Pertanyaan

Tiga buah muatan A, B dan C tersusun seperti gambar berikut! Jika Q A = +1 μC, Q B = −2 μC , Q C = +4 μC dan k = 9 × 1 0 9 Nm 2 C − 2 , tentukan besar dan arah gaya coulomb pada muatan B!

Tiga buah muatan A, B dan C tersusun seperti gambar berikut!

Jika Q_A = +1 μC, Q_B = −2 μC ,Q_C = +4 μC dan $k = 9 \times 1 0^{9} Nm^{2} C^{- 2}$ , tentukan besar dan arah gaya coulomb pada muatan B! $\;$

I. Fitriatmoko

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Jawaban terverifikasi

Jawaban

besarnya gaya coulomb pada muatan B adalah 54 × 10 − 3 N dan arahnya ke kanan (karena F BC > F BA ).

besarnya gaya coulomb pada muatan B adalah

54 \times 10^{- 3} N

dan arahnya ke kanan (karena F_BC > F_BA).

Pembahasan

Diketahui : Q A Q B Q C r B A r BC k = = = = = = + 1 μ C = + 1 × 1 0 − 6 C − 2 μ C = − 2 × 1 0 − 6 C + 4 μ C = + 4 × 1 0 − 6 C 1 m 1 m 9 × 1 0 9 Nm 2 C − 2 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 = r 2 k q 1 q 2 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 ( F BA ). Interaksi muatan B (negatif) dan muatan C (positif) saling tarik menarik, sehingga arah gaya pada muatan B arahnya ke kanan ( F BC ). Langkah 2 , menggambar interaksi yang terjadi. Langkah 3 , menghitung besarnya gaya F BA dan F BC . Besarnya gaya coulomb antara interaksi muatan B dan muatan A F B A = = = r B A 2 k q B q A ( 1 ) 2 ( 9 × 1 0 9 ) ( 2 × 1 0 − 6 ) ( 1 × 1 0 − 6 ) 18 × 1 0 − 3 N Besarnya gaya coulomb antara interaksi muatan B dan muatan C F BC = = = r BC 2 k q B q C ( 1 ) 2 ( 9 × 1 0 9 ) ( 2 × 1 0 − 6 ) ( 4 × 1 0 − 6 ) 72 × 1 0 − 3 N Langkah 3 , menghitung resultan gaya coulomb pada muatan B. F B = = = F BC − F B A 72 × 1 0 − 3 − 18 × 1 0 − 3 54 × 1 0 − 3 N Dengan demikian, besarnya gaya coulomb pada muatan B adalah 54 × 10 − 3 N dan arahnya ke kanan (karena F BC > F BA ).

Diketahui :

$Q_{A} Q_{B} Q_{C} r_{B A} r_{BC} k = = = = = = + 1 μ C = + 1 \times 1 0^{- 6} C - 2 μ C = - 2 \times 1 0^{- 6} C + 4 μ C = + 4 \times 1 0^{- 6} C 1 m 1 m 9 \times 1 0^{9} Nm^{2} C^{- 2}$

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 :

$F = \frac{k q _{1} q _{2}}{r ^{2}}$

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 (F_BA).

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

Langkah 2, menggambar interaksi yang terjadi.

Langkah 3, menghitung besarnya gaya F_BA dan F_BC.

Besarnya gaya coulomb antara interaksi muatan B dan muatan A

$F_{B A} = = = \frac{k q _{B} q _{A}}{r _{B A}^{2}} \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 2 \times 1 0 ^{- 6} ) ( 1 \times 1 0 ^{- 6} )}{( 1 ) ^{2}} 18 \times 1 0^{- 3} N$

Besarnya gaya coulomb antara interaksi muatan B dan muatan C

$F_{BC} = = = \frac{k q _{B} q _{C}}{r _{BC}^{2}} \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 2 \times 1 0 ^{- 6} ) ( 4 \times 1 0 ^{- 6} )}{( 1 ) ^{2}} 72 \times 1 0^{- 3} N$

Langkah 3, menghitung resultan gaya coulomb pada muatan B.

$F_{B} = = = F_{BC} - F_{B A} 72 \times 1 0^{- 3} - 18 \times 1 0^{- 3} 54 \times 1 0^{- 3} N$

Dengan demikian, besarnya gaya coulomb pada muatan B adalah $54 \times 10^{- 3} N$ dan arahnya ke kanan (karena F_BC > F_BA).

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

363

4.4 (28 rating)

Hilery Kristina

Pembahasan terpotong

Amanda Anindya

Makasih ❤️

jauza zhafirah bening

Makasih ❤️ Pembahasan lengkap banget

Alivia nurul azzahra

Pembahasan lengkap banget Ini yang aku cari! Mudah dimengerti

Tristan Valerian

Pembahasan lengkap banget

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar berikut! Jika F 12 adalah gaya yang bekerja pada muatan q 1 karena pengaruh q 2 dan F 13 adalah gaya yang bekerja pada karena pengaruh q 3 , besar resultan gaya yang ...

3.6

Jawaban terverifikasi

Muatan q 1 = 2 μ C berada pada jarak 0,3 m dari muatan q 2 = 6 μ C . Muatan ketiga q 3 = 3 μ C berada di tengah-tengah antara q 1 dan q 2 . Gaya elektrostatis pada muatan ketiga adalah ....

4.5

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Ketiga muatan listrik berada dalam satu garis lurus. Jika Q = 30 μ C , q = 5 , 0 μ C ,dan d = 30 cm, tentukanlah besar gaya listrik yang bekerja pada muatan q !

4.5

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Dua buah muatan dengan besar +24 nC dan -2nC terpisah sejauh a seperti gambar. Sebuah muatan uji di titik A, kemudian dilepaskan ternyata muatan tersebut tetap diam. T...

5.0

Jawaban terverifikasi

Tiga muatan listrik masing-masing sebesar Q 1 ( 2 μ C ) , Q 2 ( − 4 μ C ) ,dan Q 3 ( 3 μ C ) berada pada satu garis lurus seperti gambar berikut. Berapakah gaya Coulomb yang terjadi pada...

4.5

Jawaban terverifikasi