Perhatikan gambar berikut! Benda C dan D tarik-menarik dengan gaya sebesar 4 N. Muatan C diperbesar menjadi +12Q, muatan D diperkecil menjadi -1Q, dan jarak C dengan D diubah menjadi 6 cm. Gaya tarik-menarik benda C dan D menjadi....

Pertanyaan

Perhatikan gambar berikut!

Benda C dan D tarik-menarik dengan gaya sebesar 4 N. Muatan C diperbesar menjadi +12Q, muatan D diperkecil menjadi -1Q, dan jarak C dengan D diubah menjadi 6 cm. Gaya tarik-menarik benda C dan D menjadi....

4 N
12 N
24 N
36 N

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Perbandingan Gaya Coulomb

$begin mathsize 14px style F subscript 1 over F subscript 2 equals fraction numerator begin display style fraction numerator k q subscript 1 q subscript 2 over denominator left parenthesis r subscript 1 comma 2 end subscript right parenthesis squared end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator k q subscript 3 q subscript 4 over denominator left parenthesis r subscript 3 comma 4 end subscript right parenthesis end fraction end style end fraction end style$

$begin mathsize 14px style 4 over F subscript 2 equals fraction numerator begin display style fraction numerator 3 q squared over denominator 9 end fraction end style over denominator begin display style fraction numerator 12 q squared over denominator 36 end fraction end style end fraction equals fraction numerator 3 q squared over denominator 9 end fraction cross times fraction numerator 36 over denominator 12 q squared end fraction equals 36 over 36 equals 1 space F subscript 2 space equals space 4 space straight N end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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

Titik A dan B masing-masing bermuatan listrik -10 μC +40 μC. Mula-mula kedua muatan diletakkan terpisah 0,6 meter, maka gaya Coulomb yang timbul adalah ....

Pembahasan Soal:

Diketahui
$begin mathsize 14px style Q subscript A equals negative 10 space text μC end text equals negative 10 to the power of negative 5 end exponent space text C end text Q subscript B equals 40 space text μC end text equals 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent space text C end text r equals 0 comma 6 space text m end text equals 6 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent space text m end text k equals 9 cross times 10 to the power of 9 space text Nm end text squared text /C end text squared end style$

Ditanya
gaya coulumb?

Penyelesaian
$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row F equals cell fraction numerator k Q subscript A Q subscript B over denominator r squared end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator open parentheses 9 cross times 10 to the power of 9 close parentheses open parentheses 10 to the power of negative 5 end exponent close parentheses open parentheses 4 cross times 10 to the power of negative 5 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 6 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent close parentheses squared end fraction end cell row blank equals cell fraction numerator 36 cross times 10 to the power of negative 1 end exponent over denominator 36 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent end fraction end cell row blank equals cell 10 space text N end text end cell end table end style$

Jadi, besar gaya coumlumbnya adalah 10 N.

Roboguru

Dua buah benda bermuatan listrik memiliki gaya tolak sebesar F dan terlihat pada gambar berikut. Tindakan yang dapat dilakukan agar gaya tolak-menolak kedua benda menjadi adalah ...

Pembahasan Soal:

Diketahui :

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript 1 end cell equals cell 2 Q end cell row cell Q subscript 2 end cell equals cell 3 Q end cell row cell r subscript 1 end cell equals cell 4 space cm end cell row cell F subscript 1 end cell equals F end table$

Ditanya : Tindakan agar $F subscript 2 equals bevelled 1 fourth space F$ ?

Jawab :

Berdasarkan hukum Coulomb, maka hubungan gaya Coulomb dengan jarak muatan menggunakan persamaan berikut.

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 over F subscript 2 end cell equals cell r subscript 2 squared over r subscript 1 squared end cell row cell fraction numerator F over denominator begin display style 1 fourth end style F end fraction end cell equals cell r subscript 2 squared over 4 squared end cell row 4 equals cell r subscript 2 squared over 16 end cell row cell r subscript 2 squared end cell equals 64 row cell r subscript 2 end cell equals cell 8 space cm end cell end table$

Tindakan yang dapat dilakukan agar gaya tolak-menolak kedua benda menjadi $bevelled 1 fourth space F$ adalah menjadikan jarak pisah kedua muatan menjadi 8 cm yaitu dengan menggeser muatan 3Q sejauh 4 cm menjauhi muatan 2Q.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

Roboguru

Gaya elektrostatik di antara dua muatan titik positif adalah F ketika muatan-muatan terpisah sejauh R. Ketika titik muatan ini terpisah sejauh 2R, gaya elektrostatik di antara keduanya adalah...

Pembahasan Soal:

Diketahui
dua muatan positif

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 end cell equals F row cell r subscript 1 end cell equals R row cell r subscript 2 end cell equals cell 2 R end cell end table end style$

Ditanya
Gaya eletrostatik ketika jarak menjadi 2R?

Penyelesaian
Besar gaya elektrostatik berbnding terbalik dengan kuadrat jarak, sehingga:

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell F subscript 1 over F subscript 2 end cell equals cell r subscript 2 squared over r subscript 1 squared end cell row cell F over F subscript 2 end cell equals cell open parentheses 2 R close parentheses squared over R squared end cell row cell F over F subscript 2 end cell equals cell fraction numerator 4 R squared over denominator R squared end fraction end cell row cell 4 F subscript 2 end cell equals F row cell F subscript 2 end cell equals cell 1 fourth F end cell end table end style$

karena dua muatannya sejenis yaitu positif dan positif, maka gayanya tolak menolak.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Roboguru