Dua keping logam yang sejajar dan jaraknya 0,5 cm satu dari yang lain diberi muatan listrik yang berlawanan (lihat gambar) hingga beda potensial 104volt. Bila muatan elektron adalah 1,6 x 10-19 C, makabesar dan arah gaya coulomb pada sebuah elektronyang ada di antara kedua keping adalah .... a. 0,8 x10^-13 N, ke atas b. 0,8 x 10^-13 N, ke bawah c. 3,2 x 10^-13 N, ke atas d. 3,2 x 10^-13 N, ke bawah e. 12,5 x 10^-13 N, ke atas

Question

Jawaban yang benar adalah C. 3,2 x 10^-13 N, ke atas.

Diketahui:

d = 0,5 cm = 5 x 10^-3 m

V = 10⁴ volt ---> diralat dari soal asli

q = 1,6 x 10^-19 C

Ditanya:

Besar dan arah gaya Coulomb = F = ... ?

Jawab:

Konsep yang kita gunakan adalah analisis kuat medan listrik pada keping sejajar. Kuat medan listrik merupakan besaran vektor, sehingga arahnya ditentukan oleh jenis muatan listrik. Besar kuat medan listrik pada keping sejajar dirumuskan oleh:

E = V/d.

Selain itu, hubungan antara medan listrik dan gaya Coulomb dirumuskan oleh:

F = E x Q,

dengan:

E = kuat medan listrik (N/C)

V = beda potensial (V)

q = muatan listrik (C)

d = jarak antarkeping (m)

F = gaya Coulomb (N)

Q = muatan pada titik uji (C).

Berdasarkan informasi soal, hitung kuat medan listrik terlebih dahulu yaitu:

E = V/d

E = 10⁴/(5 x 10^-3)

E = 0,2 x 10⁷ N/C.

Sehingga, besar gaya Coulomb adalah:

F = E x q

F = 0,2 x 10⁷x 1,6 x 10^-19

F = 0,32 x 10^-12 N

atau

F = 3,2 x 10^-13 N.

Karena gaya Coulomb pada dua benda bermuatan sejenis akan saling tolak-menolak, maka arah gaya F akan ke atas menuju pelat positif.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa