1. Dua muatan listrik B dan C yang berada sejauh 8 cm menghasilkan gaya 50 N. Jika muatan C digeser ke kanan sejauh 8 cm maka besar gaya tarik pada muatan B dan C adalah...  

2. Bila sebuah partikel bermuatan 4 x 10⁻¹⁹ C ditempatkan dalam medan listrik homogen yang kuat medannya 1,2 x 10⁵ N/C, maka partikel tersebut akan mengalami gaya sebesar...

Jawaban

Pendahuluan

Rumus untuk mencari gaya Coulomb yang terjadi antara dua muatan yang berinteraksi adalah

F = k Q q / r²  

atau  

F = E. q

di mana  

F : gaya Coulomb (N)  

k : konstanta Coulomb (9 x 10⁹ N.m²/C²)  

Q : muatan sumber (C)  

q : muatan uji (C)  

r : jarak muatan terhadap titik (m)

E : kuat medan listrik (N/C)

Pembahasan

1. Gaya tarik bila jarak divariasi

Kita asumsikan muatan B di sisi kiri dan muatan C di sisi kanan, sehingga bila muatan C digeser ke kanan, jarak kedua muatan semakin menjauh. Apabila jarak antarkedua muatan kemudian diubah, kamu dapat menghitung gaya Coulomb yang terjadi dengan cara sebagai berikut.

Perhatikan dalam rumus bahwa

F ≈ 1 / r²

Bila F adalah gaya mula-mula dan F’ adalah gaya yang dialami kedua muatan setelah jarak diubah, maka kita dapat melakukan perbandingan

F’ / F = (1 / r’²) / (1 / r²), nilai k selalu tetap sehingga

F’ / F = (1 / r’²) x (r² / 1)

F’ / F = r² / r’², karena yang ditanyakan adalah nilai F’, maka

F’  = F. r² / r’², masukkan nilai-nilai yang diketahu,

F’  = 50 N. (8 cm)² / (8 cm + 8 cm)²  

F’  = 50 N. (8 cm)² / (16 cm)²  

F’  = 50 N. (8 cm / 16 cm)²  

F’  = 50 N. (1/2)²

F’  = 50 N. ¼

F’  = 12,5 N

2. Gaya pada muatan di medan listrik

F = E. q

F =1,2 x 10⁵ N/C. 4 x 10⁻¹⁹ C  

F = 4,8 x 10¹⁴ N  

Kesimpulan

Soal no. 1: Gaya tarik yang terjadi menjadi 12,5 N.

Soal no. 2: Gaya yang dialami partikel sebesar  4,8 x 10¹⁴ N.

Pelajari lebih lanjut  

1. Materi tentang posisi muatan agar resultan gaya = 0 yomemimo.com/tugas/17361829

2. Materi tentang nilai muatan untuk menghasilkan kuat medan listrik = 0 yomemimo.com/tugas/16973346

3. Materi tentang minyak di antara plat logam yomemimo.com/tugas/17501992

--------------------------------------------------------------  

Detil Jawaban  

Kelas : 8

Mapel : Fisika  

Bab : Bab 8 - Listrik

Kode : 8.6.8

Kata Kunci : muatan, gaya, jarak, medan, listrik