Contoh Soal Aturan Coulomb Disertai Pembahasan
Contoh Soal Hukum Coulomb - Berikut ini ialah kumpulan pola soal-soal aturan coulomb lengkap dengan tanggapan dan pembahasannya. Sebelum masuk ke pola soal, alangkah baiknya kita mengetahui terlebih dahulu suara aturan coulomb dan rumus aturan coulomb. Hal ini dilakukan untuk memudahkan kita dalam menuntaskan soal-soal aturan coulomb.
Hukum Coulomb berbunyi:
Keterangan:
1 micro coulomb = 1×10-6 C (simbol = 1 µC)
1 nano coulomb = 1×10-9 C (simbol = 1 nC)
1 coulomb = 1 coulomb (C)
Pembahasan:
Diketahui:
Muatan A (Q1) = +8 µC = +8×10-6 C
Muatan B (Q2) = -5 µC = -5×10-6 C
k = 9×109 Nm2C2
r = 10 cm = 0,1 meter
Ditanya:
Fc = ..?
Jawab:
Jadi, Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan ialah 36 Newton.
Pembahasan:
Diketahui:
Muatan P (Q1) = +10 µC = +10×10-6 C
Muatan Q (Q2) = +20 µC = +20×10-6 C
k = 9×109 Nm2C2
r = 12 cm = 0,12 meter = 12×10-2 m
Ditanya:
Fc =..?
Jawab:
Jadi, Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan ialah 125 Newton.
Pembahasan:
Diketahui:
Muatan A (Q1) = -5 µC = -5 × 10-6 C
Muatan B (Q2) = +10 µC = +10 × 10-6 C
Muatan C (Q3) = -12 µC = -12 × 10-6 C
k = 9 × 109 Nm2C2
rAB = 6 cm = 0,06 meter = 6×10-2 m
rBC = 4 cm = 0,04 meter = 4×10-2 m
Ditanya:
FAB dan FBC serta arah gaya= ..?
Jawab :
Gaya listrik pada muatan B ialah resultan gaya listrik antara muatan A dan B dengan gaya listrik antara muatan B dan C. Gaya listrik antara muatan A dan B sebagai berikut :
Karena besar muatan A negatif dan besar muatan B positif sehingga arah gaya Coulomb ialah mendekati muatan A dan menjauhi muatan B (ke kiri). Gaya listrik antara muatan B dan C sebagai berikut :
Karena besar muatan B positif dan besar muatan C negatif sehingga arah gaya Coulomb ialah mendekati muatan C dan menjauhi muatan B (ke kanan). Sedangkan untuk resultan gaya listrik pada muatan B : Arah FAB ke kiri dan arah FBC ke kanan.
Jadi, hasilnya ialah arah resultan gaya listrik pada muatan B (FB) = arah gaya listrik FAB, yakni menuju muatan C (ke kanan).
Pembahasan
Diketahui :
Muatan 1 (Q1) = +10 μC = +10 x 10-6 C
Muatan 2 (Q2) = +50 μC = +50 x 10-6 C
Jarak r12 = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10-2 m
Jarak r23 = 6 cm = 0,06 m = 6 x 10-2 m
Resultan gaya (F2) = 0
Ditanya :
muatan Q3 = ?
Jawab :
Gaya listrik pada muatan 2 ialah resultan gaya listrik antara muatan 1 dan 2 dengan gaya listrik antara muatan 2 dan 3. Gaya listrik antara muatan 1 dan 2 :
Karena besar muatan 1 positif dan besar muatan 2 positif sehingga arah F12 ialah menuju muatan 3 (ke kanan). Gaya listrik antara muatan 2 dan 3 :
Karena besar muatan 2 positif dan muatan 3 positif sehingga arah F23 ialah menuju muatan 1 (ke kiri). Sedangkan untuk resultan gaya listrik pada muatan 2 = 0 : Arah F12 ke kanan dan arah F23 ke kiri.
Jadi, Muatan Q3 ialah 90×10-6.
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:
Fc = FA + FB
Jadi, besar gaya coulomb pada titik C ialah 54 N ke arah kanan.
Pembahasan:
Diketahui:
Q1 = 2 × 10-6 C
Q2 = 6 × 10-4 C
Ditanya:
Fc = ...?
Jawab:
Demikianlah pembahasan mengenai rumus, suara dan pola soal aturan coulomb. Semoga dengan contoh-contoh soal ini semakin mengasah kemampuan kau dalam menjawab soal-soal fisika terkait aturan coulomb. Selamat belajar!
Referensi:
https://gurumuda.net/contoh-soal-hukum-coulomb.htm
https://blog.ruangguru.com/pengertian-hukum-coulomb
Sumber https://bacacoding.blogspot.com/
Daftar isi
A. Bunyi Hukum Coulomb
Hukum Coulomb berbunyi:
Besar gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut.
B. Rumus Hukum Coulomb
Pernyataan Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) hasilnya dikenal dengan Hukum Coulomb dengan persamaan sebagai berikut:Keterangan:
- Fc = gaya coulomb atau gaya tarik-menarik / gaya tolak-menolak (N)
- Q1 = besar muatan pertama (C)
- Q2 = besar muatan kedua (C)
- r = jarak antara 2 benda bermuatan (m)
- k = bilangan konstanta pembanding 9 x 109N m2/C2
1 micro coulomb = 1×10-6 C (simbol = 1 µC)
1 nano coulomb = 1×10-9 C (simbol = 1 nC)
1 coulomb = 1 coulomb (C)
C. Contoh Soal Hukum Coulomb dan Pembahasan
Contoh Soal 1
Dua buah muatan diatur menyerupai pada gambar di bawah ini. Besar muatan pada A ialah +8 mikro Coulomb dan muatan di B ialah -5 mikro Coulomb. Sedangkan besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan adalah… (k = 9 x 109 Nm2C−2, 1 mikro Coulomb = 10−6 C). Berapakah Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan?Pembahasan:
Diketahui:
Muatan A (Q1) = +8 µC = +8×10-6 C
Muatan B (Q2) = -5 µC = -5×10-6 C
k = 9×109 Nm2C2
r = 10 cm = 0,1 meter
Ditanya:
Fc = ..?
