Minggu, 02 Agustus 2020

Fisika XII IPA 2. Hk. Coulomb

Hukum Coulomb.

Adalah hukum yang menjelaskan hubungan antar gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan oleh jarak tertentu. Bila kedua muatan sejenis maka gaya yang timbul akan saling tolak menolak, dan sebaliknya bila kedua muatan berlainan jenis maka gaya yang timbul akan saling tarik menarik. 

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.

rumus hukum coulomb
Sumber: wirebiters.com

Sehingga Hukum Coulomb dapat dirumuskan sebagai berikut:

formula dan rumus hukum coulomb 

Untuk lebih memahami Hukum Coulomb, yuk kita bahas bersama contoh soal dibawah ini, Squad!

  1. 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:

jawaban soal hukum coulomb

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

Hukum Coulomb

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 :
Penjelasan Lengkap tentang Listrik Statis dan Contohnya

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 :

Penjelasan Lengkap tentang Listrik Statis dan Contohnya

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 link di bawah ini.

https://forms.gle/HyPrNKGAkCb9GEWN8


0 komentar:

Posting Komentar