Roboguru

Titik A, B, dan C terletak pada satu garis lurus yang berada di udara. Pada titik A terdapat muatan listrik dan pada titik C terdapat muatan listrik . Jika gaya total di titik C nol, jarak AB = 2 m, dan BC = 1 m, hitung besar muatan di B!

Pertanyaan

Titik A, B, dan C terletak pada satu garis lurus yang berada di udara. Pada titik A terdapat muatan listrik plus 27 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C dan pada titik C terdapat muatan listrik negative 3 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C. Jika gaya total di titik C nol, jarak AB = 2 m, dan BC = 1 m, hitung besar muatan di B!

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui

q subscript A equals 27 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C q subscript C equals negative 3 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C r subscript A B end subscript equals 2 space straight m r subscript B C end subscript equals 1 space straight m

Ditanya : muatan di B?

Penyelesaian

Supaya gaya total di titik C nol, maka besar gaya muatan AC harus sama dengan gaya muatan BC

F subscript A C end subscript equals F subscript B C end subscript fraction numerator up diagonal strike k q subscript A up diagonal strike q subscript C end strike over denominator r subscript A C end subscript squared end fraction equals fraction numerator up diagonal strike k q up diagonal strike blank subscript B q subscript C end strike over denominator r subscript B C end subscript squared end fraction fraction numerator 27 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent over denominator left parenthesis 2 plus 1 right parenthesis squared end fraction equals q subscript B over 1 squared 27 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent equals 9 q subscript B q subscript B equals 3 cross times 10 to the power of negative 9 end exponent space straight C

Dengan demikian, besar muatan di B adalah bold 3 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 9 end exponent bold space bold C.

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

Intensitas medan listrik E di suatu titik pada jarak 30 cm dari muatan titik q1 = 5 x 10-19 (dalam udara).   Berdasarkan nilai q1, hitunglah: Gaya pada muatan q2 = 4 x 10-10 C yang diletakkan pada...

Pembahasan Soal:

text q end text subscript 1 text =5×10 end text to the power of negative 19 end exponent text C end text text q end text subscript 2 text =4×10 end text to the power of negative 10 end exponent text C end text text r=30 cm= 0,3 m end text

text F=k end text fraction numerator text q end text subscript 1 times text q end text subscript 2 over denominator text r end text squared end fraction text F=9×10 end text to the power of 9 fraction numerator text 5×10 end text to the power of negative 19 end exponent times text 4×10 end text to the power of negative 10 end exponent over denominator text 0,3 end text squared end fraction text F=9×10 end text to the power of 9 text 20×10 end text to the power of negative 29 end exponent over text 9×10 end text to the power of negative 2 end exponent text F=20×10 end text to the power of negative 18 end exponent text N end text

Dengan demikian, gaya yang bekerja pada q besarnya adalah text 20×10 end text to the power of negative 18 end exponent text N end text menjauhi muatan.space

0

Roboguru

Tiga buah muatan A, B, dan C, masing-masing bernilai 10 C, 10 C, dan 20 C disusun seperti pada gambar di bawah ini! Gaya Coulomb yang dialami muatan B sebesar ....

Pembahasan Soal:

Diketahui,

begin mathsize 14px style q subscript A equals 10 space μC equals 10 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C q subscript B equals 10 space μC equals 10 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C q subscript C equals 20 space μC equals 20 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C r subscript B A end subscript equals r subscript B C end subscript equals 0 comma 1 space straight m end style 

Oleh karena ketiga muatan sejenis, maka gaya interaksi antar muatan adalah tolak menolak, sehingga arah gaya Coloumb di B akibat muatan A arahnya menuju ke muatan C, begitu pula sebaliknya arah gaya Coloumb di B akibat muatan C arahnya menuju ke muatan A. Kita asumsikan arah kanan nilainya positif (+) sedangkan kiri negatif (-), maka:
begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript B end cell equals cell F subscript B A end subscript minus F subscript B C end subscript end cell row blank equals cell k fraction numerator q subscript B q subscript A over denominator r subscript B A end subscript squared end fraction minus k fraction numerator q subscript B q subscript C over denominator r subscript B C end subscript squared end fraction end cell row blank equals cell k q subscript B open parentheses q subscript A over r subscript B A end subscript squared minus q subscript C over r subscript B C end subscript squared close parentheses end cell row blank equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 left parenthesis 10 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent right parenthesis open parentheses fraction numerator 10 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses 0 comma 1 close parentheses squared end fraction minus fraction numerator 20 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses 0 comma 1 close parentheses squared end fraction close parentheses end cell row blank equals cell negative 9 cross times 10 to the power of 1 space straight N end cell end table end style 

Nilai negatif berarti gaya Coloum pada muatan B searah dengan arah gaya FBC.

Jadi, jawaban yang benar adalah A.

