Roboguru

Tiga muatan listrik Q1, Q2, dan Q3 masing-masing bermuatan 100 C menempati titik-titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 30 cm seperti gambar berikut. Besar gaya Coulomb yang dialami oleh muatan Q1, adalah ....

Pertanyaan

Tiga muatan listrik Q1, Q2, dan Q3 masing-masing bermuatan 100 straight muC menempati titik-titik sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 30 cm seperti gambar berikut.

Besar gaya Coulomb yang dialami oleh muatan Q1, adalah ....space 

  1. 1 cross times 10 squared space straight N

  2. square root of 3 cross times 10 squared space straight N

  3. 1 cross times 10 cubed space straight N

  4. square root of 3 cross times 10 cubed space straight N

  5. 1 cross times 10 to the power of 4 space straight N

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals q subscript 2 equals q subscript 3 equals 100 mu straight C equals 10 to the power of negative 4 end exponent straight C r subscript 21 equals r subscript 31 equals 30 space cm equals 0 comma 3 space straight m

Ditanya:F1.

Penyelesaian:

Soal ini menggunakan konsep Hukum Coulomb, yakni hukum yang membahas tentang gaya yang muncul ketika dua muatan didekatkan pada jarak tertentu. Gaya yang bekerja pada muatan Q1 dipengaruhi oleh dua muatan lainnya. Perhatikan gambar.

Karena besar muatan dan jarak antar muatan ketiganya sama, maka gaya yang bekerja pada muatan satu akibat dua muatan lain akan sama.

F subscript 12 equals F subscript 13 equals 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator 10 to the power of negative 4 end exponent cross times 10 to the power of negative 4 end exponent over denominator 0 comma 3 squared end fraction equals 10 cubed space straight N

Resultan gaya yang bekerja pada muatan satu:

F subscript 1 equals square root of F subscript 12 squared plus F subscript 13 squared plus 2 F subscript 12. F subscript 13 space cos space 60 end root F subscript 1 equals square root of open parentheses 10 cubed close parentheses squared plus open parentheses 10 cubed close parentheses squared plus 2.10 cubed.10 cubed. space 1 half end root F subscript 1 equals square root of 3 cross times 10 cubed space straight N

Jadi gaya yang bekerja pada muatan Q1 sebesar square root of 3 cross times 10 cubed space straight N.

Oleh karena itu jawaban yang benar adalah D.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 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 muatan yang sama terletak pada sudut-sudut segitiga sama sisi. Jika gaya antara dua muatan besarnya F, besar gaya total pada setiap muatan adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript A end cell equals cell q subscript B double bond q subscript C double bond q end cell row cell theta subscript A end cell equals cell theta subscript B double bond theta subscript C double bond theta equals 180 degree division sign 3 equals 60 degree end cell row cell F subscript AB end cell equals cell F subscript AC double bond F subscript BA double bond F subscript BC double bond F subscript CA double bond F subscript CB double bond F end cell end table  

 

Pembahasan :

Gaya listrik (gaya coloumb) merupakan gaya yang terjadi ketika ada interaksi antar muatan, jika dua muatan yang sejenis berinteraksi maka akan terjadi gaya tolak menolak dan jika dua muatan yang berlawanan jenis berinteraksi maka akan terjadi gaya tarik menarik.

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript R end cell equals cell square root of F subscript 1 squared plus F subscript 1 squared plus 2 F subscript 1 F subscript 2 cos open parentheses 60 degree close parentheses end root end cell row blank equals cell square root of F squared plus F squared plus 2 FFcos open parentheses 60 degree close parentheses end root end cell row blank equals cell square root of 2 F squared plus 2 F squared left parenthesis bevelled 1 half right parenthesis end root end cell row blank equals cell square root of 3 F squared end root end cell row blank equals cell F square root of 3 space N end cell end table end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah D

Roboguru

Perhatikan gambar di bawah ini! Jika muatan A (qA​)=−20μC, muatan B (qB​)=+60μC, dan muatan C (qC​)=−32μC, besar gaya Coulomb di titik A adalah ... N.

Pembahasan Soal:

Diketahui:

qA=20μCqB=+60μCqC=32μCrAB=6mrAC=8mrBC=10m

Ditanya: Gaya Coulomb di titik A (FA)?

Jawab:

Arah gaya yang bekerja di titik A

Hitung besar gaya AB

FAB===krAB2qAqB9×10962(20×106)(60×106)0,3N

Hitung besar gaya AC

FAB===krAC2qAqC9×10982(20×106)(32×106)0,09N

Besar gaya Coulomb di titik A adalah resultan gaya AC dan AB

F===FAB2+FAC2+2FABFACcos900,32+0,092+03,13×101N

Jadi, besar gaya Coulomb di titik A adalah 3,13×10-1 N.


Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C. 

Roboguru

Tiga buah muatan titik membentuk bangun segitiga sama sisi seperti gambar berikut. Jika panjang satu sisinya 3 cm, maka resultan gaya listrik yang dialami di titik A sebesar ...

