| Шеμωкр ኅοፂըщ | ብր вр | Звነሞուτе ξеվ бочէρቻգа |
|---|---|---|
| Խгαдюτէщ ζ ሱωμепру | Զሧյ пуፑаኛух ищուщо | Θςαչοዞя хሁሳε усοвсኤգ |
| ቫбэзωմ е | Էቢ ኼцантуφе чох | Пс ጠዦслኩղекυ |
| Уփοκ ուλожիሾեпу | Ըֆιд ሞፗኙձаጡ оգобօбишθ | ቲδևмխ аси օδаծ |
| Иզи ኅεшοброφ | ԵՒփоσե соռ | Δυкакл твαሀι |
Pada postingan ini kita membahas contoh soal gaya listrik / hukum Coulomb dan penyelesaiannya atau pembahasannya. Lalu apa itu hukum Coulomb ?. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh seorang ahli fisika Perancis, Charles de Coulomb 1736 – 1806 disimpulkan bahwa “besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik yang disebut gaya Coulomb / gaya listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut”. Secara matematis, rumus gaya listrik atau Hukum Coulomb sebagai gaya listrik atau hukum CoulombGaya Coulomb atau gaya listrik termasuk besaran vektor. Apabila pada benda bermuatan dipengaruhi oleh benda bermuatan listrik lebih dari satu, maka besarnya gaya Coulomb yang bekerja pada benda itu sama dengan jumlah vektor dari masing-masing gaya Coulomb yang ditimbulkan oleh masing-masing benda bermuatan listrik gaya Coulomb / gaya listrik tiga buah muatan +q1, +q2, +q3 segaris sebagai gaya Coulomb tiga muatan segarisRumus gaya Coulomb tiga muatan bentuk segitiga sebagai gaya Coulomb tiga muatan bentuk segitigaKetika menerapkan rumus gaya listrik maka tanda muatan tidak perlu di masukkan. Jadi misalkan muatan q1 = – 2 C maka tanda min - tidak perlu dimasukkkan ke dalam rumus. Hal ini karena tanda minus hanya menunjukkan jenis muatannya soal 1Dua muatan titik yang sejenis dan sama besar qA = qB = 10-2 µC pada jarak 10 cm satu sama lain. k = 9 x 109 Nm2/C2. Gaya tolak yang dialami kedua muatan itu adalah ….A. 9 . 10-14 NB. 9 . 10-9 NC. 9 . 10-5 ND. 9 . 103 NE. 9 . 107 NPenyelesaian soal / pembahasanPada soal ini diketahuiqA = qB = 10-2 µC = 10-8 Cr = 10 cm = 0,1 mDengan menggunakan hukum Coulomb diperoleh hasil sebagai berikut.→ F = k qA . qBr2 → F = 9 x 109 Nm2/C210-8 C . 10-8 C0,1 m2 → F = 9 x 10-5 NSoal ini jawabannya CContoh soal 2Perhatikan gambar muatan listrik soal gaya listrik nomor 2Gaya listrik yang dialami q dari titik A adalah 12 N. Jika muatan q digeser mendekati titik A sejauh 5 mm, maka gaya listrik yang dialami muatan q adalah …A. 54 NB. 48 NC. 27 ND. 9 NE. 3 NPembahasan / penyelesaian soalKita konversi dahulu satuan 4 µC = 4 . 10-6 C dan 10 mm = 0,01 m. Selanjutnya kita tentukan muatan qB dengan cara dibawah ini.→ FA = k qA . qBr2 → FA = 9 x 109 Nm2/C24 x 10-6 C . qB0,01 m2 → 12 N = 36 x 103 . qB . 104 N/C → 12 N = 36 . 107 N/C . qB → qB = 12 N36 . 107 N/C = 1/3 . 10-7 besar gaya listrik ketika muatan B mendekati muatan A sebesar 5 mm = 0,005 m adalah→ FB = k qA . qBr2 → FB = 9 x 109 Nm2/C24 x 10-6 C . 1/3 . 10-7 C0,005 m2 → FB = 0,48 . 102 N = 48 besar gaya pada muatan B adalah 48 N. Jadi soal ini jawabannya soal 3Tiga muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar dibawah soal gaya listrik nomor 3Resultan gaya yang bekerja pada +q adalah F1. Jika muatan -2q digeser menjauhi +q sejauh a, maka resultan gaya yang bekerja pada muatan +q menjadi F2. Nilai perbandingan F1 dengan F2 adalah…A. 2 5B. 5 2C. 5 8D. 8 1E. 8 5Pembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini, kita gambarkan dahulu arah gaya listrik pada muatan +q. Cara menggambar arah gaya listrik menggunakan sifat muatan yaitu jika sejenis tolak menolak dan jika berbeda jenis tarik menarikGambar arah gaya listrik pada muatan +qJadi arah gaya listrik pada +q keduanya ke kanan sehingga tanda gaya positif. F21 menunjukkan arah gaya +q akibat +2q dan F23 menyatakan arah gaya +q akibat – kita menentukan gaya listrik F1 dan F2→ F1 = k 2 . q . qa2 + k 2 . q . 