Duabuah partikel bermuatan +3 C dan x mengalami gaya Coulomb sebesar 2,7× 1010 N . Kedua muatan terpisah sejauh 2 m. Jika interaksi yang terjadi antara kedua muatan adalah tarik-menarik, maka nilai d
Soal 1 Berapa gaya listrik yang bekerja pada elektron oleh proton inti atom hidrogen bila elektron mengelilingi proton pada jarak rata-rata 0,53 x 10-10 m jejari Bohr dengan k = 9 x 109 Nm2/C2 dan e = 1,6 x 10-19 C. Jawab; Muatan proton q1 = +1,6 x 10-19 C, muatan eletron q2 = - 1,6 x 10-19 C, jarak proton elektron r = 0,53 x 10-10 m. Besar gaya listrik pada elektron oleh proton adalah . . . . F = kq1q2/r2 = 9 x 109 Nm2/C-2 1,6 x 10-19 C1,6 x 10-19 C/0,53 x 10-10 m2 = 8,2 x 10-8 N Soal 2 Misalkan dua buah muatan listrik terpisah sejauh 10 cm mengalami gaya rarik-menarik 12 N. Berapakah gaya tarik menarik antara keduanya jika terpisah sejauh 5 cm? Jawab; Jarak pisah r1 = 10 cm, F1 = 12 N, r2 = 5 cm, gaya F2? Dari persamaan gaya Coulomb F ~ 1/r2 sehingga F1/F2 = r1/r22 F2 = r1/r22 F1 = 10 cm/5 cm2 x 12 N = 48 N Soal 3 Dua muatan +5 x 10-5C dan +9,8 x 10-5C terpisah pada jarak 7 cm. Tentukan a gaya Coulombnya jika kedua muatan berada di udara, b gaya Coulombnay ketika kedua muatan berada dalam suatu bahan yang permeativitasnya ε = 1,77 x 10-5 C2/Nm2, c permitivitas relatif bahan ada soal bagian b. Jawab; Masing-masing muatan q1 = +5 x 10-5C dan q2 = +9,8 x 10-5C, r = 7 cm = 7 x 10-2 m. a gaya Coulomb jika kedua muatan berada di udara adalah F = kq1q2/r2 = 9 x 109 Nm2/C-2 +5 x 10-5C +9,8 x 10-5C/7 x 10-2 m2 = 9 kN b Besar gaya Coulomb jika kedua muata berada dalam suatu bahan F = 1/4πεq1q2/r2 = [1/4π1,77 x 10-5 C2/Nm2]+5 x 10-5C +9,8 x 10-5C/7 x 10-2 m2 = 4,5 kN c Permeativitas relatif dihitung dengan ε = εrε0 εr = ε/ε0 = 1,77 x 10-5 C2/Nm28,85 x 10-12 C2/Nm2 = 2,00 Soal 4 Dua buah muatan masing-masing –4μC dan 10μC terpisah pada jarak 12 cm. Di antara kedua muatan tersebut diletakkan muatan ketiga pada jarak 3 cm dari muatan +10μC. a Tentukan besar dan arah gaya pada muatan ketiga yang besarnya +5 μC?, b Tentukan besar dan arah gaya pada muatan ketika yang besarnya –5μC? Jawab; a Posisi ketiga muatan digambarkan sebagai berikut Masing-masing muatan, q1 = 4,0 x 10-6 C, q2 = 10 x 10-6C, q3 = 5 x 10-6C dan r13 = 9 x 10-2 m dan r32 = 3 x 10-2 m. Tetapan vektor gaya berarah mendatar ke kanan bertanda positif. Gaya listrik yang dialami q3 karena tarikan q1, yaitu F31 berarah ke kiri, sehingga bertanda negatif. F31 = – kq3q1/r312 = – 9 x 109 Nm2/C-2 +4 x 10-5C +5 x 10-5C/9x 10-2 m2 = – 200/9 N Gaya listrik yang dialami q3 karena tolakan q2, yaitu F32 berarah ke kiri, sehingga bertanda negatif. F32 = – kq3q2/r322 = – 9 x 109 Nm2/C-2 +5 x 10-5C +10 x 10-5C/3 x 10-2 m2 = – 4500/9 N Jadi, resultan gaya yang dialami q3, yaitu F3 adalah F3 = F31 + F32 = – 200/9 N + – 4500/9 N = – 522 N Tanda negatif menyatakan F3 berarah ke kiri.
