Question

Listrik Statis!
Tentukan F₂ dan E₂ dari gambar....

Answer 1

Verified answer

Listrik Statis 
Fisika XII

Keterangan Awal:
Satuan muatan yang terbaca di foto adalah mC (milicoulomb)

Dik
q₁ = -2mC = -2 x 10⁻³ C
q₂ = +1 mC = +1 x 10⁻³ C
q₃ = -3 mC = -3 x 10⁻³ C
r₁ = r₂ = 0,1 meter

Dit & Jaw

(a). Mencari resultan gaya pada muatan q₂

Gaya tarik-menarik antara q₂ dan q₁

F₂₁ = [k.q₁.q₂] / r²
     = (9.10⁹)(1 x 10⁻³)(2 x 10⁻³) / (10⁻¹)²
     = 1,8 x 10⁶ N

Gaya tarik-menarik antara q₂ dan q₃
F₂₃ = [k.q₃.q₂] / r²
     = (9.10⁹)(1 x 10⁻³)(3 x 10⁻³) / (10⁻¹)²
     = 2,7 x 10⁶ N

Kedua vektor gaya saling tegak lurus, resultan gaya yang dialami muatan q₂ dihitung menggunakan dalil Phytagoras
F₂ = √ [(F₂₁)² + (F₂₃)²]
    = √ [(1,8 x 10⁶)² + (2,7 x 10⁶)²]
    = √ [9² x 10¹².(0,2² + 0,3²)]
    = 9 x 10⁶ x 10⁻¹.√13
    = 9√13 x 10⁵ N 
 
(b). Menghitung kuat medan listrik pada muatan q₂
Saat menghitung E pada muatan q₂, sumber-sumber medan listrik adalah muatan-muatan q₁ dan q₃, sedangkan muatan q₂ sebagai sebuah titik yang berada di bawah pengaruh kuat medan listrik.

Muatan q₁ sebagai sumber medan listrik
E₁₂ = [k.q₁] / r²
     = (9.10⁹)(2 x 10⁻³) / (10⁻¹)²
     = 1,8 x 10⁸ N/C, arah vektor menuju muatan q₁

Muatan q₃ sebagai sumber medan listrik
E₃₂ = [k.q₃] / r²
     = (9.10⁹)(3 x 10⁻³) / (10⁻¹)²
     = 2,7 x 10⁸ N/C, arah vektor menuju muatan q₃

Kedua vektor E saling tegak lurus, resultan E yang dialami muatan q₂ dihitung menggunakan dalil Phytagoras
E₂ = √ [(E₁₂)² + (E₃₂)²]
    = √ [(1,8 x 10⁸)² + (2,7 x 10⁸)²]
    = √ [9² x 10¹⁶.(0,2² + 0,3²)]
    = 9 x 10⁸ x 10⁻¹.√13
    = 9√13 x 10⁷ N/C