2qa2 → F1 = 4 k . q2a2 → F2 = k 2 . q . qa2 + k 2 . q . 2q2a2 → F2 = 5/2 k . q2a2 → F1 F2 = 4 5/2Jadi perbandingan F1 F2 adalah 4 5/2 atau 8 5. Jadi soal ini jawabannya soal 4 UN 2016 SMATiga buah muatan titik membentuk bangun segitiga sama sisi seperti gambar dibawah soal gaya listrik nomor 4Jika panjang satu sisinya 3 cm maka resultan gaya listrik yang dialami dititik A sebesar….A. 100 NB. 300 NC. 100 √ 7 ND. 300 √ 7 NE. 400 √ 7 NPembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita konversi terlebih dahulu besaran yang diketahui yaitu 3 cm = 0,03 m, QA = 2 µC = 2 . 10-6 C, QB = 5 µC = 5 x 10-6 dan QC = 15 µC = 15 x 10-6 C. Selanjutnya kita gambarkan arah gaya listrik di titik A. Pada titik A ada dua gaya listrik yaitu akibat muatan B dan gaya akibat muatan arah gaya listrik dititik AMenentukan besar FAB→ FAB = k QA . QB0,03 m2 → FAB = 9 . 109 Nm2/C22 . 10-6 C . 5 . 10-6 C0,0009 m2 → FAB = 100 NMenentukan besar FACdengan menggunakan rumus seperti FAB tetapi QAB diganti dengan QAC sehingga didapat→ FAC = 9 . 109 Nm2/C22 . 10-6 C . 15 . 10-6 C0,0009 m2 → FAC = 300 NSelanjutnya kita menghitung resultan gaya F dengan menggunakan rumus dibawah ini.→ F = √FAB2 + FAC2 + 2 . FAB . FAC . cos 120° → F = √100 N2 + 300 N2 + 2 . 100 N . 300 N . -1/2 → F = √ N2 + N2 – N2 → F = √ N2 = 100 √ 7 NJadi besar gaya pada QA sebesar 100 √ 7 N. Jadi soal ini jawabannya soal 5Perhatikan gambar soal gaya listrik nomor 5Ketiga muata listrik Q1, Q2, dan Q3 adalah segaris. Jika jarak d = 20 cm maka besar dan arah gaya Coulomb yang bekerja pada muatan Q2 adalah …A. 15 N menuju Q3 B. 15 N menuju Q1 C. 10 N menuju Q1 D. 5 N menuju Q1 E. 5 N menuju Q3Pembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini, kita ubah terlebih dahulu satuan d = 20 cm = 0,2 m, Q1 = 30 µ C = 30 x 10-6 C, Q2 = -10 µC = -10 x 10-6 C dan Q3 = 40 µC = 40 x 10-6 kita gambar arah gaya pada muatan Q2 yaitu sebagai berikutArah gaya listrik pada muatan Q2F23 kekanan sehingga gaya listrik positif dan F21 kekiri sehingga gaya listrik negatif. Jadi resultan total gaya listrik muatan Q2→ F2 = F23 – F21 → F2 = k Q2 . Q33d2 – k Q1 . Q23d2 → F2 = k . Q2 Q3 – Q13d2 → F2 = 9 . 109 Nm2/C2 . 10 . 10-6 C40 . 10-6 C – 20 . 10-6 C3 . 0,2 m2 → F2 = 204 N = 5 NHasilnya positif 5 N sehingga arah gaya listrik ke kanan atau menuju Q3. Jadi soal ini jawabannya soal 6Muatan listrik +q1 = 10 µC, +q2 = 20 µC dan q3 terpisah seperti gambar dibawah soal gaya listrik nomor 5Agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q2 = 0 maka muatan q3 adalah…A. +2,5 µC B. -2,5 µC C. +25 µC D. -25 µC E. +4 µCPenyelesaian soal / pembahasanGambar arah gaya listrik pada q2 sebagai berikutArah gaya listrik pada muatan q2Berdasarkan gambar diatas kita peroleh→ F21 – F23 = 0 → F23 = F21 → k q2 . q3r232 = k q2 . q1r212 → q30,5a2 = q1a2 → q30,25 a2 = 10 µCa2 → q3 = 10 µC . 0,25 = 2,5 µCKarena arah gaya F23 menuju q1 maka besar muatan q3 = + 2,5 µC. Jadi soal ini jawabannya soal 7Tiga muatan listrik A, B, C terletak pada posisi seperti gambar dibawah muatan berbentuk segitiga sama sisiResultan gaya listrik yang terjadi pada muatan A adalah…A. 4 N B. √ 12 N C. √ 8 N D. 2 N E. 1 NPembahasan / penyelesaian soalKita gambarkan dahulu arah gaya listrik di titik A sebagai berikutArah resultan gaya listrik muatan QAKarena QB = QC = 4 µC = 4 x 10-6 C maka besar FAB = FAC yaitu→ FAB = k QA . QBrAB2 → FAB = 9 . 109 Nm2/C25. 10-6 C . 4 . 