Soal dan Pembahasan Hukum Coulomb

Materi Hukum Coulomb khususnya Contoh Soal dan Pembahasan Hukum Coulomb. Berikut ini penjelasan mengenai Soal dan Pembahasan Hukum Coulomb. Hukum Coulomb membahas tentang gaya listrik dan muatannya dalam bidang ilmu fisika.

Simak Soal dan Pembahasan Hukum Coulomb di bawah ini:

Soal dan Pembahasan Hukum Coulomb

Soal 1

Terdapat 3 benda yang bermuatan listrik positif secara berurutan q1 sebesar 30 µC, q = 4 µC, sedangkan q2 60 µC. Apabila jarak q1 ke q adalah d, dan jarak q ke q2 = 2d. Hitunglah besar dan arah gaya listrik jika nilai d sama dengan 20 cm!

Pembahasan 2 :

- Advertisement -

Diketahui :

- Advertisement -

q1 = 30 µC, satuan q adala C maka konversi q1 adalah 3 x 10-5 C.

q2 = 60 µC, konversi q2 = 6 x 10-5 C.

q = 4 µC, dan konversi q2 = 4 x 10-6 C.

r1 = d, karena d = 20 cm maka konversi d menjadi 20 x 10-1 m.

r2 = 2d, karena d = 20 cm maka dikalikan 2 dan konversi d menjadi 40 x 10-1 m.

Ditanya : F, dan arah gaya ….?

BACA JUGA :   Contoh Soal Matematika Kelas 9 SMP dan MTs Semester 1 dan 2 Lengkap

Jawaban :

Langkah pertama harus mencari nilai F1 dan F2 sesuai dengan besaran vektor, maka :

  • Muatan listrik q1 > q = tolak – menolak, sehingga arah gaya benda q = ke arah kanan (F2).
  • Muatan listrik q2 > q = tolak – menolak, sehingga arah gaya benda q = ke arah kiri (F1).

Pernyataan tersebut akan dimasukkan ke dalam persamaan, dan hasilnya adalah :

F_1=k\frac{q\cdot q_1}{{r_1}^2}\\
\ \\
F_1=9 x 10^9\ \frac{4×10^{-6}\cdot 3×10^{-5}}{(2×10^{-1})^2}\\
\ \\
F_1=\ \frac{4\cdot 27\cdot 10^9\cdot10^{-11}}{4×10^{-2}}\\
\ \\
F_1=\frac{27\cdot10^{-2}}{10^{-2}}\\
\ \\
F_1=27\ N\\
\ \\
dan\ F_2 =….\\
\ \\
F_2=k\frac{q\cdot q_1}{{r_1}^2}\\
\ \\
F_1=9 x 10^9\ \frac{4×10^{-6}\cdot 6×10^{-5}}{(4×10^{-1})^2}\\
\ \\
F_1=\ \frac{4\cdot 54\cdot 10^9\cdot10^{-11}}{16×10^{-2}}\\
\ \\
F_1=\frac{54\cdot10^{-2}}{4\cdot10^{-2}}\\
\ \\
F_1=13,5\ N 

Setelah mendapatkan nilai F1 dan F2, maka mencari besar gaya (F) dengan pernyataan berikut :

  • Gaya ke kanan = positif.
  • Gaya ke kiri = negatif.

Maka resultan gaya coulomb pada muatan listrik tersebut sebesar . . . .

F=F_1+F_2\\
\ \\
F=(+27) +(-13,5)\\
\ \\
F=+13,5\ N 

Besar gaya = 13,5 N, karena hasil resultan gaya adalah positif (+) maka arah gaya ke arah kanan.

BACA JUGA :   Rumus Amplitudo, Pengertian dan Contoh Soal Amplitudo

 

Soal 2 :

Terdapat dua benda yang memiliki muatan listrik berbeda dengan masing – masing besaran muatan q1 = 8 x 10-6 C, sedangkan q2 = 9 x 10-6 C. Jarak antara kedua benda tersebut adalah 6 cm. Maka, berapakah besar gaya coulomb?

Diketahui :

q1 = 8 x 10-6 C

q2 = 9 x 10-6 C

r = 6 cm, karena satuan jari – jari (r) adalah meter, maka jika dikonversi menjadi 6 x 10-2 m.

Ditanya : F ….?

Jawaban :

Berdasarkan rumus hukum coulomb di atas, perhitungannya adalah sebagai berikut.

F=k\frac{q_1\cdot q_2}{r^2}\\
\ \\
F=9 x 10^9\ \frac{8×10^{-6}\cdot 9×10^{-6}}{(6×10^{-2})^2}\\
\ \\
F=9 x 10^9\ \frac{8×10^{-6}\cdot 9×10^{-6}}{36×10^{-4}}\\
\ \\
F=\frac{8\cdot 9\cdot 10^9\cdot10^{-12}}{4×10^{-4}}\\
\ \\
F=\frac{2\cdot 9\cdot 10^3}{10^{-4}}\\
\ \\
F=18\cdot10^1\\
F=180\ N 

Besarnya gaya coulomb dari kedua benda yang bermuatan listrik tersebut sebesar 180 N. Kedua benda terebut memiliki muatan yang berbeda jenis, maka mengalami gaya tarik – menarik.

Bagikan

REKOMENDASI UNTUK ANDA
- Advertisment -

POPULER: