Duabenda bermuatan listrik tarik-menarik dengan gaya 2 N. jika muatan kedua benda masing-masing diperbesar menjadi 2 kali semula dan jarak kedua benda saling didekatkan menjadi1/2 kali jarak semula, maka gaya tarik-menarik kedua benda menjadi a. 2N b. 8N c. 16N d. 32N Aktivitas4.1 Gejala Listrik Statis bermuatan listrik positif didekatkan dengan benda bermuatan listrik Alat dan bahan negatif maka akan saling tarik menarik. Sebaliknya, jika benda 1. Mistar plastic bermuatan listrik positif didekatkan 2. Sobekan - sobekan kertas dengan benda bermuatan listrik 3. Rambut kering positif, atau benda bermuatan Details Category: Fisika XII SMA. Listrik Statis 12. Page 2. All Pages. Page 1 of 2. Fisikastudycenter.com- Berikut ini ditampilkan beberapa soal dan pembahasan materi Listrik Statis yang dibahas di kelas XII SMA. Menentukan besaran-besaran yang terjadi akibat interaksi muatan-muatan listrik diantaranya seperti gaya coulomb, kuat medan listrik Besardan arah medan listrik dinyatakan dengan nilai E, disebut kuat medan listrik atau intensitas medan listrik atau secara sederhana dsiebut medan listrik. Diketahui. Muatan 1 (Q1) = 16 μC = 16 × 10^-6 C, Muatan 2 (Q2) = 18 μC = 18 × 10^-6 C, Jarak P ke Q1 (R1) = 2 cm = 0,02 m, Duabenda bermuatan listrik Q 1 dan Q 2 berjarak r cm menimbulkan gaya tolak menolak sebesar 10 N. Kemudian muatan Q 1 digeser sehingga gaya yang timbul menjadi 40 N. Konstanta k = 9 x 10 9 N.m 2.C-2, maka muatan Q 1 harus dipindahkan sebesar 26 Suatu sistem dengan dua benda A dan B bermuatan listrik masing-masing Q dan 2Q berjarak R satu sama lain. Energi potensial listrik sistem tersebut adalah E. Jika benda A muatannya dilipatduakan sedangkan B ditambah 3Q muatannya dan jarak antar benda di kurangi 1/3 R, maka energi potensial listrik sistem tersebut sekarang menjadi SOALDAN PEMBAHASAN LISTRIK STATIS Update 26 soal terbaru: agustus 2020 Soal no 1 listrik statis: hukum coulomb pada gambar dibawah memperlihatkan suatu benda bermuatan positif dengan muatan q = + 0,5 μC, bermassa 20 gram digantung pada tali ringan (massanya diabaikan). pada jarak 15 cm disebelah kanan diletakkan muatan negatif q' = -1 Dalam mempelajari bab tentang elektrostatika, seringkali kita dihadapkan pada penyelesaian gaya coulomb dan medan listrik.. Dua hal tersebut sering kali tertukar dan mengalami berbagai miskonsepsi sehingga diperlukan beberapa contoh kasus penyelesaian sebagai berikut: Daunelektroskop akan mekar apabila kepala elektroskop diberi muatan dengan cara mendekatkan benda bermuatan ke kepala elektroskop. Sekarang, buatlah elektroskop dengan menggunakan alat dan bahan sederhana, dan diskusikan dengan teman kelompokmu, bagaimana cara kerja elektroskop Cari informasi pada guru atau dari buku untuk melengkapi tugasmu antarabenda besar bermuatan listrik lebih sulit untuk dihitung. Misalkan. ada muatan titik (partikel) di dekat benda besar yang bermuatan listrik. Kita q 2 = 2q 1. q 1. q 3 = 4q 1. 0. 0 0.5 1 1.5 2 2.5. r. Gambar 1.18 Kuat medan listrik yang dihasilkan muatan titik sebagai fungsi jarak. Kuat medan listrik yang keAFfUh. Artikel ini membahas tentang rumus dan hukum Coloumb, serta bagaimana kita bisa memahami konsepnya dengan mudah. — Dalam tulisan mengapa petir bisa terjadi ini, kamu sudah tahu kalau muatan listrik terdiri dari dua jenis muatan positif dan negatif. Kenyataannya, interaksi dari muatan-muatan itu bisa menghasilkan gaya, lho. Wah, gaya? Seperti apa itu? Di kelas delapan, kita sudah sama-sama tahu apa itu pengertian gaya dan pengaruhnya terhadap benda lain. Tapi, gaya hasil dari benda bermuatan listrik, kira-kira kayak gimana ya? Supaya bisa menjawabnya, mari kita berkenalan dengan fisikawan Prancis bernama Charles-Augustin de Coulomb. Dialah salah satu ilmuwan yang penemuannya paling berpengaruh dalam sejarah kelistrikan. Coulomb belajar matematika di kampus terkenal Collège des Quatre-Nations. Tahun 1759, ia masuk sekolah militer Mézières. Setelahnya, Coloumb menghabiskan sembilan tahun hidupnya di Hindia Barat menjadi insinyur militer. Saat revolusi Prancis bergejolak, dia memutuskan untuk pensiun dan tinggal di Blois, Prancis, dan mengabdikan dirinya menjadi peneliti ilmiah. Coulomb ini mulai mengembangkan penelitian mengenai listrik dengan menyelidiki lebih lanjut mengenai hukum tolakan listrik yang ditemukan Joseph Priestley. Lalu, pada 1768, dengan menggunakan Torsion Balance, Coloumb mulai ngotak-ngatik dan mengecek interaksi dari dua benda bermuatan. Torsion balance Sumber Dari sana dia tahu kalau ada karakteristik tertentu dari benda-benda yang bermuatan. Kalau muatannya sejenis, benda ini akan mengalami gaya tolak-menolak. Sementara kalau muatannya beda jenis, gaya yang timbul tarik-menarik. Seperti apa? Yak, betul. Kayak sifat magnet. Tidak hanya sifat dari gaya yang muncul, Coulomb juga mencoba mengubah variabel-variabel yang ada. Iya, dia pengen tahu, “Gimana sih cara menghitung gayanya?” Pertama, dari dua benda tadi, dia mengubah besar-kecilnya muatan di salah satu benda dengan menambah muatan, atau menguranginya dengan mengalirkan ke bumi sambil mengecek perubahan gaya yang terjadi. Ternyata, gaya sebanding dengan perubahan muatan kedua benda. Maka, dia mendapatkan hasil sementara F ∝ Q1Q2 Tidak berhenti sampai di sana, ia mengubah jarak antara dua benda tadi. Ia menjauhkan lalu mendekatkan kembali kedua benda tersebut. Sambil tetap memeriksa gaya yang terjadi. Ternyata, gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Semakin jauh jarak dua benda tadi, gaya yang dihasilkan akan semakin mengecil sebesar pangkat dua. Dia pun dapat hipotesis lanjutan dengan menggabungkan dengan hipotesis pertama, maka gaya yang timbul menjadi seperti gini Wah, udah mulai kebentuk nih pencarian gaya dari benda-benda bermuatan si Coulomb. Tapi, ini belum selesai. Coulomb ternyata menyadari bahwa interaksi ini akan beda hasilnya, kalau dilakukan di medium yang berbeda. Kalau benda ini ada di dalam air, misalnya. Hasilnya akan berbeda dengan di udara