A over r subscript C A end subscript squared r subscript C A end subscript squared over r subscript C B end subscript squared equals q subscript A over q subscript B open parentheses x plus 20 close parentheses squared over x squared equals 135 over 60 square root of open parentheses x plus 20 close parentheses squared over x squared end root equals square root of 9 over 4 end root fraction numerator x plus 20 over denominator x end fraction equals 3 over 2 2 x plus 40 equals 3 x x equals 40 space cm

Jadi posisi muatan C:

  • 40 cm dari muatan B
  • 60 cm dari muatan A

Oleh karena itu jawaban yang benar adalah A.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

Intensitas medan listrik E di suatu titik pada jarak 30 cm dari muatan titik q1 = 5 x 10-19 (dalam udara).   Berdasarkan nilai q1, hitunglah: Gaya pada muatan q2 = 4 x 10-10 C yang diletakkan pada...

Pembahasan Soal:

text q end text subscript 1 text =5×10 end text to the power of negative 19 end exponent text C end text text q end text subscript 2 text =4×10 end text to the power of negative 10 end exponent text C end text text r=30 cm= 0,3 m end text

text F=k end text fraction numerator text q end text subscript 1 times text q end text subscript 2 over denominator text r end text squared end fraction text F=9×10 end text to the power of 9 fraction numerator text 5×10 end text to the power of negative 19 end exponent times text 4×10 end text to the power of negative 10 end exponent over denominator text 0,3 end text squared end fraction text F=9×10 end text to the power of 9 text 20×10 end text to the power of negative 29 end exponent over text 9×10 end text to the power of negative 2 end exponent text F=20×10 end text to the power of negative 18 end exponent text N end text

Dengan demikian, gaya yang bekerja pada q besarnya adalah text 20×10 end text to the power of negative 18 end exponent text N end text menjauhi muatan.space

Roboguru

Tiga buah muatan identik Q besamya masing-masing 3  dengan jarak masing-masing 2 cm seperti pada gambar.   Besar gaya Coulomb yang dialami oleh Q2 adalah...

Pembahasan Soal:

Gaya Coulomb dituliskan dengan persamaan :

begin mathsize 14px style bold italic F bold space bold equals bold space bold italic k bold space fraction numerator bold italic q subscript bold 1 bold space bold italic q subscript bold 2 over denominator bold italic r to the power of bold 2 end fraction end style 
 

Gaya Coulomb pada muatan 1 dan muatan 2 sebesar :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 21 space end cell equals cell space k space fraction numerator q subscript 1 space q subscript 2 over denominator r subscript 12 squared end fraction end cell row cell F subscript 21 space end cell equals cell space k space fraction numerator open parentheses 3 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C close parentheses space open parentheses 3 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C close parentheses over denominator open parentheses 2 space cross times space 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m close parentheses squared end fraction end cell row cell F subscript 21 space end cell equals cell space bold 2 bold comma bold 25 bold space bold cross times bold space bold 10 to the power of bold minus bold 8 end exponent bold italic k bold space bold newton end cell end table end style 
 

Gaya Coulomb pada muatan 1 dan muatan 2 sebesar :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 23 space end cell equals cell space k space fraction numerator q subscript 2 space q subscript 3 over denominator r subscript 23 squared end fraction end cell row cell F subscript 23 space end cell equals cell space k space fraction numerator open parentheses 3 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C close parentheses space open parentheses 3 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C close parentheses over denominator open parentheses 2 space cross times space 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m close parentheses squared end fraction end cell row cell F subscript 23 space end cell equals cell space bold 2 bold comma bold 25 bold space bold cross times bold space bold 10 to the power of bold minus bold 8 end exponent bold italic k bold space bold newton end cell end table end style 
 

Resultan Gaya pada Q2 yaitu :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell bold italic F bold space end cell bold equals cell bold space bold italic F subscript bold 21 bold space bold minus bold space bold italic F subscript bold 23 end cell row blank equals cell space 2 comma 25 space cross times space 10 to the power of negative 8 end exponent k space minus space 2 comma 25 space cross times space 10 to the power of negative 8 end exponent k end cell row blank equals cell space bold 0 bold space bold N end cell end table end style 

Maka, didapatkan besar gaya coulomb yang dialami oleh Q2 adalah 0 N.

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

Roboguru

Perhatikan gambar berikut! Besar dan arah gaya Coulomb pada muatan B adalah ... (k = 9109 Nm2C-2).

Pembahasan Soal:

Gambar gaya yang bekerja pada muatan qB 

qbermuatan (+) sedangkan qB bermuatan (-), keduanya akan tarik-menarik sehingga FBA mengarah ke kiri. Kemudian, qbermuatan (-) sedangkan qC bermuatan (-), keduanya akan tolak-menolak sehingga FBC mengarah ke kiri.