Jawaban Soal di atas terkait dengan gaya Coulomb pada dua muatan. Gaya Coulomb merupakan gaya tarik menarik atau tolak menolak antar muatan listrik. Jika muatan sejenis maka terjadi gaya tolak menolak, jika muatan tidak sejenis maka terjadi gaya tarik menarik. Persamaan untuk gaya Coulomb adalah : F=k\cdot \frac {q_1\cdot q_2} {r^2} F =k ⋅FisikaElektro Kelas 12 SMAListrik Statis ElektrostatikaHukum CoulombDua buah muatan sejenis saat terpisah sejauh R bekerja gaya Coulumb sebesar 80 N, jika muatan yang sama tersebut jaraknya dijauhkan menjadi 2R, berapakah besar gaya tolak menolak kedua muatan tersebut sekarang... Hukum CoulombListrik Statis ElektrostatikaElektroFisikaRekomendasi video solusi lainnya0303Dua buah bola bermuatan sama 2mu C diletakkan terpisah ...0116Dua buah muatan masing-masing 0,5 muC dan 0,4 muC berjara...0209Dua muatan titik yang sejenis dan sama besar qA=qB=10^-2 ...0150Dua buah muatan Q_1 dan Q_2 +2 mu ...Teks videoHaikal Friends kali ini soal yang akan kita bahas berkaitan dengan listrik statis perhatikan soal berikut 2 buah muatan sejenis saat terpisah sejauh R bekerja gaya coulomb sebesar 80 Newton jika muatan yang sama tersebut jaraknya dijauhkan menjadi 2 R Berapakah gaya tolak menolak kedua muatan tersebut sekarang dari soal ini kita ketahui jarak mula-mula atau kita simbolkan dengan R1 = R dengan gaya F1 = 80 Newton jarak setelah di jauh kan atau kita simbolkan dengan R2 = 2 R dimana kita ketahui konstanta Coulomb = 9 kali 10 pangkat 9 Newton meter kuadrat per kolom kuadrat dan yang ditanyakan adalah besar gaya tolak menolak kedua muatan setelah dijauhkan atau kita simbolkan dengan F2 jawab pertanyaan pada soal ini maka kita dapat menggunakan persamaan f = k * q 1 dikali Q 2 r kuadrat dimana F adalah gaya K adalah konstanta Coulomb Q1 dan Q2 adalah muatan masing-masing benda dan R adalah jarak pisah antara dua benda selanjutnya kita bandingkan antara F2 dan F1 sehingga F2 F1 = k Q1 Q2 r 2 per k Q1 Q2 r 1 kuadrat karena konstanta Coulomb dan muatan muatannya tidak berubah maka Q1 dan Q2 pada kedua ruas dapat kita coret sehingga tersisa F2 F1 = 1 per 2 kuadrat 1 kuadrat sehingga F2 F1 = 1 per 2 kuadrat dikali 1 kuadrat per 1 sehingga F 2 per 1 = seperdua r kuadrat dikali r kuadrat per 1 sehingga F2 F1 = r kuadrat per 4 r kuadrat sehingga F2 = seperempat F1 = seperempat x 80 = 20 jadi besar gaya tolak-menolak muatan setelah dijauhkan menjadi 20 Newton jawaban yang benar adalah B sampai jumpa di soal selanjutnya . 199 209 399 192 84 483 373 191