terbuka, misalnya. Baca juga Penerapan Listrik Dinamis di Sekitar Kita Maka, dia butuh satu variabel lagi. Yak, betul. konstanta. Berhubung kita kemungkinan besar ngebuat percobaan atau ngitung gaya dua benda bermuatan ini di udara terbuka, atau ruang hampa, sehingga konstantanya jadi 9 x 109 Nm2/C2. Sehingga kesimpulan hukum Coulomb adalah sebagai berikut Konsep pencarian konstanta ini sebenarnya mirip-mirip dengan penemuan Cavendish tentang gaya gravitasi bumi. Cuma, ya, kita nggak akan terlalu jauh sampai sana sih. Yang paling penting adalah kebayang bagaimana konsep dari penemuan gaya ini. Soalnya, kalau udah kebayang, kan, nggak perlu ribet-ribet harus terpaksa menghafal rumusnya. Tinggal pahamin cerita soal Coulomb ini, lalu bakal auto inget deh sama materi dan konsepnya. Ya, kamu bisa aja, sih, bikin “hafalan cepet” pakai singkatan kayak gaya = kakiku dibagi rata-rata buat ngapalin rumusnya. Tapi, buat apa, kalau cuma sekadar ingat gituan? p Sekarang kita coba masuk ke contoh soal ya. Di artikel ini gampang aja deh. Cuma biar nggak salah pake dan tahu kalau kita harus muterin balik ke satuan yang dipakai. Contoh Jika ada dua benda bermuatan dengan Q1 = 4 x 10-6 C dan Q2 = 6 x 10-6 C dengan jarak 2 cm. Berapakah gaya Coulomb yang terdapat di antara dua benda tersebut? Pembahasan Catatan karena jenis muatan Q1 +4 dan Q2 +6 sama-sama positif, maka gaya yang terjadi di antara mereka adalah gaya tolak-menolak. Nah, gimana? Sekarang udah lebih paham, kan, soal rumus hukum Coulomb ini? Kalau kamu ingin mencoba latihan dengan soal-soal yang lebih banyak, atau ingin tahu penerapannya, tonton aja di ruangbelajar! Pada postingan ini kita membahas contoh soal gaya listrik / hukum Coulomb dan penyelesaiannya atau pembahasannya. Lalu apa itu hukum Coulomb ?. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh seorang ahli fisika Perancis, Charles de Coulomb 1736 – 1806 disimpulkan bahwa “besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik yang disebut gaya Coulomb / gaya listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut”. Secara matematis, rumus gaya listrik atau Hukum Coulomb sebagai gaya listrik atau hukum CoulombGaya Coulomb atau gaya listrik termasuk besaran vektor. Apabila pada benda bermuatan dipengaruhi oleh benda bermuatan listrik lebih dari satu, maka besarnya gaya Coulomb yang bekerja pada benda itu sama dengan jumlah vektor dari masing-masing gaya Coulomb yang ditimbulkan oleh masing-masing benda bermuatan listrik gaya Coulomb / gaya listrik tiga buah muatan +q1, +q2, +q3 segaris sebagai gaya Coulomb tiga muatan segarisRumus gaya Coulomb tiga muatan bentuk segitiga sebagai gaya Coulomb tiga muatan bentuk segitigaKetika menerapkan rumus gaya listrik maka tanda muatan tidak perlu di masukkan. Jadi misalkan muatan q1 = – 2 C maka tanda min - tidak perlu dimasukkkan ke dalam rumus. Hal ini karena tanda minus hanya menunjukkan jenis muatannya soal 1Dua muatan titik yang sejenis dan sama besar qA = qB = 10-2 µC pada jarak 10 cm satu sama lain. k = 9 x 109 Nm2/C2. Gaya tolak yang dialami kedua muatan itu adalah ….A. 9 . 