Page 103 - EBOOKFISIKA.pdf

.
1. Sebuah muatan listrik dipindahkan dalam medan listrik homogen dengan
o
gaya sebesar 2 3 N sejauh 20 cm. Jika arah gaya bersudut 30 terhadap
perpindahan muatan listrik, berapa beda potensial listrik tempat kedudukan
awal dan akhir muatan listrik tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui: F = 2 3 N
s Δ = 20 cm = 2 × 10 m
-1
α =30 o
Ditanya: Δ Ep = ... ?
Jawab:
Δ Ep = F. s Δ .cos α = (- 2 3 )(2 × 10 ) cos 30 o
-1
1
Δ Ep =(- 2 3 )(2 × 10 ) 3 = -6 × 10 joule = -0,6 J
-1
-1
2
2. Titik P, Q, dan R terletak pada satu garis dengan PQ = 2 m dan QR = 3 m.
μ
μ
μ
Pada masing-masing titik terdapat muatan 2 C , 3 C , dan -5 C . Tentukan
besarnya energi potensial muatan di Q!
Penyelesaian:
Diketahui: PQ = 2 m
( μ 2 μ /4 μ
QR = 3 m
μ
q = 2 C = 2 × 10 C
- 6
P ( = 2
μ
- 6
q =3 C = 3 × 10 C
Q
μ
- 6
q = -5 C = -5 × 10 C
R
Ditanya: Ep = ...?
Q
Jawab:
-6
×
9
×
-6
×
k .q .q (9 10 )(2 10 )(3 10 )
Energi potensial P – Q= Ep = P Q = = 27× 10 J
-3
1 r 2
PQ
×
×
×
-6
9
-6
k .q .q (9 10 )(3 10)(-5 10)
Energi potensial Q – R = Ep = Q R = = 45× 10 J
-3
2 r
QR 3
Ep di Q = Ep + Ep (karena besaran skalar)
1 2
-2
Ep = (27 × 10 ) + (45 × 10 ) = 72 × 10 J = 7,2 × 10 J
-3
-3
-3
Q
63
#$2
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
Jika jarak rata-rata proton dan elektron dalam atom hidrogen adalah 0,53 ,
berapakah potensial listrik pada jarak tersebut? Dan, berapakah energi potensial
elektron dan proton pada proses pemisahannya?