Tiga buah muatan listrik QA = QB = QC = 20 µC membentuk segitiga sama sisi dengan sisi-sisinya sebesar 30 cm. Tentukan gaya listrik yang dialami oleh masing-mas

Kategori Soal : Fisika
Kelas : X
Materi : Listrik Statis
Kata Kunci : muatan listrik, gaya

Pembahasan :

Hai, saya coba bantu jawab yaa..

karena segitiga sama sisi, maka sudut yang dibentuk adalah 60°.
Dengan sudut 60° dan nilai masing-masing gaya harus dicari terlebih dahulu.

Diketahui:

Panjang sisi = 30 cm
k = 9 x 10⁹ Nm²/C²
QA = QB = QC = 20 µC

maka,

F₁₂ = k [(q₁ q₂)/ (r₁₂²)]

     = 9 x 10⁹ [(20.10⁻⁶ . 20.10⁻⁶)/ 0,3²]

     = 40 N

F₁₂ = F₁₃ = F₂₃ = 40 N

Karena besar muatannya sama sehingga besarnya gaya dimasing masing titik adalah sama. 

Next, cari resultan gaya. Untuk mempermudah hitungan dimisalkan F₁₂ = F₁₃ = x.

F₁ = √(F₁₂² + F₁₃² + 2 F₁₂ F₁₃ cos 60°)

    = √(x² + x² + 2 . x . x ¹/₂)

    = √(3x²)

    = x√3

    = 40√3 N

F₁ = F₂ = F₃

Jadi, gaya listrik yang di alami oleh masing-masing muatan akibat dua muatan listrik lainnya adalah 40√3 N.