1

Roboguru

Perhatikan gambar berikut. Ketiga muatan q1 , q2  dan q adalah segaris. Jika q = 5 C dan d = 30 cm, besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah ... . (k = 9 x 109 N m2/C2)

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals 60 mu C equals 60 cross times 10 to the power of negative 6 space end exponent straight C q subscript 2 equals 120 mu C equals 120 cross times 10 to the power of negative 6 space end exponent straight C misal space q space equals q subscript 3 equals 5 mu C equals 5 cross times 10 to the power of negative 6 space end exponent straight C d space equals r subscript 31 equals 30 space cm space equals space 0 comma 3 space straight m 2 d space equals r subscript 32 equals 60 space cm space equals space 0 comma 6 space straight m

Ditanya: F3.

Penyelesaian:

Soal ini menggunakan konsep Resultan gaya Coulomb pada muatan segaris. Jika gaya Coulomb searah, maka resultan gaya yang dihasilkan merupakan penjumlahan dari masing-masing gaya. Jika gaya Coulomb berlawanan arah, maka resultan gaya Coulombnya merupakan pengurangan dari masing-masing gaya.

capital sigma F equals F subscript 1 plus F subscript 2

dengan F = k space fraction numerator q subscript 1. q subscript 2 over denominator r squared end fraction

Sehingga resultan gaya Coulomb pada muatan 3 akibat muatan 1 dan 2 adalah:

F subscript 3 equals F subscript 31 minus F subscript 32 F subscript 3 equals k fraction numerator q subscript 3 q subscript 1 over denominator left parenthesis r subscript 31 right parenthesis squared end fraction minus k fraction numerator q subscript 3 q subscript 2 over denominator left parenthesis r subscript 32 right parenthesis squared end fraction F subscript 3 equals 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 60 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 3 squared end fraction minus 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses open parentheses 120 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 6 squared end fraction F subscript 3 equals 30 minus 15 equals 15 space straight N space menuju space muatan space q subscript 2 space left parenthesis F subscript 13 less than F subscript 23 right parenthesis

Oleh karena itu jawaban yangt tepat adalah D.

1

Roboguru

Dua buah muatan titik bebas +q dan +4q berada pada jarak I satu sama lain. Sebuah muatan ketiga ditempatkan sedemikian sehingga seluruh sistem tersebut dalam keadaan seimbang (setiap muatan mengalami ...

Pembahasan Soal:

Diketahui

q1+q

q2 = +4q

Jarak = I

Ditanyakan

Letak, besar, dan tanda muatan ketiga agar resultan gayanya nol

Jawab

Agar resultan gaya nol, maka kedua gaya harus berlawanan sehingga muatan ketiga harus positif dan diletakkan diantara kedua muatan. Misal muatan ketiga diletakkan sejauh x dari +q dan sejauh l-x dari +4q.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell begin inline style sum for space of end style F end cell equals 0 row cell F subscript 13 minus F subscript 23 end cell equals 0 row cell F subscript 13 end cell equals cell F subscript 23 end cell row cell fraction numerator k Q subscript 1 Q subscript 3 over denominator r subscript 13 squared end fraction end cell equals cell fraction numerator k Q subscript 2 Q subscript 3 over denominator r subscript 23 squared end fraction end cell row cell q over x squared end cell equals cell fraction numerator 4 q over denominator open parentheses l minus x close parentheses squared end fraction end cell row cell open parentheses l minus x close parentheses squared end cell equals cell 4 x squared end cell row cell square root of open parentheses l minus x close parentheses squared end root end cell equals cell square root of 4 x squared end root end cell row cell l minus x end cell equals cell 2 x end cell row cell 3 x end cell equals l row x equals cell 1 third l end cell end table   

Dengan demikian, muatan ketiga harus positif, diletakkan sejauh 31l muatan +q dan sejauh 32l dari muatan +4q, dengan besar muatan sembarang.

1

Roboguru

Muatan q1​=2μC berada pada jarak 0,3 m dari muatan q2​=6μC. Muatan ketiga q3​=3μC berada di tengah-tengah antara q1 dan q2. Gaya elektrostatis pada muatan ketiga adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

q1=2μCq2=6μCq3=3μCr12=0,3m 

Ditanya :

F3=? 

Pembahasan :

Soal diatas dapat diselesaikan dengan menggunakan hukum coulomb, dan resultan gaya yang sejajar.

Langkah pertama, gambarkan semua gaya tolak menolak pada interaksi muatan 1, 2, dan 3, seperti pada gambar dibawah ini.


 


Karena muatan ketiga berada ditengah muatan pertama dan kedua, maka r31=r32=0,15m .

Langkah kedua adalah mencari gaya milik muatan ketiga, yaitu F31 dan F32 .

F31=r312kq3q1=(0,15)29×109×3×106×2×106=1000022554×103=225540=2,4N 

F32=r312kq3q1=(0,15)29×109×3×106×6×106=10000225162×103=2251620=7,2N 

Langkah ketiga adalah menghitung resultan gaya pada muatan ketiga untuk mendapatkan gaya pada muatan ketiga.

F3=F31F32=2,47,2=4,8N 

Dengan demikian, maka besar gaya pada muatan ketiga adalah 4,8 N, sementara tanda (-) menunjukkan arahnya ke kiri.

Oleh karena itu, maka jawaban yang tepat adalah C.

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