Pertanyaan

Tiga buah benda bermuatan listrik Q A = + 8 μ C , Q B = − 6 μ C , dan Q C = + 4 μ C berada pada titik sudut segitiga sama sisi. Jarak antara muatan ketiga benda tersebut adalah 3 cm. Tentukan resultan gaya yang bekerja pada muatan Q B !

Tiga buah benda bermuatan listrik $Q_{A} = + 8 μ C$ , $Q_{B} = - 6 μ C$ , dan $Q_{C} = + 4 μ C$ berada pada titik sudut segitiga sama sisi. Jarak antara muatan ketiga benda tersebut adalah 3 cm. Tentukan resultan gaya yang bekerja pada muatan Q_B!

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

E. Marcheline

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Sanata Dharma Yogyakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

resultan gaya yang bekerja pada muatan Q B aalah 634,67 N.

resultan gaya yang bekerja pada muatan Q_B aalah 634,67 N.

Pembahasan

Diketahui : Q A = + 8 μ C = + 8 × 1 0 − 6 C Q B = − 6 μ C = − 6 × 1 0 − 6 C Q C = + 4 μ C = + 4 × 1 0 − 6 C R A B = R BC = R A C = 3 cm = 3 × 1 0 − 2 m k = 9 × 1 0 9 C 2 N ⋅ m 2 Ditanya : F B Jawab : Ilustrasi untuk menggambarkan soal di atas adalah sebagai berikut : Berdasarkan gambar di atas, resultan gaya yang dialami oleh Q B ( F B ) merupakan hasil dari gaya karena Q A dan Q C . Sehingga kita perlu mencari dulu setiap gaya tersebut, kemudian menghitung resultannya. Gaya di B karena A ( F BA ) : F B A = = = = k ⋅ R A B 2 Q A ⋅ Q B 9 × 1 0 9 ⋅ ( 3 × 1 0 − 2 ) 2 8 × 1 0 − 6 ⋅ 6 × 1 0 − 6 9 × 1 0 − 4 432 × 1 0 − 3 480 N Gaya di B karena C ( F BC ) : F BC = = = = k ⋅ R BC 2 Q C ⋅ Q B 9 × 1 0 9 ⋅ ( 3 × 1 0 − 2 ) 2 4 × 1 0 − 6 ⋅ 6 × 1 0 − 6 9 × 1 0 − 4 216 × 1 0 − 3 240 N Ketiga muatan membentuk segitiga sama sisi, maka ketiga sudut pada segitiga itu sama, yaitu 60°. Resultan gaya di B adalah : F B = = = = = F B A 2 + F BC 2 + 2 ⋅ F B A ⋅ F BC ⋅ cos θ 48 0 2 + 24 0 2 + 2 ⋅ 480 ⋅ 240 ⋅ cos 60 230.000 + 57.600 + 115.200 402.800 634 , 67 N Jadi,resultan gaya yang bekerja pada muatan Q B aalah 634,67 N.

Diketahui :

$Q_{A} = + 8 μ C = + 8 \times 1 0^{- 6} C Q_{B} = - 6 μ C = - 6 \times 1 0^{- 6} C Q_{C} = + 4 μ C = + 4 \times 1 0^{- 6} C R_{A B} = R_{BC} = R_{A C} = 3 cm = 3 \times 1 0^{- 2} m k = 9 \times 1 0^{9} \frac{N \cdot m ^{2}}{C ^{2}}$

Ditanya : F_B

Jawab :

Ilustrasi untuk menggambarkan soal di atas adalah sebagai berikut :

Berdasarkan gambar di atas, resultan gaya yang dialami oleh Q_B (F_B) merupakan hasil dari gaya karena Q_A dan Q_C. Sehingga kita perlu mencari dulu setiap gaya tersebut, kemudian menghitung resultannya.

Gaya di B karena A (F_BA) :

$F_{B A} = = = = k \cdot \frac{Q _{A} \cdot Q _{B}}{R _{A B}^{2}} 9 \times 1 0^{9} \cdot \frac{8 \times 1 0 ^{- 6} \cdot 6 \times 1 0 ^{- 6}}{( 3 \times 1 0 ^{- 2} ) ^{2}} \frac{432 \times 1 0 ^{- 3}}{9 \times 1 0 ^{- 4}} 480 N$

Gaya di B karena C (F_BC) :

$F_{BC} = = = = k \cdot \frac{Q _{C} \cdot Q _{B}}{R _{BC}^{2}} 9 \times 1 0^{9} \cdot \frac{4 \times 1 0 ^{- 6} \cdot 6 \times 1 0 ^{- 6}}{( 3 \times 1 0 ^{- 2} ) ^{2}} \frac{216 \times 1 0 ^{- 3}}{9 \times 1 0 ^{- 4}} 240 N$

Ketiga muatan membentuk segitiga sama sisi, maka ketiga sudut pada segitiga itu sama, yaitu 60°. Resultan gaya di B adalah :

$F_{B} = = = = = F_{B A}^{2} + F_{BC}^{2} + 2 \cdot F_{B A} \cdot F_{BC} \cdot cos θ 48 0^{2} + 24 0^{2} + 2 \cdot 480 \cdot 240 \cdot cos 60 230.000 + 57.600 + 115.200 402.800 634, 67 N$

Jadi, resultan gaya yang bekerja pada muatan Q_B aalah 634,67 N.

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

3.0 (3 rating)

Lintang Hana Puspita

Jawaban tidak sesuai

Khaesza Dika Saputra

Jawaban tidak sesuai

Pertanyaan serupa

Dua benda masing-masing bermuatan listrik − 6 × 1 0 − 9 C dan − 8 × 1 0 − 9 C pada jarak 40 cm. Gaya tolak-menolak antara kedua benda itu adalah .... ( k = 9 × 1 0 9 Nm 2 C 2 )

3.0

Jawaban terverifikasi

Dua buah muatan masing-masing 20 μ C dan 24 C terpisah pada jarak 12 cm. Hitunglah besar gaya tolak menolak yang bekerja pada muatan tersebut bila kedua muatan diletakkan di udara ...

4.6

Jawaban terverifikasi

Dua buah muatan listrik masing-masing besarnya 6 x 10 - 6 C dan 9 x10 -6 Cterpisah pada jarak 3 cm. Tentukan besarnya gaya Coulomb yang bekerja pada tiap-tiap muatan!

3.9

Jawaban terverifikasi

Dua partikel P dan Q masing-masing bermuatan +0,6 μC dan 0,8 μC terpisah dengan jarak 4 cm. Jika nilai k = 9 × 1 0 9 Nm 2 C − 2 , maka besar gaya tarik menarik kedua partikel adalah...

4.4

Jawaban terverifikasi

Gaya tolak menolak antara dua muatan yang terpisah sejauh r adalah F . Jika jarak pisah menjadi 2 1 kali semula, gaya tolak menolaknya sekarang menjadi ...

4.7

Jawaban terverifikasi