Total dua muatan dan adalah . Jika kedua muatan tersebut dipisahkan sejauh 3 dm, setiap muatan akan merasakan gaya listrik sebesar 4 N. Besar dan berturut-turut adalah ....

Pertanyaan

Total dua muatan $begin mathsize 14px style q subscript italic 1 end style$ dan $begin mathsize 14px style q subscript italic 2 end style$ adalah $begin mathsize 14px style 6 space μC end style$ . Jika kedua muatan tersebut dipisahkan sejauh 3 dm, setiap muatan akan merasakan gaya listrik sebesar 4 N. Besar $begin mathsize 14px style q subscript italic 1 end style$ dan $begin mathsize 14px style q subscript italic 2 end style$ berturut-turut adalah ....

-4 $undefined$ C dan 10 $undefined$ C
3 $undefined$ C dan 3 $undefined$ C
4 $undefined$ C dan 2 $undefined$ C
5 $undefined$ C dan 1 $undefined$ C
8 $undefined$ C dan -2 $undefined$ C

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui
$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 plus q subscript 2 end cell equals cell 6 space text μC end text end cell row cell q subscript 2 end cell equals cell open parentheses 6 minus q subscript 1 close parentheses space text μC end text end cell row r equals cell 3 space text dm end text equals 3 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent space text m end text end cell row F equals cell 4 space text N end text end cell end table$

Ditanya
nilai masing-masing muatan

Penyelesaian
$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row 4 equals cell fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 q subscript 1 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent open parentheses 6 minus q subscript 1 close parentheses cross times 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator open parentheses 3 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent close parentheses squared end fraction end cell row 4 equals cell q subscript 1 open parentheses 6 minus q subscript 1 close parentheses cross times 10 to the power of negative 1 end exponent end cell row 40 equals cell q subscript 1 open parentheses 6 minus q subscript 1 close parentheses end cell row 40 equals cell 6 q subscript 1 minus q subscript 1 squared end cell row cell q subscript 1 squared minus 6 q subscript 1 plus 40 end cell equals 0 row blank blank blank end table$

Persamaan kuadrat di atas tidak bisa diselesaikan karena nilai diskriminannya (D < 0).

Akan tetapi dalam menghitung gaya coulomb, kita tidak memasukkan tanda muatan. Misalkan salah satu posistif (+) dan muatan yang lain negatif (-), gaya coulumb tetap bernilai positif. Namun secara aljabar perkalian kedua muatan tersebut menghasilkan nilai yang negatif. Sehingga pada persamaan di atas, nilai +40 yang merupakan hasil perkalian bisa saja mempunyai nilai -40.

Selanjutnya, persamaan di atas mempunyai alternatif atau bentuk lain yaitu :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 squared minus 6 q subscript 1 minus 40 end cell equals 0 row blank blank cell open parentheses q subscript 1 plus 4 close parentheses open parentheses q subscript 1 minus 10 close parentheses end cell row cell q subscript 1 end cell equals cell negative 4 space text μC end text space text atau end text space q subscript 1 equals 10 space text μC end text end cell end table$

Untuk $begin mathsize 14px style q subscript 1 equals negative 4 space text μC end text end style$ , maka
$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 plus q subscript 2 end cell equals 6 row cell q subscript 2 end cell equals cell 6 minus q subscript 1 end cell row blank equals cell 6 minus open parentheses negative 4 close parentheses end cell row blank equals cell 10 space text μC end text end cell end table end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah a.

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

Dua buah partikel identik terpisah pada jarak 3 m. Gaya Coulomb yang bekerja pada keduanya adalah N. Hitunglah muatan partikel masing-masing!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

$q subscript 1 equals q subscript 2 equals q$ (muatan identik)
$F equals 2 cross times 10 to the power of 4 space straight N straight r equals 3 straight m$

Ditanya: $q$

Jawab:

Gunakan Hukum Coloumb untuk menyelesaikan soal.

$F equals k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction F equals k q squared over r squared q squared equals fraction numerator F r squared over denominator k end fraction q equals square root of fraction numerator F r squared over denominator k end fraction end root q equals square root of fraction numerator 2 cross times 10 to the power of 4 cross times 3 squared over denominator 9 cross times 10 to the power of 9 end fraction end root q equals square root of 2 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent end root q equals 4 square root of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C$

Dengan demikian muatan partikel masing-masing senilai $4 square root of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C$

Roboguru

Dua muatan listrik q1= +1μC dan q2= +2μC berjarak d cm, dan menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambahkan muatan listrik sebesar 1μC, agar gaya tolak menolaknya ...

