Roboguru

Suatu muatan ditempatkan pada koodinat (3,3). Muatan lain sebesar ditempatkan pada koordinat (6, 7). Tentukan letak suatu muatan positif agar gaya listrik yang dideritanya sama dengan noll

Pertanyaan

Suatu muatan 9 μCditempatkan pada koodinat (3,3). Muatan lain sebesar 4 μC ditempatkan pada koordinat (6, 7). Tentukan letak suatu muatan positif agar gaya listrik yang dideritanya sama dengan noll

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals 9 space μC equals 9 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight C q subscript 2 equals 4 space μC equals 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent straight C r subscript 1 equals left parenthesis 3 comma 3 right parenthesis r subscript 2 equals left parenthesis 6 comma 7 right parenthesis

Ditanya: posisi suatu muatan agar gaya yang dialaminya sama dengan nol.

Penyelesaian:

Posisi kedua muatan dapat dilihat seperti gambar. Jarak antar muatan dapat dihitung menggunakan teorema pythagoras, yang besarnya 5 m.

Posisi ketiga muatan dapat dilihat pada gambar berikut.

Untuk memenuhi kondisi dimana gaya yang dialami muatan ketiga adalah nol, gaya yang dipengaruhi oleh muatan 1 dan 2 harus berlawanan arah. Oleh karena itu, posisi muatan ketiga yang paling memungkinkan untuk memenuhi kondisi ini ialah diantara muatan 1 dan 2 (perhatikan gambar).

F equals F subscript 23 minus F subscript 13 0 equals F subscript 13 minus F subscript 23 F subscript 13 equals F subscript 23 k fraction numerator q subscript 1 q subscript 3 over denominator r subscript 13 squared end fraction equals k fraction numerator q subscript 2 q subscript 3 over denominator r subscript 23 squared end fraction q subscript 1 over r subscript 13 squared equals q subscript 2 over r subscript 23 squared fraction numerator 9 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator x squared end fraction equals fraction numerator 4 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator left parenthesis 5 minus x right parenthesis squared end fraction 4 x squared equals 225 minus 90 x plus 9 x squared 5 x squared minus 90 x plus 225 equals 0 x squared minus 18 x plus 45 equals 0 left parenthesis x minus 15 right parenthesis left parenthesis x minus 3 right parenthesis equals 0 x subscript 1 equals 15 space straight m x subscript 2 equals 3 space straight m

Nilai x yang digunakan adalah nilai x2 karena jarak muatan 1 dan 2 hanya 5m. 

Jadi posisi muatan ketiga agar gaya yang dialaminya bernilai nol adalah 3 m dari muatan 1 dan 2 m dari muatan 2.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Terakhir diupdate 03 Juni 2021

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