Muatan A yang bermuatan +54 µC dan muatan B yang bermuatan -24 µC terpisah dengan jarak 10 cm. Selain kedua muatan tersebut, terdapat muatan C yang berada di suatu tempat. Jika resultan gaya-gaya yang bekerja pada muatan C adalah nol, letak muatan C adalah
Answer (1)
Jawaban: Ringkasan Masalah: @Ara1412:)pencinta fisikaDua muatan, A (+54 µC) dan B (-24 µC), terpisah sejauh 10 cm. Kita perlu menemukan posisi muatan C sehingga gaya resultan pada C adalah nol. Solusi: 1. Asumsi:- Muatan C adalah muatan uji positif.- Gaya resultan pada muatan C adalah nol, berarti gaya tarik dan gaya tolak harus seimbang.2. Analisis Gaya:- Karena muatan A positif dan muatan B negatif, muatan C harus diletakkan di antara A dan B agar gaya dari A dan B berlawanan arah. Gaya dari A akan mendorong C, sedangkan gaya dari B akan menarik C.- Misalkan jarak dari muatan A ke muatan C adalah x cm. Maka, jarak dari muatan B ke muatan C adalah (10 - x) cm.3. Persamaan Gaya Coulomb:Gaya Coulomb antara dua muatan diberikan oleh:F = k * |q1 * q2| / r^2di mana:- F adalah gaya Coulomb- k adalah konstanta Coulomb (8.99 x 10^9 N m^2/C^2)- q1 dan q2 adalah besar muatan- r adalah jarak antara dua muatan4. Menyetarakan Gaya:Agar gaya resultan pada muatan C nol, maka gaya dari A pada C harus sama dengan gaya dari B pada C:F_AC = F_BCk * |q_A * q_C| / x^2 = k * |q_B * q_C| / (10-x)^2Karena k dan q_C ada di kedua sisi, kita bisa hilangkan:|q_A| / x^2 = |q_B| / (10-x)^25. Substitusi Nilai Muatan:54 / x^2 = 24 / (10-x)^26. Penyelesaian Persamaan:akar(54) / x = akar(24) / (10-x)akar(54) * (10-x) = akar(24) * x10*akar(54) - x*akar(54) = x*akar(24)10*akar(54) = x*(akar(24) + akar(54))x = (10*akar(54)) / (akar(24) + akar(54))x = (10*akar(54)) / (akar(24) + akar(54)) = (10 * akar(9 * 6)) / (akar(4 * 6) + akar(9 * 6)) = (10 * 3*akar(6)) / (2*akar(6) + 3*akar(6)) = (30*akar(6)) / (5*akar(6)) = 6Jadi, x = 6 cm.7. Kesimpulan:Muatan C harus diletakkan 6 cm dari muatan A (yang +54 µC) dan 4 cm dari muatan B (yang -24 µC) agar gaya resultan yang bekerja pada muatan C adalah nol.
