Pertanyaan

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

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

R. Mutia

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Gadjah Mada

Jawaban terverifikasi

Jawaban

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

Pembahasan

Diketahui: 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). Nilai x yang digunakan adalah nilai x 2 karena jarakmuatan 1 dan 2hanya 5m. Jadi posisi muatan ketiga agar gaya yang dialaminya bernilai nol adalah 3 m dari muatan 1 dan 2 m dari muatan 2.

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.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Dua buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar. Muatan di A adalah 8 μ C dan gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah 45 N. Jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm...

3.0

Jawaban terverifikasi

Dua benda memiliki muatan berturut-turut 6 µC dan 5 µC berjarak 12 cm. Tentukan besargaya Coulomb antara kedua benda apabila kedua benda berada di udara!

3.5

Jawaban terverifikasi

Dua benda bermuatan yaitu 4 uC dan 2 µC, terpisah sejauh 3 cm seperti gambar diatas. apabila nilai k = 9 × 1 0 9 Nm 2 / C 2 .Besar gaya yang dialami kedua muatan adalah ....

2.8

Jawaban terverifikasi

Suatu inti atom besi mempunyai 26 proton dan inti atom khlor 17 proton. Hitung gaya tolak kedua inti atom itu jika jarak kedua inti 2 x 10 -9 m! Muatan proton 1,6 x 10 -19 C.

5.0

Jawaban terverifikasi

Dua buah muatan titik masing-masing 40 μ C dan 50 μ C terpisah 2 m satu sama lain. Besar gaya tarik menarik kedua muatan tersebut adalah ....

5.0

Jawaban terverifikasi