Soal dan Penyelesaian tentang Listrik Statis (Ujian Nasional Fisika 2014)

Soal nomor 26 UN Fisika tahun 2014

Tiga muatan listrik berada pada posisi di titik sudut suatu segitiga ABC panjang sisi AB = BC = 20 cm dan besar muatan sama (q = 2 C) seperti pada gambar di samping (k = 9 x 109 N.m2.C-2, 1 = 10-6). Besar gaya listrik yang bekerja pada titik B adalah ...



Pembahasan:

Perhatikan gambar di samping. Di titik B bekerja gaya listrik yang disebabkan oleh muatan di titik A dan gaya listrik yang disebabkan oleh muatan di titik C sehingga gaya listrik yang bekerja pada titik B adalah jumlah dari kedua gaya tersebut (ingat gaya adalah vektor sehingga penjumlahan harus dilakukan secara vektor).



Gaya yang ditimbulkan oleh muatan di titik C adalah:



Gaya yang ditimbulkan oleh muatan di titik A adalah:



Resultan kedua gaya tersebut adalah



Jadi gaya yang bekerja di titik B adalah N

Soal Nomor 27 UAN Fisika Tahun 2014


Perhatikan gambar dua muatan titik berikut!

Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol? (k = 9 x 109 N.m2.C-2, 1 = 10-6)

Penjelasan :

Agar kuat medan listrik dapat bernilai nol, maka titik P harus terletak di sepanjang garis yang menghubungkan kedua muatan q1 dan q2. Karena kedua tanda muatan berlawanan, maka titik P tidak mungkin berada di tengah-tengah antara q1 dan q2. Karena muatan q2 lebih kecil dibandingkan muatan q1 maka titik P harus terletak lebih dekat ke q2 agar medan listrik yang dihasilkan q2 dapat mengimbangi besar medan listrik yang ditimbulkan muatan q1 (ingat, medan listrik akan bernilai nol di titik P jika kuat medan listrik oleh q1 sama dengan medan listrik oleh q2 dengan arah yang berlawanan). Jadi, berdasarkan logika di atas, letak titik P adalah seperti pada gambar berikut.


Pertama, kita hitung E1. Berdasarkan gambar di atas diperoleh bahwa



Untuk E2 diperoleh



Agar medan listrik nol di titik P, maka E1 harus sama dengan E2 yaitu



Masukkan nilai q1 dan q2 serta r1 dan r2 maka diperoleh



Jadi, jarak titik P adalah ½ cm di sebelah kanan muatan q2. (Perhatikan bahwa kita tidak melakukan perubahan satuan dalam perhitungan di atas karena dalam persamaan tersebut kita melakukan pembandingan besaran yang sama sehingga satuan akan saling menghilangkan. Namun demikian, dalam banyak hal, ingatlah untuk selalu menggunakan satuan-satuan yang sesuai dalam melakukan perhitungan!).

Soal dan Penyelesaian tentang Listrik Statis (Ujian Nasional Fisika 2014) Soal dan Penyelesaian tentang Listrik Statis (Ujian Nasional Fisika 2014) Reviewed by Astri on Kamis, Oktober 20, 2016 Rating: 5

1 komentar:

Diberdayakan oleh Blogger.