Jawab:
Jadi, Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan ialah 36 Newton.
Contoh Soal 2
Dua buah Muatan listrik P = +10 micro Coulomb dan muatan listrik Q = +20 micro coloumb terpisah oleh jarak menyerupai gambar dibawah ini. Berapakan besar gaya coloumb yang bekerja pada kedua muatan?Pembahasan:
Diketahui:
Muatan P (Q1) = +10 µC = +10×10-6 C
Muatan Q (Q2) = +20 µC = +20×10-6 C
k = 9×109 Nm2C2
r = 12 cm = 0,12 meter = 12×10-2 m
Ditanya:
Fc =..?
Jawab:
Jadi, Besar gaya listrik yang bekerja pada kedua muatan ialah 125 Newton.
Contoh soal 3
Tiga muatan listrik diletakkan terpisah menyerupai gambar! Besar muatan A ialah = -5 mikro Coulomb, besar muatan B ialah = +10 mikro Coulomb dan muatan C = -12 mikro Coulomb. Berapakah besar dan arah gaya listrik pada muatan B ?Pembahasan:
Diketahui:
Muatan A (Q1) = -5 µC = -5 × 10-6 C
Muatan B (Q2) = +10 µC = +10 × 10-6 C
Muatan C (Q3) = -12 µC = -12 × 10-6 C
k = 9 × 109 Nm2C2
rAB = 6 cm = 0,06 meter = 6×10-2 m
rBC = 4 cm = 0,04 meter = 4×10-2 m
Ditanya:
FAB dan FBC serta arah gaya= ..?
Jawab :
Gaya listrik pada muatan B ialah resultan gaya listrik antara muatan A dan B dengan gaya listrik antara muatan B dan C. Gaya listrik antara muatan A dan B sebagai berikut :
Karena besar muatan A negatif dan besar muatan B positif sehingga arah gaya Coulomb ialah mendekati muatan A dan menjauhi muatan B (ke kiri). Gaya listrik antara muatan B dan C sebagai berikut :
Karena besar muatan B positif dan besar muatan C negatif sehingga arah gaya Coulomb ialah mendekati muatan C dan menjauhi muatan B (ke kanan). Sedangkan untuk resultan gaya listrik pada muatan B : Arah FAB ke kiri dan arah FBC ke kanan.
Jadi, hasilnya ialah arah resultan gaya listrik pada muatan B (FB) = arah gaya listrik FAB, yakni menuju muatan C (ke kanan).
Contoh Soal 4
Muatan listrik +Q1 = 10 mikro Coulomb, +Q2 = 50 mikro Coulomb dan Q3 terpisah menyerupai pada gambar. Agar gaya listrik yang bekerja di muatan Q2 = nol maka muatan Q3 ialah ?Pembahasan
Diketahui :
Muatan 1 (Q1) = +10 μC = +10 x 10-6 C
Muatan 2 (Q2) = +50 μC = +50 x 10-6 C
Jarak r12 = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10-2 m
Jarak r23 = 6 cm = 0,06 m = 6 x 10-2 m
Resultan gaya (F2) = 0
Ditanya :
muatan Q3 = ?
Jawab :
Gaya listrik pada muatan 2 ialah resultan gaya listrik antara muatan 1 dan 2 dengan gaya listrik antara muatan 2 dan 3. Gaya listrik antara muatan 1 dan 2 :
Karena besar muatan 1 positif dan besar muatan 2 positif sehingga arah F12 ialah menuju muatan 3 (ke kanan). Gaya listrik antara muatan 2 dan 3 :
Karena besar muatan 2 positif dan muatan 3 positif sehingga arah F23 ialah menuju muatan 1 (ke kiri). Sedangkan untuk resultan gaya listrik pada muatan 2 = 0 : Arah F12 ke kanan dan arah F23 ke kiri.
Jadi, Muatan Q3 ialah 90×10-6.
Contoh soal 5
Dua buah titik A dan B berjarak 3 meter, masing-masing bermuatan listrik +4x10-4 C dan -1x10-4 C. Titik C berada di antara A dan B berjarak 2 meter dari A dan bermuatan listrik +3x10-5 C. Hitunglah 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:
Fc = FA + FB
Jadi, besar gaya coulomb pada titik C ialah 54 N ke arah kanan.
Contoh Soal ke 6
Dua muatan sejenis besarnya + 2 x 10-6 C dan + 6 x 10-4. Bila jarak kedua muatan 6 cm, berapa gaya Coulomb yang dialami kedua muatan?Pembahasan:
Diketahui:
Q1 = 2 × 10-6 C
Q2 = 6 × 10-4 C
Ditanya:
Fc = ...?
Jawab:
Demikianlah pembahasan mengenai rumus, suara dan pola soal aturan coulomb. Semoga dengan contoh-contoh soal ini semakin mengasah kemampuan kau dalam menjawab soal-soal fisika terkait aturan coulomb. Selamat belajar!
Referensi:
https://gurumuda.net/contoh-soal-hukum-coulomb.htm
https://blog.ruangguru.com/pengertian-hukum-coulomb
Sumber https://bacacoding.blogspot.com/
