Sebuah partikel bermuatan +5 µC diletakkan pada garis hubung dan diantara partikel-partikel bermuatan -9 µC-dan -4 µC yang berjarak 0,5 m. Tentukan besar dan arah gaya pada partikel bermuatan +5 µC jika diletakkan ditengah-Tengah kedua partikel bermuatan negatif.
Answer (1)
Jawaban:Oke, mari kita hitung besar dan arah gaya pada partikel +5 µC. Diketahui: - q₁ = -9 µC = -9 x 10^-6 C- q₂ = +5 µC = +5 x 10^-6 C- q₃ = -4 µC = -4 x 10^-6 C- r₁₃ = 0,5 m (jarak antara q₁ dan q₃)- q₂ diletakkan di tengah-tengah, maka:- r₁₂ = 0,25 m (jarak antara q₁ dan q₂)- r₂₃ = 0,25 m (jarak antara q₂ dan q₃)- k = 9 x 10^9 Nm²/C² Ditanya: - F₂ = Gaya Coulomb total pada q₂ (besar dan arah) Penyelesaian: 1. Hitung gaya Coulomb antara q₁ dan q₂ (F₁₂):F₁₂ = k x |q₁ x q₂| / r₁₂²F₁₂ = (9 x 10^9) x |(-9 x 10^-6) x (5 x 10^-6)| / (0,25)²F₁₂ = (9 x 10^9) x (45 x 10^-12) / 0,0625F₁₂ = 405 x 10^-3 / 0,0625F₁₂ = 6,48 NKarena q₁ negatif dan q₂ positif, gaya F₁₂ adalah gaya tarik menarik. Arahnya adalah q₂ tertarik ke q₁ (ke kiri).2. Hitung gaya Coulomb antara q₂ dan q₃ (F₂₃):F₂₃ = k x |q₂ x q₃| / r₂₃²F₂₃ = (9 x 10^9) x |(5 x 10^-6) x (-4 x 10^-6)| / (0,25)²F₂₃ = (9 x 10^9) x (20 x 10^-12) / 0,0625F₂₃ = 180 x 10^-3 / 0,0625F₂₃ = 2,88 NKarena q₂ positif dan q₃ negatif, gaya F₂₃ adalah gaya tarik menarik. Arahnya adalah q₂ tertarik ke q₃ (ke kanan).3. Hitung gaya Coulomb total pada q₂:Karena q₁, q₂, dan q₃ terletak pada satu garis lurus, kita perlu menentukan arah gaya-gaya tersebut. Kita asumsikan garis lurus tersebut adalah sumbu x.- F₁₂: q₂ tertarik ke q₁, jadi arahnya ke kiri (negatif). F₁₂ = -6,48 N- F₂₃: q₂ tertarik ke q₃, jadi arahnya ke kanan (positif). F₂₃ = +2,88 N Gaya total pada q₂ adalah jumlah vektor dari F₁₂ dan F₂₃:F₂ = F₁₂ + F₂₃F₂ = -6,48 N + 2,88 NF₂ = -3,6 N Jadi, gaya Coulomb total pada muatan +5 µC adalah 3,6 N. Arahnya ke kiri (mendekati muatan -9 µC).