Description: https://lh5.googleusercontent.com/bYpBV4R8M_IymOX50qAns_lCk3ufNVinDw2jyomfr-U3rvfBrSbg45fQSEtpzO8eH1tWpNz-MwZnQHSjlzLQfWX7X1Ih3DASdrgKlyIpUs6nzQ3HugDigQs7sQBfHIgu8rH8dVL-OfUQOpZkgg

begin mathsize 14px style rightwards double arrow F subscript B A end subscript equals k fraction numerator q subscript A q subscript B over denominator r squared end fraction rightwards double arrow F subscript B A end subscript equals k fraction numerator Q left parenthesis 2 Q right parenthesis over denominator r squared end fraction rightwards double arrow F subscript B A end subscript equals 2 k Q squared over r squared  rightwards double arrow F subscript B C end subscript equals k fraction numerator q subscript B q subscript C over denominator left parenthesis 2 r right parenthesis squared end fraction rightwards double arrow F subscript B C end subscript equals k fraction numerator 2 Q left parenthesis Q right parenthesis over denominator 4 r squared end fraction rightwards double arrow F subscript B C end subscript equals 1 half k Q squared over r squared end style  

Misalkan gaya yang mengarah ke kiri bernilai negatif, maka resultan gaya yang bekerja pada qB adalah

rightwards double arrow F subscript B equals negative F subscript B A end subscript minus F subscript B C end subscript rightwards double arrow F subscript B equals open parentheses negative 2 k Q squared over r squared close parentheses minus open parentheses 1 half k Q squared over r squared close parentheses rightwards double arrow F subscript B equals negative 5 over 2 k Q squared over r squared rightwards double arrow F subscript B equals negative 2 comma 5 k Q squared over r squared  

Diperoleh hasil negatif, maka arah gaya Coulomb pada muatan B akan tertarik ke kiri.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Roboguru

Dua buah muatan masing-masing −3 C dan 2 C terpisah sejauh 1 meter. Di manakah harus diletakkan muatan sebesar 3 C agar gaya yang bekerja pada muatan tersebut nol?

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals negative 3 space straight C q subscript 2 equals 2 space straight C q subscript 3 equals 3 space straight C r equals 1 space straight m 

Ditanya: letak q3?

Penyelesaian:

Asumsikan jarak q2 dan q3 adalah x, dan jarak antara q1 dan q3 adalah x+1.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 13 end cell equals cell F subscript 23 end cell row cell fraction numerator k q subscript 1 q subscript 3 over denominator r subscript 13 squared end fraction end cell equals cell fraction numerator k q subscript 2 q subscript 3 over denominator r subscript 23 squared end fraction end cell row cell fraction numerator 3.3 over denominator open parentheses x plus 1 close parentheses squared end fraction end cell equals cell fraction numerator 2.3 over denominator left parenthesis x right parenthesis squared end fraction end cell row cell 3 x squared end cell equals cell 2 left parenthesis x plus 1 right parenthesis squared 3 x to the power of 2 end exponent equals 2 x squared plus 4 x plus 2 end cell row cell x squared minus 4 x minus 2 end cell equals 0 row x equals cell fraction numerator 4 plus-or-minus square root of 4 squared minus 4.1. left parenthesis negative 2 right parenthesis end root over denominator 2.1 end fraction end cell row x equals cell fraction numerator 4 plus-or-minus square root of 20 over denominator 2 end fraction end cell row x equals cell fraction numerator 4 plus-or-minus 4 comma 5 over denominator 2 end fraction end cell row x equals cell 4 comma 55 space straight m end cell row blank blank atau row straight x equals cell negative 0 comma 25 space straight m end cell end table

Pilih nilai x positif. 

Dengan demikian, posisi q3 adalah 4,55 m dari q2 atau 3,55 m dari q1

Roboguru

Perhatikan gambar muatan listrik berikut! Gaya listrik yang dialami q dari titik A adalah 12 N. Jika muatan q digeser mendekati titik A sejauh 5 mm, maka gaya listrik yang dialami muatan q adalah ....

Pembahasan Soal:

straight F subscript 1 equals 12 space straight N  straight r subscript 1 equals 10 space mm  straight r subscript 2 equals space 5 space mm

Rumus gaya coulomb adalah :

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

Dengan menggunakan hukum kuadrat kebalikan, maka :

open parentheses straight F subscript 1 over straight F subscript 2 close parentheses space equals open parentheses straight r subscript 2 over straight r subscript 1 close parentheses squared  open parentheses 12 over straight F subscript 2 close parentheses equals open parentheses 5 over 10 close parentheses squared  12 over straight F subscript 2 equals 25 over 100  straight F subscript 2 equals 100 over 25 cross times 12  straight F subscript 2 equals 48 space straight N

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