Besar resultan gaya yang terjadi adalah 1 N dengan arah ke muatan A.

Pembahasan

Kita dapat menyelesaikan soal ini 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)  

Dalam kasus ini, 2 muatan utama bernilai positif dan negatif, sementara muatan yang diletakkan di tengahnya bernilai negatif. Dengan demikian, gaya yang dialami muatan yang berada di tengah akan menuju ke satu arah seperti yang terlampir pada gambar, yakni ke arah muatan positif (QA). Maka persamaan untuk kasus ini adalah

ΣF = FAB + FCB

ΣF = (k QA QB / (rAB)²) + (k QC QB / (rCB)²)

ΣF = k QB (QA / (rAB)² + QC/ (rCB)²), masukkan nilai-nilai yang diketahui,

ΣF = 9 x 10⁹ N.m²/C². 4 μC x 10⁻⁶ C/μC (2 μC x 10⁻⁶ C/ μC / (30 cm x 10⁻² m/cm)²  + 2 μC x 10⁻⁶ C/ μC / (60 cm x 10⁻² m/cm)²)

ΣF = 9 x 10⁹ N.m²/C². 4 x 10⁻⁶ C (2 x 10⁻⁶ C / (9 x 10⁻² m²)  + 2 x 10⁻⁶ C / (36 x 10⁻² m²))

ΣF = 9 x 10⁹ N.m²/C². 4 x 10⁻⁶ C ((8 x 10⁻⁶ C + 2 x 10⁻⁶ C) / (36 x 10⁻² m²))

ΣF = 9 x 10⁹ N.m²/C². 4 x 10⁻⁶ C (10⁻⁵ C) / (36 x 10⁻² m²)

ΣF = 10⁹ N.m²/C². 4 x 10⁻¹¹ C² / (4 x 10⁻² m²)

ΣF = 10⁹ N.m²/C². 10⁻⁹ C²/m²

ΣF = 1 N

Jadi, besar resultan gaya yang terjadi adalah 1 N dengan arah ke muatan A.

Pelajari lebih lanjut  

1. Materi tentang posisi muatan agar resultan gaya = 0 yomemimo.com/tugas/17361829

2. Materi tentang nilai muatan untuk menghasilkan kuat medan listrik = 0 yomemimo.com/tugas/16973346

3. Materi tentang minyak di antara plat logam yomemimo.com/tugas/17501992

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

Detil Jawaban  

Kelas : 8

Mapel : Fisika  

Bab : Bab 8 - Listrik

Kode : 8.6.8

Kata Kunci : muatan, gaya, Coulomb, resultan, interaksi, positif, negatif