Dua buah benda bermuatan listrik masing-masing 100 C dan 200 C. berapa newton gaya tolak-menolak antara dua benda tersebut jika jarak keduanya 2 m?

Pertanyaan

Dua buah benda bermuatan listrik masing-masing 100 C dan 200 C. berapa newton gaya tolak-menolak antara dua benda tersebut jika jarak keduanya 2 m? $space$

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui
$q subscript 1 equals 100 space straight C q subscript 2 equals 200 space straight C r equals 2 space straight m$

Ditanyakan
Gaya tolak-menolak (F)

Jawab
Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda yang bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut.

Secara matematis, Hukum Coulomb dirumuskan sebagai berikut:

$F equals k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction$

dimana:
$F$ = gaya Coulomb (N)
$q subscript 1$ = muatan benda 1 (C)
$q subscript 2$ = muatan benda 2 (C)
$r$ = jarak antar benda/muatan (m)
$k$ = konstanta, yang besarnya $9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared$

Berdasarkan rumus di atas, maka gaya tolak-menolak antara dua benda dengan jarak 2 meter adalah:

$F equals k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction F equals open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses fraction numerator open parentheses 100 close parentheses open parentheses 200 close parentheses over denominator 2 squared end fraction F equals fraction numerator 18 cross times 10 to the power of 13 over denominator 4 end fraction F equals 4 comma 5 cross times 10 to the power of 13 space straight N$

Dengan demikian, gaya tolak-menolak antara dua benda tersebut jika jarak keduanya 2 m adalah $bold italic F bold equals bold 4 bold comma bold 5 bold cross times bold 10 to the power of bold 13 bold space bold N$ .

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 30 Agustus 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

Gaya tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik sebesar 160 N. Kedua muatan tersebut bernilai sama. Jika konstanta elektrostatis sebesar dan jarak kedua muatan 30 cm, tentukan besar muatan list...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell 160 space straight N end cell row cell straight q subscript 1 end cell equals cell straight q subscript 2 equals straight q end cell row k equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared divided by straight C squared end cell row r equals cell 30 space cm equals 3 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent space straight m end cell end table$

Ditanya : q masing-masing benda

Penyelesaian :

Berdasarkan bunyi Hukum Coulomb, besar gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut.

Hukum Coulomb secara matematis dapat dirumuskan dengan :

$F equals k fraction numerator q subscript 1 space q subscript 2 over denominator r squared end fraction$

Maka, nilai masing-masing muatan dapat dicari dengan persamaan :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell k fraction numerator q subscript 1 times q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell 160 space end cell equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 q squared over open parentheses 3 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent close parentheses squared end cell row cell 160 space end cell equals cell 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator q squared over denominator 9 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction end cell row cell 160 space end cell equals cell 10 to the power of 9 cross times 10 squared cross times q squared end cell row cell 160 over 10 to the power of 11 space end cell equals cell q squared end cell row cell q squared end cell equals cell 160 cross times 10 to the power of negative 11 end exponent end cell row q equals cell square root of 1600 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent end root end cell row q equals cell 40 cross times 10 to the power of negative 6 end exponent space straight C end cell row q equals cell 40 space μC end cell end table$

Jadi, besar muatan masing-masing benda adalah $begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank bold 40 end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank bold space end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank bold mu end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank bold C end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank space end table end style$ .

Roboguru

Besarnya gaya tolak-menolak atau tarik-menarik antara dua muatan listrik adalah ....

Pembahasan Soal:

Besarnya gaya tolak-menolak atau tarik-menarik antara dua muatan listrik adalah berbanding lurus dengan kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan.

Oleh karena itu, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

Dua buah muatan masing-masing dan terpisah sejauh 60 cm. Tentukan besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan tersebut, gunakan tetapan !