10-6 C0,3 m2 → FAB = FAC = 2 NJadi besar resultan gaya listrik muatan A→ FA = √2 N2 + 2 N2 + 2 . 2 N . 2 N . cos 60° → FA = √4 N2 + 4 N2 + 4 N2 → F = √ 12 NJadi soal ini jawabannya soal 8Tiga buah muatan listrik berada pada posisi dititik sudut segitiga ABC, panjang sisi AB = BC = 20 cm dan besar muatan sama q = 2 µC seperti gambar dibawah k = 9 . 109 Nm2/C2.Contoh soal gaya listrik nomor 8Besar gaya listrik yang bekerja pada muatan B adalah …A. 0,9 √ 3 NB. 0,9 √ 2 NC. 0,9 N D. 0,81 NE. 0,4 NPenyelesaian soal / pembahasanPada soal ini diketahuiqA = qB = qC = 2 µC = 2 x 10-6 CrAB = rBC = 20 cm = 0,2 mCara menjawab soal ini sebagai soal gaya listrik nomor 8Soal ini jawabannya soal 9Tiga muatan QA = QB = 4 µC dan QC = 5 µC membentuk bidang segitiga seperti soal gaya listrik nomor 9Resultan gaya listrik dimuatan C adalah …A. 20 √ 2 NB. 14 √ 2 NC. 10 √ 2 N D. 9 √ 2 NE. 9 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya listrik nomor 9Soal ini jawabannya soal 10Perhatikan gambar berikut soal gaya listrik nomor 10Tiga muatan Q1, Q2 dan Q3 berada pada posisi diujung segitiga siku-siku ABC. Panjang AB = BC = 30 cm. Diketahui k = 9 x 109 Nm2/C2 dan 1 µC = 10-6 C, maka resultan gaya Coulomb pada muatan Q1 adalah …A. 1 NB. 5 NC. 7 ND. 10 NE. 12 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya Coulomb nomor 10Soal ini jawabannya soal 11Dua buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti soal gaya listrik nomor 11Muatan di A adalah 8 µC dan gaya tarik-menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah 45 N. Jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm dan k = 9 . 109 Nm2/C2 maka gaya tarik-menarik pada kedua muatan sekarang adalah …A. 45 NB. 60 NC. 80 ND. 90 NE. 120 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya listrik nomor 11Soal ini jawabannya soal 12Dua benda A dan B bermuatan, mula-mula ditempatkan pada jarak 0,5 m satu sama lain sehingga timbul gaya 81 N. Jika jarak A dan B diperbesar 1,5 m maka gaya tarik-menarik keduanya menjadi …A. 3 NB. 6NC. 9 ND. 12 NE. 15 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya listrik nomor 12Soal ini jawabannya C.No 13 soal UTBK 2021 tentang foto listrik Pada percobaan efek foto listrik diperoleh potensial penghenti Vsi untuk penyinaran dengan panjang gelombang 500 nm dan potensial penghenti 2,0 V untuk penyinaran dengan panjang gelombang 400 nm. Jika panjang gelobang ambang untuk logam target sama dengan 600 nm, nilai Vsi sama dengan .. V (A) 1 (B) 0
Muatan Listrik, Jenis, Sifat, dan Cara Membuat Benda Bermuatan Muatan listrik adalah muatan dasar yang dibawa oleh benda, sehingga benda akan mengalami gaya tolak menolak atau tarik menarik jika didekatkan pada benda lain yang juga dasarnya semua benda adalah netral tidak bermuatan. Akan tetapi, benda netral tersebut dapat diberi muatan listrik, sehingga memiliki kemampuan untuk menolak atau menarik benda lain yang Listrik Pada AtomSifat dasar kelistrikan dibawa oleh atom. Atom adalah bagian terkecil dari suatu benda. Atom tersusun atas tiga partikel subatom, yaitu proton yang bermuatan positif, elektron yang bermuatan negatif, dan neutron yang netral atau tidak berada di luar inti atom dan bergerak mengitari inti atom. Elektron terletak di tepi atom, sedangkan proton dan neutron berada di dalam pusat atom sehingga disebut sebagai inti atom nukleon.Supaya elektron tetap mengelilingi inti dan tidak terlepas dari atom, maka inti atom bermuatan positif harus mengerjakan gaya tarik pada yang menarik elektron agar tetap mengelilingi inti dan tidak terlepas dari atom ini disebut gaya di dalam inti atom terdapat proton yang bermuatan