Contoh Soal Rumus Listrik Statis Fisika 1
1. Diagram di samping menunjukkan tiga bola kecil bermuatan listrik. Besar gaya yang bekerja pada bola B adalah …
(k = 9 x 109 N m2/c2)
Jawab
2. Tentukan kuat medan listrik di pusat persegi jika :
a. 4 muatan itu negatif
b. 4 muatan selang seling negative positif
c. 4 muatan berurutan positif-positif-negatif-negatif
d. Salah satu muatan negatif yang lain positif
Jawab
a. 4 muatan itu negatif :
terdapat gaya tolak menolak pada setiap muatan berlawanan arah namun besar yang sama, sehingga jika dihitung di pusat medan magnet = nol
A dan D memiliki medan magnet sama kuat dan berlawanan arah, begitu juga C dan B. sehingga di pusat kuat medan = nol
c. 4 muatan berurutan positif-positif negatif-negatif :
d. salah satu muatan negatif yang lain positif :
Jawab
2. Tentukan kuat medan listrik di pusat persegi jika :
a. 4 muatan itu negatifb. 4 muatan selang seling negative positif
c. 4 muatan berurutan positif-positif-negatif-negatif
d. Salah satu muatan negatif yang lain positif
Jawab
a. 4 muatan itu negatif :
terdapat gaya tolak menolak pada setiap muatan berlawanan arah namun besar yang sama, sehingga jika dihitung di pusat medan magnet = nolb. 4 muatan selang seling negatif positif :
A dan D memiliki medan magnet sama kuat dan berlawanan arah, begitu juga C dan B. sehingga di pusat kuat medan = nol
c. 4 muatan berurutan positif-positif negatif-negatif :
d. salah satu muatan negatif yang lain positif :
6. total dua muatan q1 dan q2 adalah 5 microC. Jika kedua muatan tersebut dipisahkan sejauh 3m, setiap muatan akan merasakan gaya listrik sebesar 4 x 10^9 N. Besar q1 dan q2 berturut-turut adalah ...
Jawab
F = 4 x 10^9 N
r = 3
k = 9 x 10^9
q1 + q2 = 5
F = kQ1.Q2/r^2
4 = k.Q1(5-Q1)/9
4 = 5q1 - q1^2
q1^2 - 5q1 + 4 = 0
(q1 -4)(q1-1) = 0
q1 = 4 -> q2 = 1
q1 = 1 -> q2 = 4
7. Muatan +Q coulomb ditempatkan di x = -1 m dan muatan -3Q coulomb ditetapkan di x = +1 m. Muatan uji +q coulomb yang diletakkan di sumbu X akan mengalami gaya total nol jika ia diletakkan di x adalah ...
Supaya resultan nol maka +q harus di kiri Q+ atau kanan -3Q
Jawab
F = 4 x 10^9 N
r = 3
k = 9 x 10^9
q1 + q2 = 5
F = kQ1.Q2/r^2
4 = k.Q1(5-Q1)/9
4 = 5q1 - q1^2
q1^2 - 5q1 + 4 = 0
(q1 -4)(q1-1) = 0
q1 = 4 -> q2 = 1
q1 = 1 -> q2 = 4
7. Muatan +Q coulomb ditempatkan di x = -1 m dan muatan -3Q coulomb ditetapkan di x = +1 m. Muatan uji +q coulomb yang diletakkan di sumbu X akan mengalami gaya total nol jika ia diletakkan di x adalah ...
Supaya resultan nol maka +q harus di kiri Q+ atau kanan -3Q
Jarak x ke -1 = r
F1 = +Q dan +q = $\frac {k.+Q.q}{r^2}$
F2 = +q dan -3Q = $\frac{k.-3Q.q}{(r + 2)^2}$
resultan adalah 0
F1 = F2
$\frac {k.+Q.q}{r^2}$ = $\frac{k.-3Q.q}{(r + 2)^2}$
$\frac{(r + 2)^2}{r^2}$ = $\frac{k-3Q.q}{k.+Q.q}$
$\frac{(r + 2)}{r}$ = $\frac{\sqrt3}{1}$
$\sqrt3$r = r + 2
r = $\frac{2}{\sqrt3 - 1}$ m
8. Dua bola X dan Y terpisah sejauh 9 m. Muatan pada bola X adalah 3 micro C dan muatan pada bola Y adalah 1 micro C. Jika F adalah besar gaya X dan Y, nilainya adalah...
F = $\frac{k.X.Y}{r^2} = k.3.1.\frac{10^{-12}}{81} = k.{10^{-12}}{27}$
F1 = +Q dan +q = $\frac {k.+Q.q}{r^2}$
F2 = +q dan -3Q = $\frac{k.-3Q.q}{(r + 2)^2}$
resultan adalah 0
F1 = F2
$\frac {k.+Q.q}{r^2}$ = $\frac{k.-3Q.q}{(r + 2)^2}$
$\frac{(r + 2)^2}{r^2}$ = $\frac{k-3Q.q}{k.+Q.q}$
$\frac{(r + 2)}{r}$ = $\frac{\sqrt3}{1}$
$\sqrt3$r = r + 2
r = $\frac{2}{\sqrt3 - 1}$ m
8. Dua bola X dan Y terpisah sejauh 9 m. Muatan pada bola X adalah 3 micro C dan muatan pada bola Y adalah 1 micro C. Jika F adalah besar gaya X dan Y, nilainya adalah...
F = $\frac{k.X.Y}{r^2} = k.3.1.\frac{10^{-12}}{81} = k.{10^{-12}}{27}$
Sama2 :)
BalasHapus