Pembahasan Soal:

Roboguru

Dua muatan listrik q1= +1μC dan q2= +2μC berjarak d cm, dan menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambahkan muatan listrik sebesar 1μC, agar gaya tolak menolaknya ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 end cell equals cell plus 1 μC end cell row cell q subscript 2 end cell equals cell plus 2 μC end cell row r equals cell d space cm end cell row cell F apostrophe end cell equals cell F space N end cell row cell q subscript 1 apostrophe end cell equals cell plus 2 μC end cell row cell q subscript 2 apostrophe end cell equals cell plus 3 μC end cell end table end style$

Pembahasan :

Pada konsep materi coloumb semakin besar muatan maka jarak kuadratnya akan semakin besar dengan gaya yang tetap, sesuai dengan persamaan matematisnya pada gaya yang sama. Muatan berbanding terbalik dengan jarak kuadratnya.

Sehingga, karena adanya penambahan muatan maka jaraknya akan semakin kecil (dekat)

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F apostrophe end cell equals F row cell k fraction numerator q subscript 1 apostrophe q subscript 2 apostrophe over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell fraction numerator left parenthesis 2 mu right parenthesis left parenthesis 3 mu right parenthesis over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell fraction numerator left parenthesis 1 mu right parenthesis left parenthesis 2 mu right parenthesis over denominator d squared end fraction end cell row cell r apostrophe squared end cell equals cell 3 d squared end cell row cell r apostrophe end cell equals cell d square root of 3 space cm end cell end table end style$

Jadi, jarak antar kedua muatan ketika besar muatan ditambah adalah $begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank d end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell square root of 3 end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cm end table end style$

Roboguru

Diketahui muatan q1 = 5 x 10-9 C. Tentukan gaya (F) pada muatan 4 x 10-9 C dengan jarak 30 cm dari muatan q1 !

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$italic q subscript 1 equals 5 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent space C italic q subscript 2 equals 4 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent space C italic r equals 30 space cm equals 0 comma 3 space m italic k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space begin inline style bevelled Nm squared over C squared end style$

Ditanyakan : gaya (F) pada muatan 4 x 10^-9 C ?

Penyelesaian :

Hukum Coulomb pada dasarnya menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik.

Gaya antara dua muatan listrik dapat dihitung dengan persamaan Hukum Coulomb.

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell italic k fraction numerator italic q subscript 1 italic q subscript 2 over denominator italic r squared end fraction end cell row blank equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent close parentheses open parentheses 4 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 3 squared end fraction end cell row blank equals cell 2 cross times 10 to the power of negative sign 6 end exponent space N end cell end table$

Dengan demikian, gaya (F) sebesar 2x10^-6 N.

Jadi, gaya (F) pada muatan q₂ sebesar 2x10^-6 N.

Roboguru

Perhatikan gambar! Gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah 45 N. Jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm, maka gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan sekarang adalah....

Pembahasan Soal:

Gaya yang terjadi pada dua muatan atau lebih disebut dengan Gaya Coulomb, dituliskan dalam persamaan :

$begin mathsize 14px style bold italic F bold space bold equals blank bold italic K bold space fraction numerator bold italic q subscript bold italic a bold space bold italic q subscript bold italic b over denominator bold italic r to the power of bold 2 end fraction end style$

Kemudian didapatkan perhitungan sebagai berikut :

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 over F subscript 2 space end cell equals cell fraction numerator space K space begin display style fraction numerator q subscript a space q subscript b over denominator r squared end fraction end style over denominator K space begin display style fraction numerator q subscript a space q subscript b over denominator r squared end fraction end style end fraction end cell row cell fraction numerator 45 space straight N over denominator F subscript 2 end fraction space end cell equals cell fraction numerator begin display style 1 over 4 squared end style over denominator begin display style 1 over open parentheses 4 space plus space 1 close parentheses squared end style end fraction end cell row cell F subscript 2 space end cell equals cell space fraction numerator 45 space cross times space 16 over denominator 25 end fraction space end cell row cell bold italic F subscript bold 2 bold space end cell bold equals cell bold space bold 28 bold comma bold 8 bold space bold N end cell end table end style$

Maka, gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan setelah digeser adalah 28,8 N.

Roboguru