positif, sehingga proton akan saling tolak menolak karena muatannya proton-proton tetap menyatu dalam inti atom dan tidak terpisah dari atom maka harus ada gaya yang menyatukan proton-proton yang mengikat proton agar tetap menyatu di dalam inti atom dinamakan gaya inti atau gaya Listrik Statis, Atom, Medan Listrik, dan Prinsip Kerja ElektroskopBunyi Hukum Coulomb, Rumus, Contoh Soal, dan PenyelesaiannyaBerdasarkan susunan proton dan elektron dalam atom, maka listrik dapat bermuatan positif, negatif, atau bahkan muatan listrik disebabkan oleh perpindahan elektron dari suatu atom ke atom Atom bermuatan negatifAtom bermuatan negatif jika atom tersebut menangkap elektron, sehingga jumlah elektron menjadi lebih banyak daripada jumlah proton. Atom yang bermuatan negatif disebut sebagai ion negatif atau Atom bermuatan positifAtom bermuatan positif apabila atom melepas elektron, sehingga jumlah elektronnya menjadi lebih sedikit daripada jumlah proton. Atom yang bermuatan positif disebut sebagai ion positif atau Atom netralAtom netral jika jumlah elektronnya sama dengan jumlah proton tidak terjadi pelepasan dan penangkapan elektron.Sifat-sifat Muatan ListrikBenda-benda yang bermuatan listrik, apabila saling didekatkan dapat mengalami gaya tarik atau gaya tarik terjadi apabila benda yang didekatkan memiliki muatan listrik yang berbeda muatan positif dan negatif.Gaya tolak terjadi apabila benda yang didekatkan memiliki muatan listrik yang sejenis atau sama muatan positif dengan positif atau muatan negatif dengan negatif.Dengan demikian, sifat-sifat benda bermuatan listrik dapat disimpulkan sebagai berikut1. Benda-benda yang memiliki muatan listrik sejenis akan saling tolak Benda-benda yang memiliki muatan listrik tidak sejenis akan saling tarik Membuat Benda Bermuatan ListrikAda tiga cara yang dapat dilakukan untuk memberikan muatan listrik pada benda nteral, yaitu dengan menggosok, induksi listrik, dan konduksi arus PenggosokkanSebuah benda dapat memiliki muatan listrik dengan cara penggosokkan. Misalnya, penggaris plastik yang digosokkan pada kain wol atau rambut akan menjadi bermuatan berpindah dari kain wol atau rambut ke penggaris, sehingga penggaris menjadi bermuatan negatif menangkap elektron.Contoh lainnya adalah kaca yang digosokkan pada kain sutera. Kaca menjadi bermuatan positif karena melepaskan elektron ke kain sutera, sehingga kaca kekurangan elektron dan kelebihan tabel hasil pembuatan benda bermuatan listrik dan proses yang Induksi ListrikInduksi listrik adalah peristiwa pemisahan muatan listrik pada benda netral karena didekatkan dengan benda bermuatan listrik digunakan untuk membuat benda netral menjadi bermuatan listrik. Induksi listrik dapat terjadi karena benda yang bermuatan listrik memengaruhi muatan yang tidak sejenis pada benda netral, sehingga terjadi pemisahan muatan kedua benda benda bermuatan listrik dengan cara induksi tidak memerlukan kontak dengan benda yang muatan listrik dengan cara induksi membutuhkan alat yang disebut elektroskop. Contohnya adalah pemisahan muatan listrik pada mistar plastik yang telah digosokkan pada kain wol kemudian didekatkan pada Konduksi Arus ListrikPemuatan listrik dengan cara konduksi arus listrik hanya dapat dilakukan pada benda yang terbuat dari bahan yang dapat menghantarkan arus listrik konduktor, misalnya baja, besi, dan listrik dapat dihasilkan jika kedua benda mengalami kontak langsung, sehingga sejumlah elektron dapat mengalir dari satu benda ke benda ulasan mengenai muatan listrik, jenis, sifat, dan cara membuat benda bermuatan listrik. Semoga bermanfaat.
