Contoh Soal Hukum Coulomb

Hukum Coulomb ( C ) adalah gaya tarik-menarik atau gaya tolak menolak antara dua muatan listrik yang di sebut coulomb ( Fc ). Apabila gaya muatannya sama maka ( Fc ) akan tarik menarik. Dan apabila tak sama maka akan tolak-menolak.

Bersar Coulomb tergantung pada:

Besar masing-masing Coulomb ( Q1 dan Q2 )
kuadrat jarak antara dua coulomb ( r² )

Bunyi hukum coulomb:

Besar gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat antara dua benda bermuatan.

Contoh soal:

1. Dua muatan disusun seperti pada gambar di bawah ini. Muatan di A adalah +8 mikro Coulomb dan muatan di B adalah -5 mikro Coulomb. Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan adalah… (k = 9 x 10⁹ Nm²C⁻², 1 mikro Coulomb = 10⁻⁶ C)

Pembahasan

Diketahui :

Ditanya : Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan

Jawab :

Rumus hukum Coulomb :

Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan :

2. Muatan listrik P = +10 mikro Coulomb dan muatan listrik Q = +20 mikro Coulomb terpisah seperti pada gambar. Besar gaya Coulomb yang bekerja pada kedua muatan adalah…

Pembahasan

Diketahui :

Ditanya : Besar gaya Coulomb yang bekerja pada kedua muatan

Jawab :

Besar gaya Coulomb atau gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan adalah 125 Newton.

3. Tiga muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar! Muatan A = -5 mikro Coulomb, muatan B = +10 mikro Coulomb dan muatan C = -12 mikro Coulomb. Besar dan arah gaya listrik pada muatan B adalah…

Pembahasan

Diketahui :

Ditanya : Besar dan arah gaya listrik pada muatan B

Jawab :

Gaya listrik pada muatan B adalah resultan gaya listrik antara muatan A dan B dengan gaya listrik antara muatan B dan C.

Gaya listrik antara muatan A dan B :

Muatan A negatif dan muatan B positif sehingga arah gaya Coulomb adalah mendekati muatan A dan menjauhi muatan B (ke kiri).

Gaya listrik antara muatan B dan C :

Muatan B positif dan muatan C negatif sehingga arah gaya Coulomb adalah mendekati muatan C dan menjauhi muatan B (ke kanan).

Resultan gaya listrik pada muatan B :

Arah F_AB ke kiri dan arah F_BC ke kanan.

F_B = F_AB- F_BC= 675 N – 125 N = 550 Newton.

Arah resultan gaya listrik pada muatan B (F_B) = arah gaya listrik F_AB, yakni menuju muatan C (ke kanan).

4. Muatan listrik +Q₁ = 10 mikro Coulomb, +Q₂= 50 mikro Coulomb dan Q₃ terpisah seperti pada gambar. Agar gaya listrik yang bekerja di muatan Q₂ = nol maka muatan Q₃ adalah…

Pembahasan

Diketahui :

Muatan 1 (q₁) = +10 μC = +10 x 10^-6 Coulomb

Muatan 2 (q₂) = +50 μC = +50 x 10^-6 Coulomb

Jarak antara muatan 1 dan 2 (r₁₂) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10^-2 m

Jarak antara muatan 2 dan 3 (r₂₃) = 6 cm = 0,06 m = 6 x 10^-2 m

Resultan gaya listrik pada muatan 2 (F₂) = 0

Ditanya : muatan 3 (q₃)

Jawab :

Gaya listrik pada muatan 2 adalah resultan gaya listrik antara muatan 1 dan 2 dengan gaya listrik antara muatan 2 dan 3.

Gaya listrik antara muatan 1 dan 2 :

Muatan 1 positif dan muatan 2 positif sehingga arah F₁₂ adalah menuju muatan 3 (ke kanan).

Gaya listrik antara muatan 2 dan 3 :

Muatan 2 positif dan muatan 3 positif sehingga arah F₂₃ adalah menuju muatan 1 (ke kiri).

Resultan gaya listrik pada muatan 2 = 0 :

Arah F₁₂ ke kanan dan arah F₂₃ ke kiri.

from: gurumuda.net

Contoh Soal Hukum Coulomb

2 komentar:

Chat Us

Recent Posts

Artikel Terkait

Kategori

Followers