Jawaban:

Besar gaya yang dialami Q2 akibat Q1 dan Q2 sebesar 0,54 Newton ke kiri

Penjelasan:

Pertanyaan besar dan arah gaya pada muatan Q2?

Soal ini menanyakan mengenai besar gaya-gaya elektrostatis dari muatan dan arahnya. Disini gaya termasuk besaran vektor yang arahnya tergantung dari letak, jenis dan besar muatannya. Jika muatannya sejenis maka akan terjadi gaya tolak-menolak (++ atau --) dan jika muatannya berbeda jenis (+- atau -+) maka akan terjadi gaya tarik-menarik.

Terlihat pada gambar di atas Q2 akan mengalami 2 buah gaya akibat adanya Q1 dan Q3. Selanjutnya kita sebut gaya di muatan Q2 akibat Q1  adalah F12 yang arahnya ke kiri dan gaya di muatan Q2 akibat Q3  adalah F23 yang arahnya ke kanan. Maka arah vektor gaya yang terjadi akan seperti ini. Dua buah gaya elektrostatis pada Q2 tersebut akan menghasilkan gaya total Ftot secara vektor.

Untuk menghitung besar nilai gaya F23 dan F21 dapat menggunakan rumus gaya elektrostatis, sebagai berikut:

F=(kq_1 q_2)/r^2

Dimana:

F : Gaya elektrostatis (Newton)

k : Konstanta elektrostatis (9x109 N/m2C2)

q1 : Muatan benda 1 (Coulomb)

q2 : Muatan benda 2 (Coulomb)

r : jarak antara 2 muatan 1 dan muatan 2 (meter)

Hitung F23:

F_23=(9*10^9×3*10^(-6)× 4*10^(-6))/1^2 =1,08 N

Hitung F21:

F_21=(9*10^9×3*10^(-6)× 2*10^(-6))/1^2 =0,54N

Hitung Ftot:

Ftot = F23 – F21

Ftot= 1,08 – 0,54 = 0,54 N

Berdasarkan hasil perhitungan maka dapat disimpulkan bahwa gaya elektrostatis yang dialami Q2 sebesar 0,54 Newton dan arahnya ke kiri.