LISTRIK STATIS

▶ Gaya Coulomb

Tentukan besar gaya pada muatan Q4 berdasarkan rangkaian dibawah ini jika d = 2 m

Q₁ = + q

Q₂ = - 2q

Q₃ = -3q

Q₄ = -4q

R₁₄ = R₃₄ = 2 m

R₂₄ = 2√2 m

|F₄| = __ ?

F₄₁ = k Q₁ Q₄ / R₁₄²

F₄₁ = k · q · (-4q) / 2²

F₄₁ = -kq² (tarik menarik)

F₄₃ = k Q₃ Q₄ / R₃₄²

F₄₃ = k · (-3q) · (-4q) / 2²

F₄₃ = 3 kq² (tolak menolak)

F₄₂ = k Q₂ Q₄ / R₂₄²

F₄₂ = k · (-2q) · (-4q) / (2√2)²

F₄₂ = kq² (tolak menolak)

F₄₂ pada sumbu X = F₄₂ pada sumbu Y = kq² · sin 45°

= kq²√2/2

|F₄| pada sumbu X = F₄₂ x + F₄₁  

= kq²√2/2 - kq²

= kq²(√2/2 - 1)

|F₄| pada sumbu Y = F₄₃ + F₄₂ y

= 3 kq² + kq²√2/2

= kq²(3 + √2/2)

|F₄| = √[(F₄ x)² + (F₄ y)²]

= √[(kq²(√2/2 - 1))² + (kq²(3 + √2/2))²] ... gunakan kalkulator untuk menyederhanakan

= kq²√(11 + 2√2) N ✔

dengan k adalah konstanta Coulomb sebesar 9 x 10⁹ Nm²/C².