Empat muatan listrik yang dianggap sebagai muatan titik memiliki besar

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

Empat muatan listrik yang dianggap sebagai muatan titik memiliki besar masing – masing +36 [ mC] terletak pada titik – titik sudut sebuah bujursangkar (persegi yang sisi – sisinya sama panjang yaitu 4 cm). Potensial listrik pada titik berat bujursangkar itu adalah . . . [volt] (k = 9 x 109 [Nm2C–2])

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Potensial listrikpadatitik berat bujur sangkaryaitu4,58202 × 10 ^{10\\} Volt. Untuk menghitung ini pahami dulu apa itu potensial listrik dan titik berat bidang.

Penjelasan dengan langkah-langkah :

Diketahui :

Terdapat empat muatan titik dengan muatan masing-masing +36 mC

Titik berada pada bujur sangkar dengan sisi 4 cm

k = 9 × 10^{9} Nm^{2} C^{2}

Ditanya :

Potensial listrik di titik berat bujur sangkar

Jawab :

1. Titik berat pada bujur sangkar merupakan perpotongan dari masing-masing sumbu simetri

Misal digambar bujur sangkar ABCD dengan AB=BC=CD=DA=4cm maka perpotongan sumbu simetri ada di titik (2,2) atau di tengah bujur sangkar. Jarak terdekat di titik berat bujur sangkar dengan muatan menggunakan pitagoras

r = \sqrt{x^{2}+y^{2}}

r = \sqrt{2^2 +2^2 }\\ r = \sqrt{4+4} = \sqrt{8} = 2\sqrt{2} cm = 2\sqrt{2} × 10^{-\\2} m

2. Potensial Listrik merupakan besarnya usaha untuk memindahkan satu satuan muatan tertentu dari satu titik ke titik lainya. Potensial listrik besartuan Volt dengan lambang V. Potensial listrik dirumuskan menjadi

V = \frac{k.Q}{r}

Pada soal

nilai r_{a}= r_b = r_c = r_d = r = 2\sqrt{2} × 10^{-2} m

nilai Q_a=Q_b=Q_c=Q_d=Q=36 mC = 3,6 * 10^{-2} C

V_{total} = V_a + V_b + V_c + V_d\\V_{total} = \frac{k.Q_a}{r_a} + \frac{k.Q_b}{r_b} + \frac{k.Q_c}{r_c} + \frac{k.Q_d}{r_d}\\ V_{total} = \frac{k.Q_a}{r} + \frac{k.Q_b}{r} + \frac{k.Q_c}{r} + \frac{k.Q_d}{r}\\\V_{total} = \frac{k}{r}(Q_a + Q_b + Q_c +Q_d)\\V_{total} = \frac{k}{r}(Q + Q + Q +Q)\\\V_{total} = \frac{k}{r}(4Q)\\\V_{total} = 4.\frac{k.Q}{r} \\V_{total} = 4 * \frac{9 * 10^9 Nm^2C^{-2} * 3,6*10^{-2}C}{2\sqrt{2}*10^{-2}m } ; catatan lambang * artinya perkalian

V_{total} = 4,58202 × 10^{10} Volt

sehingga potensial listrik di titik berat bujur sangkar ialah 4,58202 × 10^{10} Volt

Pelajari lebih lanjut :

Pelajari lebih lanjut tentang materi potensial listrik dan contoh pembahasanya pada link :  

yomemimo.com/tugas/5960417

yomemimo.com/tugas/32277163

#BelajarBersamaBrainly

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh arinichoir 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: Sun, 03 Jul 22