Roboguru

Tentukan gaya Coulomb (besar dan arah) pada muatan q1!

Pertanyaan

Tentukan gaya Coulomb (besar dan arah) pada muatan q1

 

Pembahasan Soal:

Gaya Coulomb yang terjadi pada q1 dan q2, sebesar :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 12 space end cell equals cell space k space fraction numerator q subscript 1 space q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell F subscript 12 space end cell equals cell space 9 space cross times space 10 to the power of 9 space fraction numerator open parentheses 3 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses space open parentheses 4 cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 0 comma 2 close parentheses squared end fraction end cell row cell F subscript 12 space end cell equals cell space 27 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight N end cell end table 

Gaya Coulomb yang terjadi pada q1 dan q3, sebesar :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 13 space end cell equals cell space k space fraction numerator q subscript 1 space q subscript 3 over denominator r squared end fraction end cell row cell F subscript 13 space end cell equals cell space 9 space cross times space 10 to the power of 9 space fraction numerator open parentheses 3 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses space open parentheses 7 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 0 comma 15 close parentheses squared end fraction end cell row cell F subscript 13 space end cell equals cell space 84 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight N end cell end table 

Kemudian Resultan Gaya Coulomb yang terjadi pada q1 sebesar :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript R space end cell equals cell space F subscript 13 space minus space F subscript 12 end cell row cell F subscript R space end cell equals cell space 84 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight N space minus space 27 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight N end cell row cell F subscript R space end cell equals cell space 57 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight N end cell row cell F subscript R space end cell equals cell space 5 comma 7 space straight N end cell end table 

Karena gaya Coulomb pada muatan q1 dan q3 lebih besar, maka arah gaya Coulomb pada muatan q1 adalah menuju muatan q3.

Sehingga dapat disimpulkan besar dan arah Gaya Coulomb yang terjadi pada muatan q1 adalah 5,7 N ke arah q3.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

Y. Maghfirah

Terakhir diupdate 24 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

Tiga buah muatan A, B dan C tersusun seperti gambar berikut! Jika QA = +1 μC, QB = −2 μC ,QC = +4 μC dan k=9×109Nm2C−2, tentukan besar dan arah gaya coulomb pada muatan B!

Pembahasan Soal:

Diketahui :

QAQBQCrBArBCk======+1μC=+1×106C2μC=2×106C+4μC=+4×106C1m1m9×109Nm2C2  

Ditanya :

Besar dan arah gaya coulomb pada muatan B?

Jawab :

Berdasarkan Hukum Coulomb, "besar gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan hasil kali kedua muatan itu, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara dua benda tersebut". Sehingga dapat dirumuskan :

F=r2kq1q2 

Langkah 1, analisis interaksi muatan B (negatif) dengan muatan A (positif) dan muatan C (positif).

Interaksi muatan B (negatif) dan muatan A (positif) saling tarik menarik, sehingga arah gaya pada muatan B arahnya ke kiri (FBA).

Interaksi muatan B (negatif) dan muatan C (positif) saling tarik menarik, sehingga arah gaya pada muatan B arahnya ke kanan (FBC).

Langkah 2, menggambar interaksi yang terjadi.

Langkah 3, menghitung besarnya gaya FBA dan FBC.

Besarnya gaya coulomb antara interaksi muatan B dan muatan A

FBA===rBA2kqBqA(1)2(9×109)(2×106)(1×106)18×103N 

Besarnya gaya coulomb antara interaksi muatan B dan muatan C

FBC===rBC2kqBqC(1)2(9×109)(2×106)(4×106)72×103N 

Langkah 3, menghitung resultan gaya coulomb pada muatan B.

FB===FBCFBA72×10318×10354×103N 

Dengan demikian, besarnya gaya coulomb pada muatan B adalah 54×103N dan arahnya ke kanan (karena FBC > FBA).

0

Roboguru

Tiga buah titik P, Q, dan R terletak segaris masing-masing bermuatan 4μC , −5μC, dan 8μC. Jika jarak PQ = 20 cm dan QR = 30 cm. Berapakah besar gaya elektrostatis yang bekerja pada titik Q?

Pembahasan Soal:

Diketahui:
table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript P end cell equals cell 4 blank μC equals 4.10 to the power of negative 6 end exponent blank straight C end cell row cell Q subscript Q end cell equals cell 5 blank μC equals 5.10 to the power of negative 6 end exponent blank straight C end cell row cell Q subscript R end cell equals cell 8 blank μC equals 8.10 to the power of negative 6 end exponent straight C end cell row cell r subscript P Q end subscript end cell equals cell 20 blank cm equals 0 , 2 blank straight m end cell row cell r subscript Q R end subscript end cell equals cell 30 blank cm equals 0 , 3 blank straight m end cell end table 

Ditanya:
F subscript T o t a l end subscript space equals ? 

