Jawaban:

brainly

Cari...

sundari2najwan

2

alfarhanisyahrilroma

18.09.2018

Fisika

Sekolah Menengah Pertama

terjawab • terverifikasi oleh ahli

Dua buah muatan +9 μC dan +16 μC terpisah sejauh 10 cm. Muatan C sebesar -4 μC diletakkan di antara kedua muatan tersebut sehingga gaya Coulomb pada muatan C bernilai nol. Jarak antara kedua muatan sebesar ...

1

LIHAT JAWABAN

sundari2najwan

Tanyakan alfarhanisyahrilroma mengenai soal ini...

Jawaban ini terverifikasi

17 orang merasa terbantu

ninfauz

Si Hebat

2.7 rb jawaban

23.6 jt orang terbantu

Dua buah muatan +9 μC dan +16 μC terpisah sejauh 10 cm. Muatan C sebesar -4 μC diletakkan di antara kedua muatan tersebut sehingga gaya Coulomb pada muatan C bernilai nol. Jarak antara kedua muatan dengan muatan C adalah sebesar...

Jawaban

Pendahuluan

Pada kasus ini kita mencari posisi untuk Qc agar resultan yang bekerja pada Qc bernilai 0, sehingga muatan Qc seolah-olah tidak mengalami gaya Coulomb dari kedua muatan lainnya. Untuk menghasilkan resultan sama dengan nol, gaya interaksi yang bekerja antara Qa (+9 μC) dan Qc dan Qb (+16 μC) dengan Qc harus sama, namun berlawanan arah. Oleh karenanya, kita perlu memperhatikan jenis muatan yang ada. Qa dan Qb merupakan jenis muatan positif, sementara Qc bermuatan negatif. Maka dipastikan Qc memang harus berada di antara Qa dan Qb, tidak bisa diluar itu.

Asumsi Qa diletakkan di sebelah kiri dan Qb di sebelah kanan.

Bila Qc diletakkan di sisi kiri Qa, maka interaksi Qa dengan Qc dan Qb dengan Qc sama-sama menarik Qc, sehingga keduanya saling menguatkan, akibatnya Qc akan bergeser ke arah kanan mendekati kedua muatan. Sementara bila Qc diletakkan di sisi kanan Qb, maka interaksi Qa dengan Qc dan Qb dengan Qc juga akan sama-sama menarik Qc, sehingga keduanya saling menguatkan, akibatnya Qc akan bergeser ke arah kiri mendekati kedua muatan. Dengan demikian Qc harus berada di tengah, sehingga ia akan tertarik ke arah kiri oleh Qa dan tertarik ke arah kanan oleh Qb, sehingga keduanya gaya saling melemahkan sehingga memungkinkan Qc untuk mendapatkan resultan gaya sebesar 0.

Pembahasan

Dengan memanfaatkan rumus gaya Coulomb,

F = k Q q / r²,

di mana

F : gaya Coulomb (N)

k : konstanta Coulomb (9 x 10⁹ N.m²/C²)

Q : muatan sumber (C)

q : muatan uji (C)

r : jarak antara kedua muatan (m)

Maka persamaan untuk kasus ini adalah

ΣF = 0

Fac - Fbc = 0

Fac = Fbc

k Qa Qc / rac² = k Qb Qc / rbc²

Dengan rab = 10 cm, maka

k Qa Qc / rac² = k Qb Qc / (10 - rac)²

Untuk mempermudah penulisan maka rac = x, sehingga

k Qa Qc / x² = k Qb Qc / (10 - x)², bagi kedua ruas dengan k. Qc, sehingga

Qa / x² = Qb / (10 - x)², dengan Qa = 9 μC dan Q₂ = 16 μC, maka

9 μC / x² = 16 μC / (10 - x)²

9 / x² = 16 / (10 - x)², akarkan kedua ruas, sehingga

3 / x = 4 / (10 - x)

3 (10 - x) = 4. x

30 - 3x = 4x

30 - 3x - 4x = 0

30 - 7x = 0

-7x = -30

x = 30/7

x = 4,2857, maka

rac = 4,2857 cm

rbc = 10 cm - 4,2857 cm = 5,7143 cm

Pembuktian

ΣF = 0

Fac - Fbc = 0

k Qa Qc / rac² - k Qb Qc / rbc² = 0

k Qc (Qa / rac² - Qb / rbc²) = 0

Qa / rac² - Qb / rbc² = 0

9 μC / (4,2857 cm)² - 16 μC / (5,7143 cm)² = 0

9 μC / (18,3672 cm²) - 16 μC / (32,6532 cm²) = 0

0,5 μC/cm² - 0,5 μC/cm² = 0

0 = 0 → TERBUKTI

Penjelasan:

Semoga Membantu