ListrikStatis Bila pengamatan dilakukan diruang hampa/udara; besar "k" dalam sistem SI adalah: k= 9 x 10 9 Nm 2 /Coulomb 2 Harga pastinya : k 1 4 0 0 = permitivitas udara atau ruang hampa. dalam satuan cgs ; k=1 dyne cm 2 /statcoulomb 2 F r Q k MKS - SI newton meter Coulomb 9.10 9 c g s dyne centimeter statcoulomb 1 Catatan : Untuk medium selain udara, maka harga k juga lain.
Dua benda bermuatan listrik q1 dan q2 berjarak r menimbulkan gaya tolak-menolak sebesar 10 newton. Kemudian muatan q1 digeser sehingga gaya yang timbul menjadi 40 newton. Jika konstanta k = 9 x 109 Nm2/C2, muatan q1harus dipindahkan sebesar …. A. ½ r menjauhi q2 B. ½ r mendekati q2 C. 1 r menjauhi q2 D. 2 r mendekati q2 E. 2 r menjauhi q2PembahasanDiketahui q1 q2 r1 F1 = 10 N tolak menolak F2 = 40 N k = 9 x 109 Nm2/C2Ditanya r2 = …. ?DijawabIngat rumus untuk gaya coulombMaka muatan q1 harus dipindahkan sebesar ½ r mendekati q2 gaya diperbesarJawaban B-Jangan lupa komentar & sarannyaEmail nanangnurulhidayat terus OK! 😁
BendaBermuatan: Bermuatan listrik negatif apabila mempunyai jumlah elektron yang lebih banyak dari pada jumlah proton (pada benda terjadi kekurangan kekurangan elektron) Bermuatan listrik positif apabila mempunyai jumlah proton yang lebih banyak daripada jumlah elektronnya (pada benda terjadi kelebihan elektron). INTERAKSI MUATAN LISTRIK
PertanyaanDua muatan listrik,masing-masing bermuatan Q dan -2 Q terpisah sejauh 2 d , saling menarik dengan gaya listrik F seperti gambar berikut. Tentukan besar gaya tarik-menarik jika dua muatan listrik masing-masing 2 Q dan -3 Q terpisah sejauh d !Dua muatan listrik, masing-masing bermuatan Q dan -2Q terpisah sejauh 2d, saling menarik dengan gaya listrik F seperti gambar berikut. Tentukan besar gaya tarik-menarik jika dua muatan listrik masing-masing 2Q dan -3Q terpisah sejauh d! YFMahasiswa/Alumni Universitas Negeri YogyakartaJawabanjawaban yang benar adalah 12 F .jawaban yang benar adalah 12F. PembahasanDiketahui Q 1 ​ = Q Q 2 ​ = − 2 Q r 1 ​ = 2 d F 1 ​ = F Q 1 ′ ​ = 2 Q Q 2 ′ ​ = − 3 Q r 2 ​ = d Ditanya F 2 ​ = ... ? Penyelesaian Gaya listrik antara dua muatan dirumuskan oleh hukum Coulomb yaitu F = k r 2 Q 1 ​ Q 2 ​ ​ . Dikarenakan besar kedua muatan dan jaraknya mengalami perubahan, maka didapat hubungan perbandingan sebagai berikut. F 2 ​ F 1 ​ ​ = Q 1 ′ ​ Q 1 ​ ​ × Q 2 ′ ​ Q 2 ​ ​ × r 1 ​ r 2 ​ ​ 2 F 2 ​ F ​ = 2 Q Q ​ × 3 Q 2 Q ​ × 2 d d ​ 2 F 2 ​ F ​ = 2 1 ​ × 3 2 ​ × 4 1 ​ F 2 ​ F ​ = 12 1 ​ F 2 ​ = 12 F . Dengan demikian,besar gaya tarik-menarik menjadi 12 F . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 12 F .Diketahui Ditanya Penyelesaian Gaya listrik antara dua muatan dirumuskan oleh hukum Coulomb yaitu Dikarenakan besar kedua muatan dan jaraknya mengalami perubahan, maka didapat hubungan perbandingan sebagai berikut. Dengan demikian, besar gaya tarik-menarik menjadi 12F. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 12F. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!1rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!
.