UJI KOMPETENSI 4 L S R K I T I T T S S A I LOLITA SYLVA P.

1 Diagram di bawah ini menunjukkan tiga bola kecil dengan muatan-muatan yang berbeda. A) Berapakah nilai perbandingan gaya antara bola A dan B dari dengan gaya antara bola B dan C? B) Berapakah resultan gaya yang bekerja pada bola B?

PENYELESAIAN A) FAB=𝑘 𝑞 𝑎 𝑞 𝑏 (𝑅 𝐴𝐵 ) 2 Perbandingan FAB : FBC = 9𝑥10 9 .10.20 2 2 = 9𝑥10 9 .20.5 1 2 = 4,5x1011 : 9x1011 = 1 : 2 = 18𝑥10 11 4 =9x1011N =4,5x1011N B) Resultan Gaya

2 Dua buah muatan yang besar dan tandanya tidak diketahui diamati saling tolak-menolak dengan gaya 1.00 N ketika jarak pisahnya 25 cm. Berapakah gaya ini jika keduanya terpisah pada jarak: B. 100 mm A. 50 mm C. 250 mm D. 5 mm

PENYELESAIAN

B) Dalam bahan yang memiliki permetivitas relatif 3 Dua buah muatan 1x10-9 dan 9,0x10-9 C terpisah pada jarak 30 cm. Tentukan besar gaya listrik pada masing-masing muatan, ketika berada: Di udara Dalam bahan yang memiliki permetivitas relatif 3 B) Dalam bahan yang memiliki permetivitas relatif 3 A) Di udara

PENYELESAIAN

Berapa besar dan arah gaya pada muatan uji 4 Sebuah muatan uji -5x10-7 C diletakkkan di antara dua buah muatan lainnya, sehingga muatan tersebut berada 50 mm dari muatan -3x10-7 C dan 10 mm dari muatan -6x10-7 C. Ketiga muatan terletak pada satu garis lurus. Berapa besar dan arah gaya pada muatan uji ?

PENYELESAIAN

5 Dua buah muatan q1=4,0x10-8 dan q2=1,0x10-8 C terpisah pada jarak 21 cm. B Dimanakah seharusnya sebuah muatan +1,0x10-7 C diletakkan sehingga tidak ada resultan gaya yang bekerja pada muatan tersebut? A Dimanakah seharusnya sebuah muatan -1,0x10-7 C diletakkan sehingga tidak ada resultan gaya yang bekerja pada muatan tersebut?

PENYELESAIAN

6 Pada keempat titik sudut sebuah persegi yang panjang sisinya 30 cm terdapat muatan berturut-turut +5μC, +5μC, -5μC, dan -5μC. Tentukan besar dan arah gaya yang bekerja pada muatan uji +5μC yang diletakkan di pusat persegi. PENYELESAIAN r15=r25=r35=r45=30 cm=0,15 2 m F15=F25=F35=F45=𝑘 5μC.5μC (0,15 2 ) 2=5N FA= 𝐹 215 + 𝐹 225 = 5 2 + 5 2 =5 + 5 = 10 FB= 𝐹 235 + 𝐹 245 Fsel=FA+FB =10 N + 10 N =20 N

7 Suatu segitiga sama sisi ABC yang panjang sisinya 30 cm berada di udara. Pada titik-titik sudut A, B, dan C berturut-turut terdapat muatan listrik -2x10-6 C, +2x10-6, dan +3x10-6 C. Tentukan besar gaya Coulomb di titik C. QA: -2x10-6 C QB: +2x10-6 QC: +3x10-6 C rAB=rBC=rAC=30 cm=0,3 m

8 Kuat medan listrik dimana dua keeping sejajar yang terpisah 5 cm adalah 2,50x105 N/C. Setetes minyak bermuatan masuk dengan massa 4,5x10-11 g masuk ke dalam keeping dan mencapai keseimbangan ketika minyak berada di tengah-tengah keeping. PENYELESAIAN

9 Dua buah muatan +1,8x10-7C dan -1,8x10-7C terpisah sejauh 60 cm. Tentukan besar dan arah kuat medan listrik di tengah-tengah kedua muatan ini. q1=+1,8x10-7C q2=-1,8x10-7C r1=3x10-1 r2=3x10-1 PENYELESAIAN

10 Dua buah muatan listrik +4q dan –q terpisah sejauh 1 dm. Di manakah letak titik yang kuat medan listriknya nol? PENYELESAIAN

11 Pada keempat sudut sudut persegi (sisi=10 cm) diletakkan empat buah muatan yang sama (5μC). Tentukan kuat medan listrik di pusat persegi jika: Keempat muatan itu positif; Tanda keempat muatan itu berselang-seling (positif dan negatif) jika kita mengitari persegi itu; Tanda keempat muatan itu adalah positif-positif-negatif-negatif jika kita mengitari persegi itu; Salah satu muatan negatif, yang lainnya positif

PENYELESAIAN Vektor medan listrik dari keempat muatan tersebut akan saling menghilangkan jadi E=0 E=0, karena vektor medan listrik yang dihasilkan oleh muatan listrik di titik A dan C akan saling menghilangkan. Begitu juga dengan muatan yang berada pada titik B dan D Resultan oleh muatan pada titik A dan B = E1 NEXT

Misalkan muatan negative benda pada titik B maka, medan b dari muatan pada titik A dan C akan saling menghilangkan. Kita hanya perlu mencari vektor resultan akibat muatan pada titik B dan D: D

12 Tiga muatan identik q positif diletakkan pada titik-titik sudut sebuah segitiga sama sisi, yang panjang sisinya a (lihat gambar) A Pada titik manakah dalam bidang segitiga itu, kuat medan listirknya nol? Berapa besar dan arah kuat medan listrik dititik P akibat 2 buah muatan pada atas segitiga? B

PENYELESAIAN Vektor medan listrik akan saling menghilangkan pada titik segitga tersebut Eb=Ea=𝑘 𝑞 𝑎 2 A B