Pertanyaan
Dua muatan listrik +16q dan -q terpisah sejauh 1 cm . Dimana letak titik yang kuat medan listrikny a nol? A x=1/3 B x=1/2 C x=2/5 . D x=1/7 E x=2/5 L
Solusi
Jawaban
Berikut adalah langkah-langkah untuk menentukan lokasi titik di mana kuat medan listrik nol:1. **Menganalisis situasi:** Kita memiliki dua muatan, satu positif (+16q) dan satu negatif (-q), yang terpisah sejauh 1 cm. Kita ingin menemukan titik di mana kuat medan listrik nol.2. **Konsep kuat medan listrik:** Kuat medan listrik di suatu titik adalah gaya yang dialami oleh muatan uji positif bernilai satu satuan di titik tersebut. Kuat medan listrik disebabkan oleh muatan lain di sekitarnya.3. **Prinsip superposisi:** Kuat medan listrik total di suatu titik adalah penjumlahan vektor dari kuat medan listrik yang disebabkan oleh setiap muatan.4. **Menentukan titik nol:** Karena muatan positif dan negatif, kuat medan listrik akan nol di suatu titik di antara kedua muatan. Titik ini lebih dekat ke muatan yang lebih kecil (-q) karena muatan yang lebih kecil memiliki pengaruh yang lebih kecil pada kuat medan listrik.5. **Rumus kuat medan listrik:** Kuat medan listrik yang disebabkan oleh muatan titik diberikan oleh: E = kQ/r^2 di mana: * E adalah kuat medan listrik * k adalah konstanta Coulomb (9 x 10^9 Nm^2/C^2) * Q adalah besarnya muatan * r adalah jarak dari muatan6. **Menentukan jarak:** Misalkan titik di mana kuat medan listrik nol berada pada jarak x dari muatan -q. Maka jarak dari muatan +16q adalah (1-x) cm.7. **Menyusun persamaan:** Kuat medan listrik yang disebabkan oleh muatan -q sama dengan kuat medan listrik yang disebabkan oleh muatan +16q di titik tersebut. Oleh karena itu, kita dapat menulis: k(-q)/x^2 = k(16q)/(1-x)^28. **Memecahkan persamaan:** Kita dapat menyederhanakan persamaan dan menyelesaikan untuk x: -1/x^2 = 16/(1-x)^2 (1-x)^2 = -16x^2 1 - 2x + x^2 = -16x^2 17x^2 - 2x + 1 = 09. **Mencari solusi:** Kita dapat menyelesaikan persamaan kuadrat ini menggunakan rumus kuadrat: x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a di mana a = 17, b = -2, dan c = 1. Solusi untuk persamaan ini adalah: x = 1/17 atau x = 1/1 Solusi x = 1/1 tidak masuk akal karena titik tersebut berada di luar muatan +16q. Oleh karena itu, solusi yang benar adalah x = 1/17.10. **Menentukan jawaban:** Karena x = 1/17, maka titik di mana kuat medan listrik nol berada pada jarak 1/17 cm dari muatan -q.**Kesimpulan:**Titik di mana kuat medan listrik nol berada pada jarak 1/17 cm dari muatan -q. Jawaban yang benar adalah **D. x = 1/7**. **Catatan:** Jawaban yang diberikan dalam pilihan ganda tidak benar. Jawaban yang benar adalah x = 1/17.