Hukum Coulomb.
Misalnya ada dua muatan q1 dan q2, berada pada jarak r satu sama lain dalam ruang hampa udara. Jika q1 dan q2 memiliki muatan yang sama, kedua muatan akan saling tolak-menolak. Jika keduanya memiliki muatan yang berbeda, kedua muatan akan saling tarik-menarik. Seperti dijelaskan pada gambar berikut.
Sehingga Hukum Coulomb dapat dirumuskan sebagai berikut:
Untuk lebih memahami Hukum Coulomb, yuk kita bahas bersama contoh soal dibawah ini, Squad!
- Dua buah titik A dan B berjarak 3 meter, masing-masing bermuatan listrik +4 x10-4 C dan -1 x10-4 C. Titik C terletak di antara A dan B, berjarak 2 meter dari A dan bemuatan listrik +3 x10-5 C. hitung besar gaya elektrostatis dari C!
Diketahui: qA = +4 x 10-4 C
qB = -2 x 10-4 C
qC = +3 x 10-5 C
r = 3 m
Ditanya: FC ?
Jawab:
Muatan qC ditolak qA ke kanan karena kedua muatan sejenis tetapi ditarik ke kanan oleh muatan qB karena berlawanan jenis. (Ingat! Arah muatan keluar dari + dan masuk ke -). Jadi gaya elektrostatis FC adalah:
FC = FA + FB
Jadi besar gaya Coulumb di titik C adalah 54 N ke arah kanan.
Written by Karina Dwi Adistiana | Feb 2, 2018 7:57:14 AM
Contoh Soal dan Penyelesaiannya
Soal nomor 1
Empat buah benda bermuatan A, B, C, dan D saling didekatkan. Benda A bermuatan positif menolak benda B, benda B menarik benda C, benda C menolak benda D. Muatan benda-benda tersebut adalah …
A. B negatif, C positif, D Positif
B. B negatif, C negatif, D Positif
C. B positif, C negatif, D negatif
D. B positif, C positif, D negatif
Jawaban : C
Pembahasan :
Benda A (+) tolak-menolak dengan benda B, maka benda B positif
Benda B (+) menarik benda C, maka benda C negatif
Benda C (-) menolak benda benda D, maka benda D negatif
Soal nomor 2
Perhatikan gambar lima buah benda bermuatan listrik berikut ini!
Benda q1 dan q5 bermuatan listrik negatif, sedangkan tiga benda yang lain belum diketahui muatannya.
Jika q2 didekatkan q1 terjadi tarik-menarik, q3 didekatkan q5 terjadi tarik-menarik, dan jika q2 didekatkan q4 terjadi tolak-menolak, simpulan muatan q2, q3 dan q4 adalah …
A. negatif, negatif, negatif
B. positif, positif, positif
C. negatif, positif, negatif
D. positif, negatif, positif
Jawaban : B
Pembahasan :
q1 dan q5 = negatif
q1 dan q2 tarik-menarik, maka q2 positif
q3 dan q5 tarik-menarik, maka q3 positif
q2 dan q4 tolak-menolak, maka q4 positif
Soal nomor 3
Dua buah muatan masing-masing Q1 dan Q2 berada di udara terpisah pada jarak 2r, sehingga terjadi gaya tarik sebesar F seperti tampak pada gambar berikut.
Jika kedua muatan dipindahkan sehingga berjarak kali jarak mula-mula, maka gaya tarik antara kedua muatan menjadi ….
A. 4F
B. 2F
C. F
D. F
Kunci jawaban : A
Pembahasan :
Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara dua benda bermuatan tersebut.
Karena jarak diperpendek menjadi 1/2 kali, maka besarnya gaya tarik menarik antara dua benda tersebut menjadi 4 kali gaya semula.
Soal nomor 4
Dua benda bermuatan listrik saling berdekatan seperti gambar berikut!
Benda K dengan L tolak-menolak dengan gaya 3 N. Jika muatan K diperkecil menjadi +lQ dan muatan L diperbesar menjadi 8Q, sedangkan jarak K dengan L diperpanjang menjadi 10 cm, gaya tolak-menolak antara K dengan L menjadi ….
A. 3 N
B. 6 N
C. 12 N
D. 24 N
Kunci jawaban : A
Pembahasan :
F2 = 3 Newton
Soal nomor 5
Gambar berikut menunjukkan dua keadaan muatan-muatan listrik yang diletakkan pada jarak yang berbeda.
Jika pada keadaan (1) terjadi gaya tarik-menarik sebesar F maka pada keadaan (2) terjadi gaya
tarik-menarik sebesar ….
A. 0,5 F
B. 1 F
C. 2 F
D. 4 F
Kunci jawaban : B
Pembahasan :
F = k. q1q2 / r²
Fr² = k. q1q2
Fr²/q1q2 = k
F1r1²/q1q2 = Fbrb²/qaqb
Fr²/qq = Fb.(2r)²/2q.2q
Fr²/q² = Fb4r²/4q²
F = Fb
Fb = F
Jadi, pada keadaan (2), gaya tarik menariknya adalah F
Soal nomor 6
Dua benda bermuatan masing-masing 3 x 10-6 C dan 1 x 10-6 C. Jarak dua muatan tersebut adalah 30 cm dan k = 9 x 102 Nm2/C2, maka gaya yang dialami oleh kedua muatan adalah ….
A. 0,3 Newton
B. 3 Newton
C. 6 Newton
D. 9 Newton
Kunci jawaban : A
Pembahasan :
F = 3 Newton
Soal nomor 7
Dua buah benda bermuatan dengan muatan yang sama, jaraknya dijadikan tiga kali semula, maka gaya yang akan dialami kedua muatan adalah ….
A. 9 kali semula
B. 4 kali semula
C. 1/2 kali semula
D. 1/9 kali semula
Kunci jawaban : D
Pembahasan :
Diketahui r2 = 3r1
Rumus menghitung gaya Coulomb :
Berdasarkan rumus tersebut, maka gaya Coulomb (F) berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan (r2).
F1/F2=(r2/r1)²
F1/F2=(3r1/r1)²
F1/F2=3²
F1/F2=9
F2 = 1/9 F1
Jadi F akhir sama dengan 1/9 kalinya F semula.
https://www.amongguru.com/bunyi-hukum-coulomb-rumus-contoh-soal-dan-penyelesaiannya/
Daftar Hadir Siswa klik https://forms.gle/HyPrNKGAkCb9GEWN8
0 komentar:
Posting Komentar