Letak muatan q yang tepat adalah:

C. 15 cm di kiri benda A

Pembahasan:

Gaya tarik menarik maupun gaya tolak menolak, antara dua benda bermuatan, berbanding lurus dengan perkalian besar muatan benda, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut. Gaya ini deisebut dengan gaya Coulomb.

Bila dinyatakan dalam rumus gaya Coulomb memiliki rumus:

F = k q1 q2/r²

Dimana:

F =  gaya Coulomb (dalam Newton)

k = Konstanta Coulomb atau konstanta gaya listrik  

q1, a2 = muatan benda (dalam Coulomb)

r = jarak kedua benda (dalam meter)

Karena dalam soal ini benda Q yang ditempatkan bermuatan positif, maka akan timbul gaya tolak menolak dengan benda A (sesama positif) dan gaya tarik menarik dengan benda B (karena berbeda tanda muatan).

Akibatnya, bila diletakkan:

- di tengah A dan B, benda Q akan terdorong ke kanan oleh benda A dan tertarik ke kanan oleh benda C.  

- di kiri benda A, benda Q akan terdorong ke kiri oleh benda A dan tertarik ke kanan oleh benda C.

- di kanan benda B, benda Q akan terdorong ke kanan oleh benda A dan tertarik ke kanan oleh benda C.

karena lokasi yang menimbulkan gaya berlawanan adalah di kiri benda A, maka letak muatan Q yang tepat adalah di kiri benda A.

Jarak penempatan benda Q adalah di lokasi dimana gaya Coulomb akibat benda A dan B sama.

Dalam soal diketahui:

jarak A dan B = 5 cm  

muatan A = 9 µC

muatan B = -16 µC  

muatan Q kita misalkan Q

jarak Q ke A kita misalkan sebagai x

maka:

FA = FB

k qA qQ/rA² = k qB qQ/rB²

9Q/x² = -16Q/(x + 5)²

9(x + 5)² = -16x²

9(x² + 10x + 25) = 16x²

9x²  + 90x + 225 = 16x²

-7x²  + 90x +225 = 0

x = -17/7, x = 15 (diambil nilai positif)

Jadi lokasi benda Q adalah 15 cm di kiri benda A

Pelajari lebih lanjut:

Dua buah muatan Q terpisah sejauh R memiliki gaya coulumb sebesar F. Jika jarak kedua muatan diubah menjadi dua kali jarak mula-mula, maka besar gaya coulomb yang dialami menjadi...

yomemimo.com/tugas/16385198

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Kelas: VIII  

Kode: 8.6.8  

Mata pelajaran: Fisika  

Materi: Bab 8 - Listrik  

Kata kunci: Hukum Coulomb