Roboguru

Anggap muatan negatif dan positif dari 2 gram hidrogen dapat dipisahkan. Kedua muatan anggap diletakkan di kutub-kutub bumi. Jika jari-jari bumi 6.400 km, hitung besar gaya listrik yang dialami oleh masing-masing kelompok muatan itu! Hitung juga besar gaya akibat gravitasi bumi pada kelompok proton!

Pertanyaan

Anggap muatan negatif dan positif dari 2 gram hidrogen dapat dipisahkan. Kedua muatan anggap diletakkan di kutub-kutub bumi. Jika jari-jari bumi 6.400 km, hitung besar gaya listrik yang dialami oleh masing-masing kelompok muatan itu! Hitung juga besar gaya akibat gravitasi bumi pada kelompok proton!space 

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m=2gram=2×103kgr=6400km=6,4×106mMr=2NA=6,02×1023  

Ditanya : Fantarmuatankutub,Fgravitasi 

Jawab :

Karena dalam 1 mol hidrogen (2 gram hidrogen) terdapat 6,02×1023 atom tembaga, maka dalam 2 gram hidrogen jumlah atomnya sebesar :

natom=22×6,02×1023=6,02×1023atom   

Sedangkan jumlah muatannya adalah :

nmuatan=1×6,02×1023=6,02×1023muatan    

Karena atom bersifat netral, maka jumlah atom negatif sama dengan atom positif.

Besar muatan (q) dirumuskan dengan :

q=nqeq=6,02×10231,6×1019q=9,63×104C    

Untuk menghitung gaya tiap kelompok muatan dapat dicari dengan hukum Coulomb

F=r2kq1q2F=(6,4×106)29×1099,63×1049,63×104F=2,04×106N   

Jadi gaya listrik yang dialami oleh masing-masing kelompok muatan itu sebesar 2,04×106 N.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Aulia

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Terakhir diupdate 13 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Dua buah partikel identik terpisah pada jarak 3 m. Gaya Coulomb yang bekerja pada keduanya adalah  N. Hitunglah muatan partikel masing-masing!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals q subscript 2 equals q (muatan identik)
F equals 2 cross times 10 to the power of 4 space straight N straight r equals 3 straight m

Ditanya: q

Jawab:

Gunakan Hukum Coloumb untuk menyelesaikan soal.

F equals k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction F equals k q squared over r squared q squared equals fraction numerator F r squared over denominator k end fraction q equals square root of fraction numerator F r squared over denominator k end fraction end root q equals square root of fraction numerator 2 cross times 10 to the power of 4 cross times 3 squared over denominator 9 cross times 10 to the power of 9 end fraction end root q equals square root of 2 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent end root q equals 4 square root of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C

Dengan demikian muatan partikel masing-masing senilai 4 square root of 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C 

1

Roboguru

Dua muatan listrik q1= +1μC dan q2= +2μC berjarak d cm, dan menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambahkan muatan listrik sebesar 1μC, agar gaya tolak menolaknya ...

Pembahasan Soal:

0

Roboguru

Dua muatan listrik q1= +1μC dan q2= +2μC berjarak d cm, dan menimbulkan gaya tolak menolak sebesar F. Jika pada masing-masing muatan ditambahkan muatan listrik sebesar 1μC, agar gaya tolak menolaknya ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 end cell equals cell plus 1 μC end cell row cell q subscript 2 end cell equals cell plus 2 μC end cell row r equals cell d space cm end cell row cell F apostrophe end cell equals cell F space N end cell row cell q subscript 1 apostrophe end cell equals cell plus 2 μC end cell row cell q subscript 2 apostrophe end cell equals cell plus 3 μC end cell end table end style   

 

Pembahasan :

Pada konsep materi coloumb semakin besar muatan maka jarak kuadratnya akan semakin besar dengan gaya yang tetap, sesuai dengan persamaan matematisnya pada gaya yang sama. Muatan berbanding terbalik dengan jarak kuadratnya.

Sehingga, karena adanya penambahan muatan maka jaraknya akan semakin kecil (dekat)

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F apostrophe end cell equals F row cell k fraction numerator q subscript 1 apostrophe q subscript 2 apostrophe over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell fraction numerator left parenthesis 2 mu right parenthesis left parenthesis 3 mu right parenthesis over denominator r apostrophe squared end fraction end cell equals cell fraction numerator left parenthesis 1 mu right parenthesis left parenthesis 2 mu right parenthesis over denominator d squared end fraction end cell row cell r apostrophe squared end cell equals cell 3 d squared end cell row cell r apostrophe end cell equals cell d square root of 3 space cm end cell end table end style 

Jadi, jarak antar kedua muatan ketika besar muatan ditambah adalah begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank d end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell square root of 3 end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cm end table end style

0

Roboguru

Diketahui muatan q1 = 5 x 10-9 C. Tentukan gaya (F) pada muatan 4 x 10-9 C dengan jarak 30 cm dari muatan q1 !

Pembahasan Soal:

Diketahui :

italic q subscript 1 equals 5 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent space C italic q subscript 2 equals 4 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent space C italic r equals 30 space cm equals 0 comma 3 space m italic k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space begin inline style bevelled Nm squared over C squared end style 

Ditanyakan : gaya (F) pada muatan 4 x 10-9 C ?

Penyelesaian :

Hukum Coulomb pada dasarnya menyatakan bahwa interaksi muatan listrik yang sejenis akan tolak-menolak, sedangkan muatan yang berlainan jenis akan tarik-menarik.

Gaya antara dua muatan listrik dapat dihitung dengan persamaan Hukum Coulomb.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell italic k fraction numerator italic q subscript 1 italic q subscript 2 over denominator italic r squared end fraction end cell row blank equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent close parentheses open parentheses 4 cross times 10 to the power of negative sign 9 end exponent close parentheses over denominator 0 comma 3 squared end fraction end cell row blank equals cell 2 cross times 10 to the power of negative sign 6 end exponent space N end cell end table

Dengan demikian,  gaya (F) sebesar 2x10-6 N.

Jadi, gaya (F) pada muatan q2 sebesar 2x10-6 N.

0

Roboguru

Perhatikan gambar! Gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah 45 N. Jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm, maka gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan sekarang adalah....

Pembahasan Soal:

Gaya yang terjadi pada dua muatan atau lebih disebut dengan Gaya Coulomb, dituliskan dalam persamaan :

begin mathsize 14px style bold italic F bold space bold equals blank bold italic K bold space fraction numerator bold italic q subscript bold italic a bold space bold italic q subscript bold italic b over denominator bold italic r to the power of bold 2 end fraction end style 

Kemudian didapatkan perhitungan sebagai berikut :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 over F subscript 2 space end cell equals cell fraction numerator space K space begin display style fraction numerator q subscript a space q subscript b over denominator r squared end fraction end style over denominator K space begin display style fraction numerator q subscript a space q subscript b over denominator r squared end fraction end style end fraction end cell row cell fraction numerator 45 space straight N over denominator F subscript 2 end fraction space end cell equals cell fraction numerator begin display style 1 over 4 squared end style over denominator begin display style 1 over open parentheses 4 space plus space 1 close parentheses squared end style end fraction end cell row cell F subscript 2 space end cell equals cell space fraction numerator 45 space cross times space 16 over denominator 25 end fraction space end cell row cell bold italic F subscript bold 2 bold space end cell bold equals cell bold space bold 28 bold comma bold 8 bold space bold N end cell end table end style  

Maka, gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan setelah digeser adalah 28,8 N.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved