Diketahui :

Setetes minyak bermuatan negatif dengan massa 8,6 x 10⁻¹² g berada dalam keadaan seimbang di antara dua pelat sejajar yang bermuatan listrik. Kuat medan listrik diantara kedua pelat 4 x 10⁶ N/C.

Ditanyakan :

a. Pelat mana yang bermuatan negatif

b. Besar gaya Coulomb pada minyak

c. Besar muatan tetes minyak

Pembahasan :

a. Pelat mana yang bermuatan negatif

Benda memiliki kecenderungan untuk bergerak ke bawah karena adanya gravitasi. Untuk membuat suatu benda setimbang di suatu titik vertikal, maka perlu ada dorongan dari bawah atau tarikan dari atas. Dalam kasus ini, tetesan minyak bermuatan negatif. Maka, plat bawah harus bermuatan negatif, sementara plat atas bermuatan positif. Bila plat bawah bermuatan positif dan plat atas bermuatan negatif, maka tentu tetesan minyak yang bermuatan negatif akan terdorong ke bawah oleh plat negatif di atas dan ditarik oleh plat positif di bawah, sehingga tidak memungkinkan tetesan minyak berada dalam keadaan seimbang.

b. Besar gaya Coulomb pada minyak

Besar gaya Coulomb yang terjadi adalah sama dengan berat tetesan minyak. Asumsi g = 10 m/s². Namun sebelum menghitung gaya, kita perlu mengkonversi satuan massa dari g ke kg, di mana

1 kg = 1.000 g = 10³ g, sehingga

Massa (m) = 8,6 x 10⁻¹² g x (1 kg / 10³ g)

Massa (m) = 8,6 x 10⁻¹⁵ kg

Maka, gaya Coulombnya adalah

F = W

F = m. g

F = 8,6 x 10⁻¹⁵ kg x 10 m/s²

F = 8,6 x 10⁻¹⁴ N

Jadi, gaya Coulomb yang bekerja pada tetesan minyak tersebut adalah 8,6 x 10⁻¹⁴ N.

c. Besar muatan tetes minyak

Selanjutnya, barulah kita hitung nilai muatan dengan cara sebagai berikut.

q = F / E

q = 8,6 x 10⁻¹⁴ N / (4 x 10⁶ N/C)

q = 2,15 x 10⁻²⁰ C

Jadi, besar muatan tetes minyak tersebut adalah 2,15 x 10⁻²⁰ C.

Pelajari soal lain mengenai listrik statis di :

yomemimo.com/tugas/17361829

yomemimo.com/tugas/16973346

yomemimo.com/tugas/16848845

yomemimo.com/tugas/16794562

yomemimo.com/tugas/17277957

Semoga membantu :)

----------

Kelas : 8

Mapel : Fisika

Kategori : Bab 8 - Listrik

Kata kunci : gaya, muatan, plat, medan

Kode : 8.6.8