1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

Tiga buah muatan berada pada titik sudut segitiga sama sisi

Berikut ini adalah pertanyaan dari mahmudimudi916 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Tiga buah muatan berada pada titik sudut segitiga sama sisi seperti pada Gambar. Masing-masing muatan tersebut adalah q₁ = 1 μC, q2 =2 µC, dan q3 = -4 µC. Berapa gaya total pada muatan qı dan gaya total pada muatan q3? 92=2 µC 0,5 m 0,5 m 93= -4 μC 9₁=1 µC 0,5 m​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Penjelasan:

Diketahui :

  • q1 = 1 μC → 1×10^-6 C
  • q2 = 2 μC → 2×10^-6 C
  • q3 = -4 μC → -4×10^-6 C
  • r = 0,5 m

Ditanya :

  • F q3

Jawab :

Kita ketahui rumus gaya coulumb sebagai

\boxed{\rm F=k\frac{Q_x\times Q_y}{r^2}}

  • F = Gaya coulumb
  • k = 9×10⁹ N m²/C²
  • Qx = Besar muatan ke x
  • Qy = Besar muatan ke y
  • r = jarak antar muatan

Karena yang ditanyakan F q3 atau resultan gaya q3 , maka kita cari gaya coulumb q3q2 , dan q3q1

\therefore\displaystyle F_{q3q1}

\begin{aligned}\rm F_{q3q1}&=k\frac{-4.10^{-6}\times 1.10^{-6}}{(0,5)^2}\\&=\frac{-4.10^{-12}}{0,25}k\end{aligned}

\therefore\displaystyle F_{q3q2}

\begin{aligned}\rm F_{q3q2}&=k\frac{-4.10^{-6}\times 2.10^{-6}}{(0,5)^2}\\&=\frac{-8.10^{-12}}{0,25}k\end{aligned}

\becauseMisal \displaystyle\frac{10^{-12}}{0,25}k\:=\: x , sehingga

F_{q3q1} = -4x

F_{q3q2} = -8x

\thereforeMencari Gaya Coulumb titik Q3

\boxed{F_{q3}=\sqrt{(F_{q3q1})^2+(F_{q3q2})^2+2(F_{q3q1})(F_{q3q2}).\cos\theta}}

\begin{aligned}F_{q3}&=\sqrt{(-4x)^2+(-8x)^2+2(-4x)(-8x).\cos 120^{\circ}}\\&=\sqrt{16x^2+64x^2+(64x^2).-\frac{1}{2}}\\&=\sqrt{80x^2-32x^2}\\&=\sqrt{48x^2}\\&=\sqrt{16x^2\times 3}\\&=4x\sqrt{3}\\&\cdots subtitusi\:nilai\:x\\&=4(\frac{10^{-12}}{0,25}k)\sqrt{3}\\&=\frac{4.10^{-12}\times 9.10^9\times 10^2}{25}\sqrt{3} \\ & = \frac{36. {10}^{ - 1} }{25} \sqrt{3} \\ & = \boxed{1,44 \times {10}^{ - 1} \sqrt{3} } \end{aligned}

\therefore Maka besar gaya pada q3 adalah

1,44\times 10^{-1}\sqrt{3}\:N

Penjelasan:Diketahui : q1 = 1 μC → 1×10^-6 Cq2 = 2 μC → 2×10^-6 Cq3 = -4 μC → -4×10^-6 Cr = 0,5 mDitanya : F q3 Jawab : Kita ketahui rumus gaya coulumb sebagai [tex]\boxed{\rm F=k\frac{Q_x\times Q_y}{r^2}}[/tex]F = Gaya coulumbk = 9×10⁹ N m²/C²Qx = Besar muatan ke xQy = Besar muatan ke yr = jarak antar muatan Karena yang ditanyakan F q3 atau resultan gaya q3 , maka kita cari gaya coulumb q3q2 , dan q3q1[tex]\therefore\displaystyle F_{q3q1}[/tex][tex]\begin{aligned}\rm F_{q3q1}&=k\frac{-4.10^{-6}\times 1.10^{-6}}{(0,5)^2}\\&=\frac{-4.10^{-12}}{0,25}k\end{aligned}[/tex][tex]\therefore\displaystyle F_{q3q2}[/tex][tex]\begin{aligned}\rm F_{q3q2}&=k\frac{-4.10^{-6}\times 2.10^{-6}}{(0,5)^2}\\&=\frac{-8.10^{-12}}{0,25}k\end{aligned}[/tex][tex]\because[/tex]Misal [tex]\displaystyle\frac{10^{-12}}{0,25}k\:=\: x[/tex] , sehingga[tex]F_{q3q1} = -4x[/tex][tex]F_{q3q2} = -8x[/tex] [tex]\therefore[/tex]Mencari Gaya Coulumb titik Q3[tex]\boxed{F_{q3}=\sqrt{(F_{q3q1})^2+(F_{q3q2})^2+2(F_{q3q1})(F_{q3q2}).\cos\theta}}[/tex][tex]\begin{aligned}F_{q3}&=\sqrt{(-4x)^2+(-8x)^2+2(-4x)(-8x).\cos 120^{\circ}}\\&=\sqrt{16x^2+64x^2+(64x^2).-\frac{1}{2}}\\&=\sqrt{80x^2-32x^2}\\&=\sqrt{48x^2}\\&=\sqrt{16x^2\times 3}\\&=4x\sqrt{3}\\&\cdots subtitusi\:nilai\:x\\&=4(\frac{10^{-12}}{0,25}k)\sqrt{3}\\&=\frac{4.10^{-12}\times 9.10^9\times 10^2}{25}\sqrt{3} \\ & = \frac{36. {10}^{ - 1} }{25} \sqrt{3} \\ & = \boxed{1,44 \times {10}^{ - 1} \sqrt{3} } \end{aligned}[/tex][tex]\therefore[/tex] Maka besar gaya pada q3 adalah [tex] 1,44\times 10^{-1}\sqrt{3}\:N[/tex]

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh CLA1R0 dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Mon, 24 Jul 23
<< Previous Post
Next Post >>