1. Soal UN Fisika SMA/MA
U-ZC-2013/2014 No.26
Tiga buah muatan listrik berada pada
posisi di titik sudut segitiga ABC panjang sisi AB = BC = 20 cm dan besar
muatan sama (q = 2µC) seperti pada gambar di samping (k = 9.109 N.m2.C-2,
1 µ = 10-6).
Besar gaya listrik yang 
bekerja
pada titik B adalah….
bekerja
pada titik B adalah….- 0,9√3 N
- 0,9√2 N
- 0,9 N
- 0,81 N
- 0,4 N
Pembahasan
Diketahui :
Muatan pada titik A (qA) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Muatan pada titik B (qB) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Muatan pada titik C (qC) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Jarak B ke C (rBC) = 20 cm = 0,2 meter = 2 x 10-1 meter
Jarak B ke A (rBA) = 20 cm = 0,2 meter = 2 x 10-1 meter
k = 9.109 N.m2.C-2
Ditanya : Besar gaya listrik yang bekerja pada titik B
Jawab :
Muatan pada titik A (qA) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Muatan pada titik B (qB) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Muatan pada titik C (qC) = 2 µC = 2 x 10-6 Coulomb
Jarak B ke C (rBC) = 20 cm = 0,2 meter = 2 x 10-1 meter
Jarak B ke A (rBA) = 20 cm = 0,2 meter = 2 x 10-1 meter
k = 9.109 N.m2.C-2
Ditanya : Besar gaya listrik yang bekerja pada titik B
Jawab :
Gaya listrik antara muatan pada
titik B dan C :
FBC = k (qB)(qC) / rBC2
FBC = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBC = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBC = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBC = 9 x 10-1
FBC = 0,9 Newton
Muatan listrik pada titik B dan C positif karenanya arah gaya listrik FBC ke kiri, menjauhi titik C.
FBC = k (qB)(qC) / rBC2
FBC = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBC = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBC = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBC = 9 x 10-1
FBC = 0,9 Newton
Muatan listrik pada titik B dan C positif karenanya arah gaya listrik FBC ke kiri, menjauhi titik C.
Gaya listrik antara muatan pada
titik B dan A :
FBA = k (qB)(qA) / rBA2
FBA = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBA = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBA = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBA = 9 x 10-1
FBA = 0,9 Newton
Muatan listrik pada titik B dan A positif karenanya arah gaya listrik FBA ke bawah, menjauhi titik A.
FBA = k (qB)(qA) / rBA2
FBA = (9 x 109)(2 x 10-6)(2 x 10-6) / (2 x 10-1)2
FBA = (9 x 109)(4 x 10-12) / (4 x 10-2)
FBA = (36 x 10-3) / (4 x 10-2)
FBA = 9 x 10-1
FBA = 0,9 Newton
Muatan listrik pada titik B dan A positif karenanya arah gaya listrik FBA ke bawah, menjauhi titik A.
Kedua gaya listrik membentuk sudut
siku-siku karenanya resultan gaya listrik yang bekerja pada titik B dihitung
menggunakan rumus Pythagoras.
Jawaban
yang benar adalah B.
Jawaban
yang benar adalah B.
1.
Jika
terdapat persegi dengan panjang sisi 20 cm, lalu bila sebuah medan listrik
homogen sebesar 200 N/C ditembakkan ke arahnya dengan arah yang tegak lurus bidang
persegi tersebut, berapa jumlah garis medan listrik yang menembus bidang
persegi tersebut (fluks listrik)?
Jawab :
Luas Persegi = 20 x 20 = 400 cm2 = 4 x 10-2 m2
Jumlah Garis yang menembus bidang adalah
Φ = E. A
Φ = 200. 4 x 10-2 m
Φ = 8 weber
Luas Persegi = 20 x 20 = 400 cm2 = 4 x 10-2 m2
Jumlah Garis yang menembus bidang adalah
Φ = E. A
Φ = 200. 4 x 10-2 m
Φ = 8 weber
2. Sobat punya sebuah
bidan lingkaran dengan jari-jari 7 cm. Jika ada kuat medan listrik sebesar
200 N/C mengarah pada bidang tersebut dengan membentuk sudut 300 terhadap
bidang. Tentukan berapa fluks listrik tersebut?
Jawab
:
Luas Bidang :
Luas Bidang :
Luas
Lingkaran = π r2 = 22/7 x 49 = 154 cm2 =
1,54 x 10-2 m2
Cos θ = Cos 60o
( θ = sudut yang dibentuk oleh E dan garis normal — lihat gambar sebelumnya –)
Φ = E. A.cos θ
Φ = 200. 1,54 x 10-2 . 0,5
Φ = 1,54 weber
Cos θ = Cos 60o
( θ = sudut yang dibentuk oleh E dan garis normal — lihat gambar sebelumnya –)
Φ = E. A.cos θ
Φ = 200. 1,54 x 10-2 . 0,5
Φ = 1,54 weber
Hitung jumlah garis Medan Listrik yang menembus bidang
persegi dengan sisi 20cm. Jika kuat Medan Listrik yg menembus 100 N/C dengan
arah :
a) Searah bidang ?
b) membentuk sudut 30 derajat dengan bidang ?
c) Tegak lurus bidang ?
a) Searah bidang ?
b) membentuk sudut 30 derajat dengan bidang ?
c) Tegak lurus bidang ?
Dik : sisi = 20 cm = 0,2 m ; E = 100 N/C
jawab :
*) cari dulu luasnya (A) :
A = 0,2 x 0,2 = 0,04 m^2
(a) searah :
Ф = E.A.cos α = 100.(0,04).cos 0 = 4 Wb
(b) sudut 30 :
Ф = E.A.cos α = 100.(0,04).cos 30 = 2√3 Wb
(c) tegak lurus :
Ф = E.A.cos α = 100.(0,04).cos 90 = 0
jawab :
*) cari dulu luasnya (A) :
A = 0,2 x 0,2 = 0,04 m^2
(a) searah :
Ф = E.A.cos α = 100.(0,04).cos 0 = 4 Wb
(b) sudut 30 :
Ф = E.A.cos α = 100.(0,04).cos 30 = 2√3 Wb
(c) tegak lurus :
Ф = E.A.cos α = 100.(0,04).cos 90 = 0
Potensial
disuatu titik terhadap suatu partikel bermuatan 600 volt dan kuat medannya 200
N/C. berapa jarak titik itu berada dari muatan tsb ?
V = kq / r = 200
E = kq / r² = 600
V / r = 600
200 / r = 600
r = 3 m
E = kq / r² = 600
V / r = 600
200 / r = 600
r = 3 m
No comments:
Post a Comment