Misal Dan Pembahasan Soal Potensial Dan Energi Potensial Listrik
misal dan pembahasan soal potensial dan energi potensial listrik. Sebuah tempat kedudukan yang mengandung kuat medan listrik dipastikan bahwa lokasi tersebut terdapat potensial listrik yang ditimbulkannya. Benda pun bisa memiliki medan listrik apabila terdapat perbedaan elektron pada atom. Misalnya suatu benda memiliki muatan uji sebesar q yang akan dipindahkan dari titik 1 ke titik 2 dalam medan listrik, maka usaha yang diberikan dapat dihitung.
Berikut ini kami akan bagikan beberapa contoh soal dan pembahasan materi fisika perihal Potensial dan energi potensial listrik.
Nomor 1
Empat buah muatan masing-masing 10 µC, 20 µC, – 30 µC dan 40 µC, ditempatkan pada titik sudut sebuah empat persegi dengan panjang sisi 60 cm x 80 cm. Potensial listrik pada titik tengah empat persegi panjang tersebut adalah…
A. 150 kV
B. 360 kV
C. 720 kV
D. 1440 kV
E. 2880 kV
Pembahasan
Vp = 720 kV
Nomor 2
Pada setiap titik sudut sebuah segitiga sama sisi dengan sisi 2√3 terdapat muatan positif q. Kuat medan dan potensial dipusat segitiga ini, dengan k sebagai tetapan berturut-turut adalah…
A. 1/2 kq dan 0
B. 1/2 kq dan 3/2 kq
C. 2/3 kq dan 3/2 kq
D. 0 dan 3/2 kq
E. 0 dan 2/3 kq
Pembahasan
Berdasarkan gambar cos 30o = (1/2 a) / r = (1/2) (2√3) / 1/2√3 = 2
Pada pusat segitiga medan listrik E adalah sama besar dengan sudut apit 120. Maka medan listrik dipusat seimbang atau Epusat = 0
Potensial dipusat:
Vpusat = (3kq) / r = 3/2 kq
Jawaban: D
Nomor 3
Dua buah muatan A dan B masing-masing q1 = 4 µC dan q2 = – 6 µC, berjarak 4 cm. Jika jaraknya dibuat menjadi 8 cm, maka perubahan energi potensialnya terhadap kedudukan awal adalah…
A. 1,3 J
B. 2,7 J
C. 5,4 J
D. 8,1 J
E. 10,5 J
Pembahasan
Ep = 2,7 J
Jawaban: B
Dua partikel A dan B yang terpisah pada jarak 20 cm secara berurutan memiliki muatan 5 µC dan – 8 µC. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan partikel B agar menjadi berjarak 80 cm terhadap partikel A adalah…
A. 6,75 J
B. 4,5 J
C. 2,25 J
D. 1,35 J
E. 0,65 J
Pembahasan
Ep = 1,35 J
Jawaban: D
Soal nomor 5
Usaha yang harus dilakukan untuk memindahkan partikel bermuatan listrik dari satu tempat ke tempat lain dalam suatu medan listrik bergantung pada:
besar muatan yang dipindahkan
lintasan yang dilalui
beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan tersebut
massa muatan
Pembahasan
Usaha untuk memindahkan partikel bermuatan listrik dari satu tempat ke tempat lain dalam medan listrik dirumuska W = q ΔV, sehingga W bergantung pada:
Besar muatan yang dipindahkan (benar)
lintasan yang dilalui (salah)
beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan tersebut (benar)
massa muatan (salah)
Jawaban: 1 dan 3
Soal nomor 6
Jarak terdekat partikel alpha berenergi 10 MeV dari inti emas (nomor atom 78) jika partikel lain menumbuk inti tersebut secara berhadapan adalah…
A. 0,2 x 10-14 m
B. 2,2 x 10-14 m
C. 0,2 x 10-12 m
D. 2,2 x 10-12 m
E. 0,2 x 10-10 m
Pembahasan
Gunakan hukum kekekalan energi mekanik
EM1 = EM2
EK = EP
10 MeV =
r2 = 2,2 x 10-14 m
Soal nomor 7
Elektron pada tabung televisi ditembakkan ke layar dengan beda potensial 12.000 volt. Jika 0,5% energi yang diterima layar diubah menjadi panas maka kalor yang diterima layar dari setiap elektron adalah…
A. 60 eV
B. 120 eV
C. 240 eV
D. 320 eV
E. 480 eV
Pembahasan
Pada peristiwa ini terjadi pengubahan sebagian EP listrik mejadi kalor
0,5% EP = Q
0,5 % qΔV = Q
Q = 5 . 10-3 (1e) 12.000 V = 60 V
Catatan
Bila satuan energi dalam eV, maka muatan elektron harus ditulis e.
Jawaban: A
Sekian Pembahasan Soal potensial dan energi potensial listrik semoga menjadi bermanfaat.
Berikut ini kami akan bagikan beberapa contoh soal dan pembahasan materi fisika perihal Potensial dan energi potensial listrik.
Nomor 1
Empat buah muatan masing-masing 10 µC, 20 µC, – 30 µC dan 40 µC, ditempatkan pada titik sudut sebuah empat persegi dengan panjang sisi 60 cm x 80 cm. Potensial listrik pada titik tengah empat persegi panjang tersebut adalah…
A. 150 kV
B. 360 kV
C. 720 kV
D. 1440 kV
E. 2880 kV
Pembahasan
Vp = 720 kV
Nomor 2
Pada setiap titik sudut sebuah segitiga sama sisi dengan sisi 2√3 terdapat muatan positif q. Kuat medan dan potensial dipusat segitiga ini, dengan k sebagai tetapan berturut-turut adalah…
A. 1/2 kq dan 0
B. 1/2 kq dan 3/2 kq
C. 2/3 kq dan 3/2 kq
D. 0 dan 3/2 kq
E. 0 dan 2/3 kq
Pembahasan
Berdasarkan gambar cos 30o = (1/2 a) / r = (1/2) (2√3) / 1/2√3 = 2
Pada pusat segitiga medan listrik E adalah sama besar dengan sudut apit 120. Maka medan listrik dipusat seimbang atau Epusat = 0
Potensial dipusat:
Vpusat = (3kq) / r = 3/2 kq
Jawaban: D
Nomor 3
Dua buah muatan A dan B masing-masing q1 = 4 µC dan q2 = – 6 µC, berjarak 4 cm. Jika jaraknya dibuat menjadi 8 cm, maka perubahan energi potensialnya terhadap kedudukan awal adalah…
A. 1,3 J
B. 2,7 J
C. 5,4 J
D. 8,1 J
E. 10,5 J
Pembahasan
Ep = 2,7 J
Jawaban: B
Soal nomor 4Baca Juga :
misal dan pembahasan Soal Listrik bolak-balik (AC)
misal Soal dan jawaban Gerak Parabola
Dua partikel A dan B yang terpisah pada jarak 20 cm secara berurutan memiliki muatan 5 µC dan – 8 µC. Usaha yang diperlukan untuk memindahkan partikel B agar menjadi berjarak 80 cm terhadap partikel A adalah…
A. 6,75 J
B. 4,5 J
C. 2,25 J
D. 1,35 J
E. 0,65 J
Pembahasan
Ep = 1,35 J
Jawaban: D
Soal nomor 5
Usaha yang harus dilakukan untuk memindahkan partikel bermuatan listrik dari satu tempat ke tempat lain dalam suatu medan listrik bergantung pada:
besar muatan yang dipindahkan
lintasan yang dilalui
beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan tersebut
massa muatan
Pembahasan
Usaha untuk memindahkan partikel bermuatan listrik dari satu tempat ke tempat lain dalam medan listrik dirumuska W = q ΔV, sehingga W bergantung pada:
Besar muatan yang dipindahkan (benar)
lintasan yang dilalui (salah)
beda potensial antara kedua tempat perpindahan muatan tersebut (benar)
massa muatan (salah)
Jawaban: 1 dan 3
Soal nomor 6
Jarak terdekat partikel alpha berenergi 10 MeV dari inti emas (nomor atom 78) jika partikel lain menumbuk inti tersebut secara berhadapan adalah…
A. 0,2 x 10-14 m
B. 2,2 x 10-14 m
C. 0,2 x 10-12 m
D. 2,2 x 10-12 m
E. 0,2 x 10-10 m
Pembahasan
Gunakan hukum kekekalan energi mekanik
EM1 = EM2
EK = EP
10 MeV =
r2 = 2,2 x 10-14 m
Soal nomor 7
Elektron pada tabung televisi ditembakkan ke layar dengan beda potensial 12.000 volt. Jika 0,5% energi yang diterima layar diubah menjadi panas maka kalor yang diterima layar dari setiap elektron adalah…
A. 60 eV
B. 120 eV
C. 240 eV
D. 320 eV
E. 480 eV
Pembahasan
Pada peristiwa ini terjadi pengubahan sebagian EP listrik mejadi kalor
0,5% EP = Q
0,5 % qΔV = Q
Q = 5 . 10-3 (1e) 12.000 V = 60 V
Catatan
Bila satuan energi dalam eV, maka muatan elektron harus ditulis e.
Jawaban: A
Sekian Pembahasan Soal potensial dan energi potensial listrik semoga menjadi bermanfaat.
Posting Komentar untuk "Misal Dan Pembahasan Soal Potensial Dan Energi Potensial Listrik"