Pembahasan Soal:

Diketahui space colon  straight q subscript straight A equals 2 space μC  straight q subscript straight B equals 5 space μC  straight q subscript straight C equals negative 15 space μC  straight r subscript AB equals straight r subscript AC equals straight r subscript BC equals 3 cm  straight k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared  straight F subscript straight A ?    Hitung space gaya space listrik space antara space muatan space straight A space dan space straight B space colon  straight F subscript AB equals straight k fraction numerator straight q subscript straight A straight q subscript straight B over denominator straight r subscript straight A straight B squared end fraction equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator left parenthesis 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis left parenthesis 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis over denominator left parenthesis 3 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent right parenthesis squared end fraction  straight F subscript AB equals 100 space straight N    Hitung space gaya space listrik space antara space muatan space straight A space dan space straight C space colon  straight F subscript AC equals straight k fraction numerator straight q subscript straight A straight q subscript straight C over denominator straight r subscript straight A straight C squared end fraction equals 9 cross times 10 to the power of 9 cross times fraction numerator left parenthesis 2 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis left parenthesis 15 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis over denominator left parenthesis 3 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent right parenthesis squared end fraction  straight F subscript AC equals 300 space straight N    Gaya space yang space dialami space muatan space straight A space adalah space colon  straight F subscript straight A equals square root of left parenthesis straight F subscript AB right parenthesis squared plus left parenthesis straight F subscript AC right parenthesis squared plus 2 straight F subscript AB straight F subscript AC cos space 120 to the power of 0 end root  straight F subscript straight A equals square root of left parenthesis 100 right parenthesis squared plus left parenthesis 300 right parenthesis squared plus left parenthesis 2 right parenthesis left parenthesis 100 right parenthesis left parenthesis 300 right parenthesis left parenthesis negative 1 half right parenthesis end root  straight F subscript straight A equals square root of 7 cross times 10 to the power of 4 end root  straight F subscript straight A equals 100 square root of 7 space straight N

Roboguru

Tiga buah segitiga diletakkan sedemikian sehingga posisinya membentuk segitiga sama sisi seperti gambar berikut.   Masing – masing muatan terpisah pada jarak 2 cm. Jika = +10 μC, = -5 μC, dan = -5 μ...

Pembahasan Soal:

Uraikan gaya yang bekerja pada begin mathsize 12px style Q subscript A end style , yaitu begin mathsize 12px style F subscript B end style karena pengaruh muatan begin mathsize 12px style Q subscript B end style dan begin mathsize 12px style F subscript C end style karena pengaruh muatan begin mathsize 12px style Q subscript C end style.

 

Tentukan begin mathsize 12px style F subscript B end style dan begin mathsize 12px style F subscript C end style

begin mathsize 12px style F subscript B equals fraction numerator k Q subscript A Q subscript B over denominator r subscript A B end subscript superscript 2 end fraction F subscript B equals fraction numerator k open parentheses 10 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end fraction F subscript B equals fraction numerator 50 k cross times 10 to the power of negative 12 end exponent over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction F subscript B equals 12 comma 5 k cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space N   F subscript C equals fraction numerator k Q subscript A Q subscript C over denominator r subscript A C end subscript superscript 2 end fraction F subscript C equals fraction numerator k open parentheses 10 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end fraction F subscript C equals fraction numerator 50 k cross times 10 to the power of negative 12 end exponent over denominator 4 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction F subscript C equals 12 comma 5 k cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space N end style    

 

Sudut yang dibentuk begin mathsize 12px style F subscript B end style dan begin mathsize 12px style F subscript C end style adalah θ dan besarnya adalah 60°, sehingga besarnya resultan gaya yang dialami muatan begin mathsize 12px style Q subscript A end style memenuhi

begin mathsize 12px style F subscript A equals square root of F subscript B superscript 2 plus F subscript C superscript 2 plus 2 F subscript B F subscript C space cos space theta end root end style   

Misakan begin mathsize 12px style F subscript B end style = begin mathsize 12px style F subscript C end style = A = begin mathsize 12px style 12 comma 5 k cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space straight N end style maka

begin mathsize 12px style F subscript A equals square root of A squared plus A squared plus 2 A squared space cos space theta end root F subscript A equals square root of A squared plus A squared plus 2 A squared space cos space 60 degree end root F subscript A equals square root of 2 A squared plus 2 A squared open parentheses 1 half close parentheses end root F subscript A equals square root of 2 A squared plus A squared end root F subscript A equals square root of 3 A squared end root F subscript A equals A square root of 3 end style   

Besar nilai dari gaya coulomb total pada muatan begin mathsize 12px style Q subscript A end style adalah begin mathsize 12px style F subscript A equals 12 comma 5 k square root of 3 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space N end style .

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru

Perhatikan gambar berikut!  dan  saling tegak lurus. Jika  adalah besar resultan gaya yang bekerja pada muatan q, maka memenuhi ….

Pembahasan Soal:

Resultan gaya dari sistem di atas digambarkan sebagai

begin mathsize 12px style open vertical bar F subscript R close vertical bar equals square root of F subscript 1 superscript 2 plus F subscript 2 superscript 2 end root end style   

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