dua bola plastik kecil diberi muatan listrik positif jika kedua bola itu terpisah sejauh 15 cm dan diantara keduanya terjadi gaya tolak menolak sebesar 0,22 n. Berapakah besar muatan masing masing bola (a) jika kedua muatan itu sama dan (b) jika bola pertama mempunyai muatan empat kali muatan bola kedua?

Soal Fisika tentang Muatan Listrik Diketahui: * Dua bola plastik bermuatan positif. * Jarak antara kedua bola (r) = 15 cm = 0,15 m. * Gaya tolak-menolak (F) = 0,22 N. * Konstanta Coulomb (k) ≈ 9 x 10^9 Nm²/C². Ditanya: * Besar muatan masing-masing bola jika: * (a) Kedua muatan sama. * (b) Muatan bola pertama 4 kali muatan bola kedua. Penyelesaian: Konsep: Kita akan menggunakan Hukum Coulomb untuk menyelesaikan soal ini. Hukum Coulomb menyatakan bahwa besar gaya Coulomb antara dua muatan listrik berbanding lurus dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan. Rumus Hukum Coulomb: F = k * (q1 * q2) / r² Dimana: * F = gaya Coulomb * k = konstanta Coulomb * q1, q2 = besar muatan masing-masing benda * r = jarak antara kedua benda Penyelesaian: (a) Kedua muatan sama (q1 = q2 = q): F = k * (q²) / r² 0,22 N = (9 x 10^9 Nm²/C²) * (q²) / (0,15 m)² q² = (0,22 N * (0,15 m)²) / (9 x 10^9 Nm²/C²) q ≈ 7,41 x 10^-8 C Jadi, besar muatan masing-masing bola adalah sekitar 7,41 x 10^-8 C. (b) Muatan bola pertama 4 kali muatan bola kedua (q1 = 4q2): F = k * (4q2 * q2) / r² 0,22 N = (9 x 10^9 Nm²/C²) * (4q2²) / (0,15 m)² q2² = (0,22 N * (0,15 m)²) / (4 * 9 x 10^9 Nm²/C²) q2 ≈ 3,70 x 10^-8 C q1 = 4q2 ≈ 14,84 x 10^-8 C Jadi, besar muatan bola kedua adalah sekitar 3,70 x 10^-8 C dan muatan bola pertama adalah sekitar 14,84 x 10^-8 C. Kesimpulan: Dengan menggunakan Hukum Coulomb, kita dapat menghitung besar muatan masing-masing bola pada kedua kondisi yang diberikan. Semoga penjelasan ini bermanfaat!