Roboguru

Dua buah muatan listrik  dan  di udara terpisah pada jarak 3 cm. Berapa besar gaya tarik menarik antara kedua muatan tersebut!

Pertanyaan

Dua buah muatan listrik Q subscript 1 equals plus 2 space mC dan Q subscript 2 equals negative 5 space mC di udara terpisah pada jarak 3 cm. Berapa besar gaya tarik menarik antara kedua muatan tersebut!

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui
Q subscript 1 equals plus 2 space mc equals plus 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C 
Q subscript 2 equals negative 5 space mc equals negative 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight C 
r equals 3 space cm equals 3 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m 

Ditanyakan
Gaya tarik menarik antara kedua muatan (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 besar gaya tarik menarik antara kedua muatan 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 2 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses open parentheses 5 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 3 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end fraction F equals fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 4 over denominator 9 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent end fraction F equals 10 to the power of 8 space straight N 

Dengan demikian, gaya tarik menarik antara kedua muatan adalah bold 10 to the power of bold 8 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 dua buah benda besarnya 75 N. Muatan benda pertama 60 C dan muatan benda kedua 50 C. Hitunglah jarak kedua benda tersebut!

Pembahasan Soal:

Diketahui
F equals 75 space N q subscript 1 equals 60 space C q subscript 2 equals 50 space straight C space  

Ditanyakan
Jarak kedua benda (r)

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 persamaan di atas, maka jarak kedua benda adalah:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row cell r squared end cell equals cell k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator F end fraction end cell row cell r squared end cell equals cell open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses fraction numerator open parentheses 60 close parentheses open parentheses 50 close parentheses over denominator 75 end fraction end cell row cell r squared end cell equals cell open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses fraction numerator 3 cross times 10 cubed over denominator 75 end fraction end cell row cell r squared end cell equals cell fraction numerator 27 cross times 10 to the power of 12 over denominator 75 end fraction end cell row cell r squared end cell equals cell 0 comma 36 cross times 10 to the power of 12 end cell row r equals cell square root of 0 comma 36 cross times 10 to the power of 12 end root end cell row r equals cell 0 comma 6 space cross times 10 to the power of 6 space straight m end cell row straight r equals cell 6 cross times 10 to the power of 5 space straight m end cell end table  

Dengan demikian, jarak kedua benda tersebut adalah bold 6 bold cross times bold 10 to the power of bold 5 bold space bold m,

Roboguru

Dua muatan titik masing-masing sebesar  dipisahkan pada jarak 8 cm. Tentukan besarnya gaya yang dilakukan oleh satu muatan pada muatan lainnya.

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 q subscript 2 equals 0 comma 06 space μC equals 6 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent space straight C end cell row r equals cell 8 space cm equals 8 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m end cell end table end style 

Ditanya :

F = ....?

Jawab :

Soal ini kita gunakan rumus gaya coulomb :

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction end cell row F equals cell fraction numerator 9 cross times 10 to the power of 9 cross times 6 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent cross times 6 cross times 10 to the power of negative 8 end exponent over denominator open parentheses 8 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end fraction end cell row F equals cell 5 comma 06 cross times 10 to the power of negative 3 end exponent space straight N end cell end table end style 

Jadi, jawabannya begin mathsize 14px style bold 5 bold comma bold 06 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 3 end exponent bold space bold N end style.

Roboguru

Dua buah muatan yang sejenis dan besarnya sama didekatkan pada jarak d ternyata kedua muatan saling menolak dengan gaya F. Agar gaya tolak menjadi 1/16 kali semula, maka jarak kedua muatan harus diuba...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

F subscript 1 equals F r subscript 1 equals d F subscript 2 equals 1 over 16 F

Ditanya:

r subscript 2... ?

Jawab:

F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator k begin display style fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 1 squared end fraction end style over denominator k begin display style fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 2 squared end fraction end style end fraction F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator begin display style r subscript 2 squared end style over denominator r subscript 1 squared end fraction fraction numerator F over denominator begin display style 1 over 16 end style F end fraction equals fraction numerator begin display style r subscript 2 squared end style over denominator d squared end fraction r subscript 2 squared equals 16 d squared r subscript 2 equals 4 d

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru

Dua buah benda bermuatan listrik masing-masing +20 C dan +10 C terpisah di udara sejauh 6 cm. Jika nilai k=9×109Nm2C−2,  maka besar gaya tolak menolak kedua benda bermuatan adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

q subscript 1 equals plus 20 space straight C q subscript 2 equals plus 10 space straight C r equals 6 space cm equals 6 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space Nm squared straight C to the power of negative 2 end exponent

Ditanya:

F... ? 

Jawab:

Besar gaya coulomb sebanding dengan perkalian nilai kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar keduanya.

F equals k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r squared end fraction F equals 9 cross times 10 to the power of 9 fraction numerator 20 times 10 over denominator open parentheses 6 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses squared end fraction F equals 5 cross times 10 to the power of 14 space straight N

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Roboguru

Muatan R dan S terpisah pada jarak R menghasilkan gaya Coulomb 5 N. Agar gaya Coulomb antara muatan R dan S menjadi 125 N, yang harus dilakukan adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 end cell equals cell 5 space straight N end cell row cell F subscript 2 end cell equals cell 125 space straight N end cell row cell r subscript 1 end cell equals R end table 

Ditanya : r subscript 2 equals... ? 

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 benda tersebut. Hukum Coulomb dapat dirumuskan dengan :

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

Sehingga dapat diketahui hubungan antara F dan r adalah :

F tilde 1 over r

Karena pada soal diketahui nilai dan r, maka untuk mencari pernyataan yang benar pada soal, dapat digunakan persamaan hubungan antara F dan r, yaitu :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 over F subscript 2 end cell equals cell r subscript 2 squared over r subscript 1 squared end cell row cell 5 over 125 end cell equals cell r subscript 2 squared over R squared end cell row cell 1 over 25 end cell equals cell r subscript 2 squared over R squared end cell row cell square root of 1 over 25 end root end cell equals cell r subscript 2 over R end cell row cell 1 fifth end cell equals cell r subscript 2 over R end cell row cell r subscript 2 end cell equals cell 1 fifth R end cell end table

Agar gaya Coulomb antara muatan R dan S menjadi 125 N, yang harus dilakukan adalah memperkecil jarak kedua muatan menjadi begin mathsize 14px style 1 fifth R end style

Jadi, jawaban yang benar adalah C.

 

 

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