Roboguru

Dua buah muatan listrik masingmasing  dan  berada pada jarak R memiliki gaya tolak-menolak sebesar 100 N. Jika jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi  , maka gaya tolak-menolak muatan listrik menjadi ....

Pertanyaan

Dua buah muatan listrik masingmasing Q subscript 1 dan Q subscript 2 berada pada jarak R memiliki gaya tolak-menolak sebesar 100 N. Jika jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi  1 third R, maka gaya tolak-menolak muatan listrik menjadi ....

  1. 33,33 Nspace 

  2. 100 Nspace 

  3. 300 Nspace 

  4. 900 Nspace 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui
q subscript 1 equals Q subscript 1 q subscript 2 equals Q subscript 2 r subscript 1 equals R F subscript 1 equals 100 space straight N r subscript 2 equals 1 third R 

Ditanyakan
Gaya tolak menolak F subscript 2 

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 tersebut, maka hubungan gaya F subscript 1 dan F subscript 2 dengan jarak r subscript 1 dan r subscript 2 adalah sebagai berikut.

F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 1 squared end fraction over denominator k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 2 squared end fraction end fraction F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator up diagonal strike k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 1 squared end fraction over denominator up diagonal strike k fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 2 squared end fraction end fraction F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 1 squared end fraction over denominator fraction numerator q subscript 1 q subscript 2 over denominator r subscript 2 squared end fraction end fraction F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator open parentheses q subscript 1 q subscript 2 close parentheses open parentheses r subscript 2 squared close parentheses over denominator open parentheses q subscript 1 q subscript 2 close parentheses open parentheses r subscript 1 squared close parentheses end fraction F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator up diagonal strike open parentheses q subscript 1 q subscript 2 close parentheses end strike open parentheses r subscript 2 squared close parentheses over denominator up diagonal strike open parentheses q subscript 1 q subscript 2 close parentheses end strike open parentheses r subscript 1 squared close parentheses end fraction F subscript 1 over F subscript 2 equals r subscript 2 squared over r subscript 1 squared   

sehingga, gaya tolak menolak F subscript 2 dari kedua muatan yang jaraknya 1 third R adalah:

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 100 over F subscript 2 end cell equals cell open parentheses begin display style bevelled 1 third end style space R close parentheses squared over open parentheses R close parentheses squared end cell row cell 100 over F subscript 2 end cell equals cell fraction numerator begin display style bevelled 1 over 9 end style space R squared over denominator R squared end fraction end cell row cell 100 over F subscript 2 end cell equals cell fraction numerator begin display style bevelled 1 over 9 up diagonal strike space R squared end strike end style over denominator up diagonal strike R squared end strike end fraction end cell row cell 100 over F subscript 2 end cell equals cell fraction numerator begin display style 1 end style over denominator 9 end fraction end cell row cell F subscript 2 end cell equals cell 9 cross times 100 end cell row cell F subscript 2 end cell equals cell 900 space straight N end cell end table 

Dengan demikian, gaya tolak-menolak muatan listrik (bold italic F subscript bold 2) menjadi 900 N.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

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

Dua muatan saling tarik-menarik dengan gaya 60 μN ketika jarak pisahnya 5 mm. Tentukan besar gaya di antara keduanya ketika jarak pisahnya ditingkatkan menjadi 8 mm.

Pembahasan Soal:

Diketahui:

F1=60μN=60×106Nr1=5mmr2=8mmBesarmuatanlistriktidakberubah 

Ditanya: F2=...?

Penyelesaian:

Gaya listrik antara dua muatan dirumuskan oleh hukum Coulomb yaitu:  F=kr2q1q2.

Dikarenakan muatan tidak mengalami perubahan, maka didapat hubungan:  Fr21. 

Maka, diperoleh perbandingan berikut ini.

F2F1=(r1r2)2F260×106=(5mm8mm)2F260×106=2564F2=23,4375×106NF2=23μN.    

Dengan demikian, besar gaya di antara keduanya menjadi 23 μN.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 23 μN. 

0

Roboguru

Dua buah muatan A dan B yang besar dan sejenis didekatkan pada jarak r sehingga mengalami gaya tolak F. Jika Q1 diubah menjadi 1/2 kali semula, sedangkan jarak diubah menjadi 2 kali semula, maka gaya ...

Pembahasan Soal:

Soal ini menggunakan konsep Hukum Coulomb.

Diketahui:

r equals r F equals F Q subscript 1 equals Q subscript 2 equals Q r apostrophe equals 2 r Q subscript 1 apostrophe equals 1 half Q Q subscript 2 apostrophe equals Q

Ditanya: F'.

Penyelesaian: 

Dengan memanfaatkan persamaan Hukum Coulomb, perbandingan keadaan 2 dan keadaan 1 dapat ditulis:

fraction numerator F apostrophe over denominator F end fraction equals 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 fraction numerator Q subscript 1 Q subscript 2 over denominator r squared end fraction end fraction fraction numerator F apostrophe over denominator F end fraction equals fraction numerator Q subscript 1 apostrophe over denominator r apostrophe squared end fraction cross times r squared over Q subscript 1 fraction numerator F apostrophe over denominator F end fraction equals fraction numerator begin display style 1 half end style Q subscript 1 over denominator left parenthesis 2 r right parenthesis squared end fraction cross times r squared over Q subscript 1 fraction numerator F apostrophe over denominator F end fraction equals 1 over 8 F apostrophe equals 1 over 8 F

Jadi jawaban yang tepat adalah D.

0

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...

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 

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

Dua buah muatan terpisah pada jarak x. Pada jarak tersebut gaya yang dialami kedua muatan sebesar F. Jika kemudian jarak keduanya diubah sehingga gaya yang dialami bertambah sebesar 2F, maka perbandin...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

r = x 

F = F 

F= F + 2F = 3F 

r  : r= ? 

Perbandingan jarak dapat dinyatakan sebagai berikut.

begin mathsize 14px style straight F over straight F to the power of apostrophe equals fraction numerator straight k begin display style fraction numerator straight q subscript 1. straight q subscript 2 over denominator straight r squared end fraction end style over denominator straight k begin display style fraction numerator straight q subscript 1 superscript apostrophe. straight q subscript 2 superscript apostrophe over denominator straight r apostrophe squared end fraction end style end fraction space straight F over straight F to the power of apostrophe equals fraction numerator straight r apostrophe squared over denominator straight r squared end fraction fraction numerator straight F over denominator 3 straight F end fraction equals fraction numerator straight r apostrophe squared over denominator straight r squared end fraction square root of fraction numerator straight r squared over denominator straight r apostrophe squared end fraction end root equals square root of fraction numerator 3 straight F over denominator straight F end fraction end root fraction numerator straight r over denominator straight r apostrophe end fraction equals fraction numerator square root of 3 over denominator 1 end fraction end style  

1

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