10-14 NB. 9 . 10-9 NC. 9 . 10-5 ND. 9 . 103 NE. 9 . 107 NPenyelesaian soal / pembahasanPada soal ini diketahuiqA = qB = 10-2 µC = 10-8 Cr = 10 cm = 0,1 mDengan menggunakan hukum Coulomb diperoleh hasil sebagai berikut.→ F = k qA . qBr2 → F = 9 x 109 Nm2/C210-8 C . 10-8 C0,1 m2 → F = 9 x 10-5 NSoal ini jawabannya CContoh soal 2Perhatikan gambar muatan listrik soal gaya listrik nomor 2Gaya listrik yang dialami q dari titik A adalah 12 N. Jika muatan q digeser mendekati titik A sejauh 5 mm, maka gaya listrik yang dialami muatan q adalah …A. 54 NB. 48 NC. 27 ND. 9 NE. 3 NPembahasan / penyelesaian soalKita konversi dahulu satuan 4 µC = 4 . 10-6 C dan 10 mm = 0,01 m. Selanjutnya kita tentukan muatan qB dengan cara dibawah ini.→ FA = k qA . qBr2 → FA = 9 x 109 Nm2/C24 x 10-6 C . qB0,01 m2 → 12 N = 36 x 103 . qB . 104 N/C → 12 N = 36 . 107 N/C . qB → qB = 12 N36 . 107 N/C = 1/3 . 10-7 besar gaya listrik ketika muatan B mendekati muatan A sebesar 5 mm = 0,005 m adalah→ FB = k qA . qBr2 → FB = 9 x 109 Nm2/C24 x 10-6 C . 1/3 . 10-7 C0,005 m2 → FB = 0,48 . 102 N = 48 besar gaya pada muatan B adalah 48 N. Jadi soal ini jawabannya soal 3Tiga muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar dibawah soal gaya listrik nomor 3Resultan gaya yang bekerja pada +q adalah F1. Jika muatan -2q digeser menjauhi +q sejauh a, maka resultan gaya yang bekerja pada muatan +q menjadi F2. Nilai perbandingan F1 dengan F2 adalah…A. 2 5B. 5 2C. 5 8D. 8 1E. 8 5Pembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini, kita gambarkan dahulu arah gaya listrik pada muatan +q. Cara menggambar arah gaya listrik menggunakan sifat muatan yaitu jika sejenis tolak menolak dan jika berbeda jenis tarik menarikGambar arah gaya listrik pada muatan +qJadi arah gaya listrik pada +q keduanya ke kanan sehingga tanda gaya positif. F21 menunjukkan arah gaya +q akibat +2q dan F23 menyatakan arah gaya +q akibat – kita menentukan gaya listrik F1 dan F2→ F1 = k 2 . q . qa2 + k 2 . q . 2qa2 → F1 = 4 k . q2a2 → F2 = k 2 . q . qa2 + k 2 . q . 2q2a2 → F2 = 5/2 k . q2a2 → F1 F2 = 4 5/2Jadi perbandingan F1 F2 adalah 4 5/2 atau 8 5. Jadi soal ini jawabannya soal 4 UN 2016 SMATiga buah muatan titik membentuk bangun segitiga sama sisi seperti gambar dibawah soal gaya listrik nomor 4Jika panjang satu sisinya 3 cm maka resultan gaya listrik yang dialami dititik A sebesar….A. 100 NB. 300 NC. 100 √ 7 ND. 300 √ 7 NE. 400 √ 7 NPembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini kita konversi terlebih dahulu besaran yang diketahui yaitu 3 cm = 0,03 m, QA = 2 µC = 2 . 10-6 C, QB = 5 µC = 5 x 10-6 dan QC = 15 µC = 15 x 10-6 C. Selanjutnya kita gambarkan arah gaya listrik di titik A. Pada titik A ada dua gaya listrik yaitu akibat muatan B dan gaya akibat muatan arah gaya listrik dititik AMenentukan besar FAB→ FAB = k QA . QB0,03 m2 → FAB = 9 . 109 Nm2/C22 . 10-6 C . 5 . 