Jawab

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript P Q end subscript end cell equals cell k. fraction numerator Q subscript P. Q subscript Q over denominator r subscript P Q end subscript superscript 2 end fraction end cell row cell F subscript P Q end subscript end cell equals cell open parentheses 9.10 to the power of 9 close parentheses. fraction numerator open parentheses 4.10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses. open parentheses 5.10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator left parenthesis 0 , 2 right parenthesis squared end fraction end cell row cell F subscript P Q end subscript end cell equals cell 4 , 5 blank straight N end cell row blank blank blank row cell F subscript Q R end subscript end cell equals cell k. fraction numerator Q subscript Q. Q subscript R over denominator r subscript Q R end subscript superscript 2 end fraction end cell row cell F subscript Q R end subscript end cell equals cell open parentheses 9.10 to the power of 9 close parentheses. fraction numerator open parentheses 5.10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses. open parentheses 8.10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator left parenthesis 0 , 3 right parenthesis squared end fraction end cell row cell F subscript Q R end subscript end cell equals cell 4 blank straight N blank end cell row blank blank blank row cell F subscript t o t a l end subscript end cell equals cell F subscript P Q end subscript minus F subscript Q R end subscript end cell row cell F subscript t o t a l end subscript end cell equals cell 4 , 5 minus 4 end cell row cell F subscript t o t a l end subscript end cell equals cell 0 , 5 blank straight N end cell end table 

Jadi, gaya yang bekerja pada titik Q adalah 0,5 N.

0

Roboguru

Tentukan besar gaya coulomb pada muatan q3 !  q1 = q2 = q3 = q4 = 1,6×10−19C

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

q1 = q2 = q3 = q4 = 1,6×1019C

r1=5cm=5×102mr2=3cm=3×102mr4=1cm=1×102m

Ditanya: F3

Penyelesaian:

Soal ini dapat diselesaikan dengan persamaan gaya listrik. Gaya listrik merupakan tarikan atau dorongan yang dihasilkan oleh benda bermuatan listrik dalam medan listrik.

F1=kr12q1.q3F1=9×109(5×102)2(1,6×1019)2F1=0,92×1025N(Kekanan)F2=kr22q1.q3F2=9×109(3×102)2(1,6×1019)2F2=2,56×1025N(Kekiri)F4=kr42q1.q3F4=9×109(1×102)2(1,6×1019)2F4=23.04×1025N(Kekiri)F3=F1F2F4F3=0,92×10252,56×102523.04×1025F3=24,68×1025N

Jadi besar gaya coulomb pada muatan q3 adalah 24,68×1025N ke kiri.

0

Roboguru

Muatan listrik +q1 = 10 μC dan +q2 = 20  dan +q3 terpisah seperti pada gambar. Agar gaya Coulomb pada muatan q2 = nol, maka muatan q3 adalah ... MC. (UN 2008)

Pembahasan Soal:

Diketahui :

q subscript italic 1 equals 10 space μC q subscript italic 2 equals 20 space μC r subscript italic 21 equals a space straight m r subscript italic 23 equals 0 comma 5 a space straight m F subscript italic 2 equals 0 space straight N 


Untuk menentukan q3, maka dapat digunakan persamaan sebagai berikut.

  1. Memproyeksikan gaya yang bekerja pada q2

    space space
     
  2. Menentukan q3

    table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript italic 2 end cell equals cell F subscript italic 23 minus F subscript italic 21 end cell row 0 equals cell F subscript italic 23 minus F subscript italic 21 end cell row cell F subscript italic 23 end cell equals cell F subscript italic 21 end cell row cell k fraction numerator q subscript italic 2 q subscript italic 3 over denominator r subscript italic 23 to the power of italic 2 end fraction end cell equals cell k fraction numerator q subscript italic 2 q subscript italic 1 over denominator r subscript italic 21 to the power of italic 2 end fraction end cell row cell q subscript italic 3 over r subscript italic 23 to the power of italic 2 end cell equals cell q subscript italic 1 over r subscript italic 21 to the power of italic 2 end cell row cell q subscript italic 3 over open parentheses 0 comma 5 a close parentheses squared end cell equals cell 10 over a to the power of italic 2 end cell row cell fraction numerator q subscript italic 3 over denominator 0 comma 25 a to the power of italic 2 end fraction end cell equals cell 10 over a to the power of italic 2 end cell row cell q subscript italic 3 end cell equals cell fraction numerator 0 comma 25 cross times 10 a to the power of italic 2 over denominator a to the power of italic 2 end fraction end cell row cell q subscript italic 3 end cell equals cell 2 comma 5 space μC end cell end table 
     

Jadi, jawaban yang benar adalah A.space space

8

Roboguru

Dua muatan listrik A dan B berturut-turut +X μC dan +(X + 5) μC terpisah pada jarak 12 cm. Muatan C sebesar -(X + 2) μC diletakkan di antara kedua muatan yang berjarak 4,8 cm dari muatan A sehingga mu...

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

qA=+XμCqB=+(X+5)μCqC=(X+2)μCrAB=12cmrAC=4,8cmrBC=124,8=7,2cmFC=0

Ditanya: qC

Penyelesaian:

Diketahui dari soal bahwa gaya Coulomb dititik C bernilai nol. Gaya Coulomb adalah gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak antara dua muatan listrik.

FA=FBkrAC2qAqC=krBC2qBqCrAC2qA=rBC2qC4,82X=7,22X+5X+5X=(7,24,8)2X+5X=949X=4X+205X=20X=4qC=(X+2)qC=(4+2)qC=6μC

Jadi besar besar muatan listrik C tersebut adalah 6μC.

Oleh karena itu jawaban yang tepat adalah D.

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