Roboguru

Dua buah benda bermuatan listrik positif memiliki gaya tolak-menolak sebesar F. Jika kedua muatan tersebut diperbesar 2 kali lipat dan jaraknya diperbesar 4 kali lipat, berapa gaya tolak-menolak kedua benda tersebut?

Pertanyaan

Dua buah benda bermuatan listrik positif memiliki gaya tolak-menolak sebesar F. Jika kedua muatan tersebut diperbesar 2 kali lipat dan jaraknya diperbesar 4 kali lipat, berapa gaya tolak-menolak kedua benda tersebut?space space

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell q subscript 1 apostrophe end cell equals cell 2 q subscript 1 end cell row cell q subscript 2 apostrophe end cell equals cell 2 q subscript 2 end cell row cell r apostrophe end cell equals cell 4 r end cell end table end style 

Ditanyakan:

F' = ?

Jawab:

Hukum Coulomb, perbandingan kondisi akhir dan kondisi awal:

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator F apostrophe over denominator F end fraction end cell equals cell fraction numerator k begin display style fraction numerator q subscript 1 apostrophe q subscript 2 apostrophe over denominator r apostrophe squared end fraction end style over denominator k begin display style fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end style end fraction equals fraction numerator begin display style fraction numerator open parentheses 2 q subscript 1 close parentheses open parentheses 2 q subscript 2 close parentheses over denominator open parentheses 4 r close parentheses squared end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end style end fraction equals fraction numerator begin display style fraction numerator 4 q subscript 1 q subscript 2 over denominator 16 r squared end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end style end fraction equals fraction numerator begin display style bevelled 4 over 16 end style over denominator 1 end fraction end cell row cell F apostrophe end cell equals cell 4 over 16 F equals bold 1 over bold 4 bold italic F end cell end table end style 

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

R. Mutia

Mahasiswa/Alumni Universitas Gadjah Mada

Terakhir diupdate 07 Oktober 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

Perhatikan gambar berikut!   Pada posisi tersebut terjadi gaya tolak-menolak sebesar 4 N. Kemudian kedua muatan benda diperbesar menjadi tiga kali semula dan jarak keduanya diubah menjadi 10 cm. Bes...

Pembahasan Soal:

Diketahui:
F = 4 N
r = 5 cm
Q’ = 3Q
Q’ = 3Q
r’ = 10 cm

Ditanya:
F’ = ?

Gaya tolak-menolak atau gaya Coulomb dapat dihitung dengan persamaan

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

Ketika besar muatan dan jaraknya diubah, maka besar Gaya Coulombnya dapat dihitung dengan perbandingan, yaitu

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell fraction numerator F over denominator F straight apostrophe end fraction end cell equals cell fraction numerator k fraction numerator Q subscript 1 Q subscript 2 over denominator r squared end fraction over denominator k fraction numerator Q subscript 1 superscript straight apostrophe Q subscript 2 superscript straight apostrophe over denominator left parenthesis r straight apostrophe right parenthesis squared blank end fraction end fraction end cell row cell fraction numerator 4 over denominator F straight apostrophe end fraction end cell equals cell fraction numerator fraction numerator Q subscript 1 Q subscript 2 over denominator 5 squared end fraction over denominator fraction numerator open parentheses 3 Q subscript 1 close parentheses open parentheses 3 Q subscript 2 close parentheses over denominator open parentheses 10 close parentheses squared end fraction end fraction end cell row cell 4 over F to the power of straight apostrophe end cell equals cell fraction numerator 1 over 25 over denominator 9 over 100 end fraction end cell row cell 4 over F to the power of straight apostrophe end cell equals cell 1 over 25 cross times 100 over 9 end cell row cell fraction numerator 4 over denominator F apostrophe end fraction end cell equals cell 4 over 9 end cell row cell F to the power of straight apostrophe end cell equals cell 9 blank straight N end cell end table  

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

1

Roboguru

Dua bola logam identik, yang satu bermuatan +40μC  dan lainnya bermuatan −20μC, terpisah sejauh 6 cm. Gaya Coulomb di antara keduanya adalah  F. Kedua bola kemudian disentuhkan, lalu dipisahkan lagi s...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

QA=+40μCQB=20μCr1=6cmF1=FKeduabolabermuatandisentuhkan,laludipisahkanlagir2=10cm   

Ditanya: F2=...? 

Penyelesaian:

Berdasarkan hukum Coulomb, besar gaya interaksi antara dua muatan listrik dirumuskan oleh:

F=kr2QAQB.

(i) Keadaan awal.

F1=kr12QAQBF1=9×109×(6×102)240×106×20×106F1=F=2.000N.  

 

(ii) Keadaan akhir.

Ketika kedua bola saling disentuhkan maka muatan akan terbagi sama dengan masing-masing muatan yaitu sebesar:

QA=QB=21(QA+QB).

Maka, besar gaya Coulomb setelah dipisahkan lagi diperoleh sebagai berikut.

F2=kr22QAQBF2=k×r22[21(QA+QB)]2F2=9×109×(0,1)2[21(40μ+20μ)]2F2=9×109×(0,130×106)2F2=810N.  

Jika dinyatakan dalam  F, maka besar gaya Coulomb di antara keduanya menjadi:

F2F1=8102.000F2F=81200F2=20081FF2=0,405F.

Dengan demikian, gaya Coulomb di antara keduanya sekarang adalah 0,405F.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 0,405F. 

0

Roboguru

Dua buah muatan Q1 dan Q2 di udara terpisah pada jarak R dan tolak-menolak dengan gaya sebesar F. Sebutkan 3 cara agar besar gaya tolak-menolaknya menjadi 1/4 F!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

Q1=Q1Q2=Q2R1=RF1=F  

Ditanya: 3 cara agar F2=41F  

Jawab:

Gaya Coulomb antara dua muatan dapat dirumuskan:

F=R2kQ1Q2 

Agar gaya tolak-menolak menjadi 1/4 F, kita bisa mengubah besar masing-masing atau salah satu muatan atau jarak antar muatan tersebut. Misalnya:

  1. Muatan 1 dijadikan 1/4 kali semula sementara muatan lain dan jaraknya tetap
    F2=R2k41Q1Q2=41F 
  2. Muatan 1 dan 2 masing-masing dijadikan 1/2 kali semula sementara jaraknya tetap
    F2=R2k21Q121Q2=41F 
  3. Muatan 1 dan 2 tetap sementara jaraknya dijadikan 2 kali semula
    F2=(2R)2kQ1Q2=41F  

0

Roboguru

Benda A memiliki muatan sebesar +p dan benda B memiliki muatan sebesar +r. Jika kedua benda berpisah sejauh x, maka besar gaya Coulomb dan interaksi yang dirasakan oleh kedua muatan dapat dinyatakan s...

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

1 = +p 

2 = +r 

r = x 

Gaya elektrostatis dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row straight F equals cell fraction numerator straight k left parenthesis straight q subscript 1. straight q subscript 2 right parenthesis over denominator straight r squared end fraction end cell row straight F equals cell fraction numerator straight k left parenthesis straight p right parenthesis left parenthesis straight r right parenthesis over denominator left parenthesis straight x right parenthesis squared end fraction end cell row straight F equals cell kpr over straight x squared space end cell end table 

Kedua benda memiliki muatan yang sama yaitu muatan positif, maka interaksi yang terjadi pada benda A dan B adalah tolak-menolak.

0

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 D.

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