Tolong bantu jawab! dua muatan listrik yang tidak sejenis mempunyai besar yang sama 2,0 x 10 pangkat minus 7 C terpisah dengan jarak 15,0 cm satu sama lain. a.t

Jawaban:

A. Besar kuat medan di P adalah 640.000 N/C dan arahnya je kanan

B. Gaya di P adalah 1,024 × 10[tex]^{-13}[/tex] N dan arahnya ke kanan.

C. Kemungkinan ada tempat yg kuat medannya nol adalah

tidak ada titik yg mungkin memiliki kuat medan sama dengan nol.

Pembahasan:

LISTRIK STATIS

Pada 2 benda yg bermuatan, bila dipisahkan dengan jarak r maka akan terjadi Gaya Coulomb

Hukum Coulomb

Dua muatan berjarak r dengan muatan Q₁ dan Q₂ yg diletakkan pada udara atau vakum akan berlaku rumus

[tex]F\:=\: k\frac{Q_1 \:Q_2}{r^2}[/tex]

Dengan k = 9 × 10⁹ Nm²/C²

Kuat Medan

Arah kuat medan selalu keluar (menjauhi) dr muatan positif dan menuju (mendekati) muatan negatif.

[tex]E\:=\: k\frac{Q}{r^2}[/tex]

E = kuat medan (N/C)

Diket:

Q₁ = [tex]2\times 10^{-7}[/tex]

Q₂= [tex]-2\times 10^{-7}[/tex]

d = 15 cm = 0,15 m

P di tengah kedua muatan

Maka r₁ = r₂ = 0,15 ÷ 2 = 0,075 m

Qp = 1,6 × 10[tex]^{-19}[/tex]

Dit:

A. Besar E di P?

B. Besar F di P?

C. Dimana E = 0?

Penjelasan:

A. Kuat medan muatan 1 yg positif, arahnya menjauhi muatan, ke kanan.

[tex]E_1\:=\: k\frac{Q_1}{r_1^2}\\=\: 9\times 10^9 \frac{2\times 10^{-19}}{0,075^2}[/tex]

= 320.000 N/C

Kuat medan muatan 2 yg negatif, arahnya menjauhi muatan, ke kanan.

[tex]E_2\:=\: k\frac{Q_2}{r_2^2}\\=\: 9\times 10^9 \frac{2\times 10^{-19}}{0,075^2}[/tex]

= 320.000 N/C

Maka besar kuat medan di P

Ep = E₁ + E₂

= 320.000 + 320.000

= 640.000 N/C

B. Gaya F₁ adalah gaya antara muatan 1 dan proton. Krn sejenis, maka gayanya tolak menolak. Di P arahnya ke kanan.

[tex]F_1\:=\: k\frac{Q_1 \:Q_p}{r^2}\\=\: 9 \times 10^9 \frac{2 \times 10^{-7}\times 1,6\times 10^{-19}}{0,075^2}[/tex]

= 5,12 × 10[tex]^{-14}[/tex] N

Gaya F₂ adalah gaya antara muatan 2 dan proton. Krn berlawanan jenis, maka gayanya tarik menarik. Di P arahnya ke kanan.

[tex]F_2\:=\: k\frac{Q_2\:Q_p}{r^2}\\=\: 9 \times 10^9 \frac{2 \times 10^{-7}\times 1,6\times 10^{-19}}{0,075^2}[/tex]

= 5,12 × 10[tex]^{-14}[/tex] N

Maka gaya di P

Fp = F₁ + F₂

[tex]=\: 5,1 \times 10^{-14} \:+\: 5,1 \times 10^{-14}[/tex]

= 1,024 × 10[tex]^{-13}[/tex] N

C. Perhatikan lampiran. Di titik R dan S, kuat medan bisa sama dengan 0. Karena arah dari E₁ dan E₂. Lihat titik R

R ke muatan 1 = r₁ = x

R ke muatan 2 = r₂ =  0,15 + x

E₁ - E₂ = 0

E₁ = E₂

[tex]k \frac{Q_1}{r_1^2} \:=\: k \frac{Q_2}{r_2^2}[/tex]

Coret k dan Q₁ dan Q₂ (krn besarnya sama)

[tex]\frac{1}{r_1^2} \:=\: \frac{1}{r_2^2}[/tex]

Kali silang

r₂² = r₁²

(0,15 + x)²= x²

0,15 + x = x

0,15 = 0

Tidak mungkin.

Jadi tidak ada titik yg kuat medannya sama dengan nol

Pelajari lebih lanjut pada tugas

https://brainly.co.id/tugas/1702920

https://brainly.co.id/tugas/17262246

Kategorisasi

Kelas : XII

Mapel : Fisika

Materi : Listrik Statik

Kata Kunci : Hukum Coulomb, Kuat Medan, Gaya

Kode Kategorisasi : 12.6.2.