Pertanyaan

Tiga buah muatan membentuk segitiga sama sisi seperti gambar berikut. Jarak antar ketiga muatan masing-masing adalah 10 cm. Jika Q 1 = +1 C, Q 2 = Q 3 = −2 C dan k = 9 × 1 0 9 Nm 2 C − 2 ,tentukan besar resultan gaya Coulomb pada muatan Q 1 !

Tiga buah muatan membentuk segitiga sama sisi seperti gambar berikut. Jarak antar ketiga muatan masing-masing adalah 10 cm.

Jika Q₁ = +1 C, Q₂= Q₃ = −2 C dan $k = 9 \times 1 0^{9} Nm^{2} C^{- 2}$ , tentukan besar resultan gaya Coulomb pada muatan Q₁! $\;$

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

resultan gaya Coulomb pada muatan Q 1 adalah 18 3 × 10 11 N .

resultan gaya Coulomb pada muatan Q₁ adalah

183 \times 10^{11} N

Pembahasan

Diketahui : Q 1 Q 2 k r = = = = + 1 C Q 3 = − 2 C 9 × 1 0 9 Nm 2 C − 2 10 cm = 0 , 1 m Ditanya : F 1 = ....? 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. Dirumuskan : F = r 2 k Q 1 Q 2 Langkah 1 , menghitung gaya Coulomb interaksi antara muatan Q 1 dan muatan Q 2 . F 12 = r 12 2 k Q 1 Q 2 F 12 = ( 0 , 1 ) 2 ( 9 × 1 0 9 ) ( 1 ) ( 2 ) F 12 = 18 × 1 0 11 N Langkah 2 , menghitung gaya Coulomb interaksi antara muatan Q 1 dan muatan Q 3 . F 13 = r 13 2 k Q 1 Q 3 F 13 = ( 0 , 1 ) 2 ( 9 × 1 0 9 ) ( 1 ) ( 2 ) F 13 = 18 × 1 0 11 N Langkah 3 , menghitung resultan gaya Coulomb pada muatan Q 1 . Sudut yang dibentuk pada segitiga sama sisi adalah 60 o , sehingga sudut yang dibentuk antara F 12 dan F 13 adalah 60 o . Untuk mempermudah perhitungan F 12 = F 13 = F . F 1 F 1 F 1 F 1 F 1 = = = = = F 12 2 + F 13 2 + 2 F 12 F 13 cos 6 0 o F 2 + F 2 + 2 FF ( 0 , 5 ) F 2 + F 2 + F 2 3 F 2 F 3 Dengan demikian, resultan gaya Coulomb pada muatan Q 1 adalah 18 3 × 10 11 N .

Diketahui :

$Q_{1} Q_{2} k r = = = = + 1 C Q_{3} = - 2 C 9 \times 1 0^{9} Nm^{2} C^{- 2} 10 cm = 0, 1 m$

Ditanya :

F₁ = ....?

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. Dirumuskan :

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

Langkah 1, menghitung gaya Coulomb interaksi antara muatan Q₁ dan muatan Q₂.

$F_{12} = \frac{k Q _{1} Q _{2}}{r _{12}^{2}} F_{12} = \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 1 ) ( 2 )}{( 0 , 1 ) ^{2}} F_{12} = 18 \times 1 0^{11} N$

Langkah 2, menghitung gaya Coulomb interaksi antara muatan Q₁ dan muatan Q₃.

$F_{13} = \frac{k Q _{1} Q _{3}}{r _{13}^{2}} F_{13} = \frac{( 9 \times 1 0 ^{9} ) ( 1 ) ( 2 )}{( 0 , 1 ) ^{2}} F_{13} = 18 \times 1 0^{11} N$

Langkah 3, menghitung resultan gaya Coulomb pada muatan Q₁.

Sudut yang dibentuk pada segitiga sama sisi adalah 60^o, sehingga sudut yang dibentuk antara F₁₂ dan F₁₃ adalah 60^o. Untuk mempermudah perhitungan F₁₂ = F₁₃ = F.

$F_{1} F_{1} F_{1} F_{1} F_{1} = = = = = F_{12}^{2} + F_{13}^{2} + 2 F_{12} F_{13} cos 6 0^{o} F^{2} + F^{2} + 2 FF (0, 5) F^{2} + F^{2} + F^{2} 3 F^{2} F 3$

Dengan demikian, resultan gaya Coulomb pada muatan Q₁ adalah $183 \times 10^{11} N$ .

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

131

4.5 (29 rating)

DAFFA ABDULLAH

Pembahasan lengkap banget

jauza zhafirah bening

Pembahasan lengkap banget Makasih ❤️

Desvita Rahma Puspita

Makasih ❤️

Saya Ifahh

Bantu banget

Fajariah Smc

Pembahasan tidak menjawab soal

Pertanyaan serupa

Suatu segitiga ABC sama sisi dengan sisi 1 m berada di udara. Pada titik-titik sudut A, B, dan C, terdapat muatan listrik masing-masing sebesar + 3 μ C , − 1 μ C dan + 2 μ C . Jika k = 9 × 1 0 9 Nm 2 ...

4.6

Jawaban terverifikasi

Tiga buah muatan ditempatkan seperti gambar disamping.Besar gaya listrik yang dialami muatan adalah ...

4.8

Jawaban terverifikasi

Tiga buah muatan sejenis yang nilainya sama sebesar 2 μC terletak pada sudut-sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 10 cm, besar gaya listrik pada pusat segitiga tersebut sebesar ....

4.4

Jawaban terverifikasi

Empat muatan sama besar ( q C ) masing-masing diletakkan pada sudut-sudut sebuah persegi yang panjang sisinya a m . Tentukan besar gaya coulomb yang dirasakan oleh sebuah muatan − 2 q C yang diletakka...

4.0

Jawaban terverifikasi

Tiga muatan listrik Q 1 , Q 2 , dan Q 3 masing-masing bermuatan 100 μ C menempati titik-titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 30 cm seperti gambar berikut. Besar gaya Coulomb yang d...

4.7

Jawaban terverifikasi