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript italic 1 space end cell equals cell space 4 space μC space equals space 4 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space C end cell row cell q subscript italic 2 space end cell equals cell space 8 space μC space equals space 8 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space C end cell row cell r space end cell equals cell space 60 space cm space equals space 6 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight m end cell row cell k space end cell equals cell space 9 space cross times space 10 to the power of 9 space bevelled Nm squared over straight C squared end cell end table$

Maka untuk menentukan gaya coulomb yang bekerja, dapat digunakan persamaan hukum coulomb sebagai berikut.

$F space equals space fraction numerator k italic space italic. italic space q subscript italic 1 italic space italic. italic space q subscript italic 2 over denominator r to the power of italic 2 end fraction F space equals space fraction numerator 9 space cross times space 10 to the power of 9 space cross times space 4 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent space cross times space 8 space cross times space 10 to the power of negative 6 end exponent over denominator left parenthesis 6 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent right parenthesis squared end fraction F space equals space 8 space cross times space 10 to the power of negative 1 end exponent space straight N$

Jadi, gaya yang terjadi antara dua muatan tersebut adalah $bold 8 bold space bold cross times bold space bold 10 to the power of bold minus bold 1 end exponent bold space bold N$

Roboguru

Diketahui dua buah muatan listrik yaitu X dan Y dengan gaya sebesar F dan jarak kedua muatan tersebut = 4 cm. Apabila muatan X diperbesar 8 kali semula dan muatan Y diperkecil menjadi kali semula, ke...

Pembahasan Soal:

Hukum Coulomb menjelaskan hubungan antara gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan pada jarak tertentu dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya. Hukum coulomb mengatakan bahwa gaya listrik merupakan tarikan atau tolakan. Pada teori Hukum Coulomb, gaya antara muatan bekerja pada garis yang menghubungkan keduanya dengan besaran yang berbanding lurus dengan muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah keduanya. Secara matematis dapat ditulis:

$F equals k fraction numerator q subscript 1 times q subscript 2 over denominator r squared end fraction$

F = Gaya Coulomb (N)

k = konstanta Coulomb (Nm²/C²)

q₁ = muatan listrik 1 (C)

q₂ = muatan listrik 2 (C)

r = jarak antar kedua muatan listrik (m)

Pada soal diketahui, F₁ = F, r₁ = 4 cm, q₁₁ = q_x, q₁₂ = q_y, q₂₁ = 8qx, q₂₂ = $1 fourth$ q_y, r₂ = 8 cm, maka F₂ = ....?

$F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator k begin display style fraction numerator q subscript 11 times q subscript 12 over denominator open parentheses r subscript 1 close parentheses squared end fraction end style over denominator k begin display style fraction numerator q subscript 21 times q subscript 22 over denominator open parentheses r subscript 2 close parentheses squared end fraction end style end fraction F over F subscript 2 equals fraction numerator begin display style fraction numerator q subscript x times q subscript y over denominator 16 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator 8 q subscript x times begin display style 1 fourth end style q subscript y over denominator 64 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction end style end fraction F over F subscript 2 equals fraction numerator q subscript x times q subscript y over denominator 16 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction cross times fraction numerator 64 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent over denominator 8 q subscript x times 1 fourth q subscript y end fraction F over F subscript 2 equals 2 F subscript 2 equals 1 half F$

Jadi, besar gaya tolak kedua muatan menjadi $1 half$ F Newton. $space$

Roboguru

Dua buah muatan q1 dan q2 terpisah pada jarak r. Jika k adalah konstanta Coulomb dan F adalah besarnya gaya elektrostatis yang muncul di antara kedua muatan tersebut, maka ungkapan yang tepat menya...

Pembahasan Soal:

Besar gaya Coulomb yang dialami masing-masing muatan sebanding dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antar muatan. Secara matematis dinyatakan :

$begin mathsize 14px style straight F equals straight k fraction numerator straight q subscript 1 straight q subscript 2 over denominator straight r squared end fraction end style$

Maka Jawaban yang benar adalah B

Roboguru