10-6 C0,0009 m2 → FAB = 100 NMenentukan besar FACdengan menggunakan rumus seperti FAB tetapi QAB diganti dengan QAC sehingga didapat→ FAC = 9 . 109 Nm2/C22 . 10-6 C . 15 . 10-6 C0,0009 m2 → FAC = 300 NSelanjutnya kita menghitung resultan gaya F dengan menggunakan rumus dibawah ini.→ F = √FAB2 + FAC2 + 2 . FAB . FAC . cos 120° → F = √100 N2 + 300 N2 + 2 . 100 N . 300 N . -1/2 → F = √ N2 + N2 – N2 → F = √ N2 = 100 √ 7 NJadi besar gaya pada QA sebesar 100 √ 7 N. Jadi soal ini jawabannya soal 5Perhatikan gambar soal gaya listrik nomor 5Ketiga muata listrik Q1, Q2, dan Q3 adalah segaris. Jika jarak d = 20 cm maka besar dan arah gaya Coulomb yang bekerja pada muatan Q2 adalah …A. 15 N menuju Q3 B. 15 N menuju Q1 C. 10 N menuju Q1 D. 5 N menuju Q1 E. 5 N menuju Q3Pembahasan / penyelesaian soalUntuk menjawab soal ini, kita ubah terlebih dahulu satuan d = 20 cm = 0,2 m, Q1 = 30 µ C = 30 x 10-6 C, Q2 = -10 µC = -10 x 10-6 C dan Q3 = 40 µC = 40 x 10-6 kita gambar arah gaya pada muatan Q2 yaitu sebagai berikutArah gaya listrik pada muatan Q2F23 kekanan sehingga gaya listrik positif dan F21 kekiri sehingga gaya listrik negatif. Jadi resultan total gaya listrik muatan Q2→ F2 = F23 – F21 → F2 = k Q2 . Q33d2 – k Q1 . Q23d2 → F2 = k . Q2 Q3 – Q13d2 → F2 = 9 . 109 Nm2/C2 . 10 . 10-6 C40 . 10-6 C – 20 . 10-6 C3 . 0,2 m2 → F2 = 204 N = 5 NHasilnya positif 5 N sehingga arah gaya listrik ke kanan atau menuju Q3. Jadi soal ini jawabannya soal 6Muatan listrik +q1 = 10 µC, +q2 = 20 µC dan q3 terpisah seperti gambar dibawah soal gaya listrik nomor 5Agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q2 = 0 maka muatan q3 adalah…A. +2,5 µC B. -2,5 µC C. +25 µC D. -25 µC E. +4 µCPenyelesaian soal / pembahasanGambar arah gaya listrik pada q2 sebagai berikutArah gaya listrik pada muatan q2Berdasarkan gambar diatas kita peroleh→ F21 – F23 = 0 → F23 = F21 → k q2 . q3r232 = k q2 . q1r212 → q30,5a2 = q1a2 → q30,25 a2 = 10 µCa2 → q3 = 10 µC . 0,25 = 2,5 µCKarena arah gaya F23 menuju q1 maka besar muatan q3 = + 2,5 µC. Jadi soal ini jawabannya soal 7Tiga muatan listrik A, B, C terletak pada posisi seperti gambar dibawah muatan berbentuk segitiga sama sisiResultan gaya listrik yang terjadi pada muatan A adalah…A. 4 N B. √ 12 N C. √ 8 N D. 2 N E. 1 NPembahasan / penyelesaian soalKita gambarkan dahulu arah gaya listrik di titik A sebagai berikutArah resultan gaya listrik muatan QAKarena QB = QC = 4 µC = 4 x 10-6 C maka besar FAB = FAC yaitu→ FAB = k QA . QBrAB2 → FAB = 9 . 109 Nm2/C25. 10-6 C . 4 . 10-6 C0,3 m2 → FAB = FAC = 2 NJadi besar resultan gaya listrik muatan A→ FA = √2 N2 + 2 N2 + 2 . 2 N . 2 N . cos 60° → FA = √4 N2 + 4 N2 + 4 N2 → F = √ 12 NJadi soal ini jawabannya soal 8Tiga buah muatan listrik berada pada posisi dititik sudut segitiga ABC, panjang sisi AB = BC = 20 cm dan besar muatan sama q = 2 µC seperti gambar dibawah k = 9 . 109 Nm2/C2.Contoh soal gaya listrik nomor 8Besar gaya listrik yang bekerja pada muatan B adalah …A. 0,9 √ 3 NB. 0,9 √ 2 NC. 0,9 N D. 0,81 NE. 0,4 NPenyelesaian soal / pembahasanPada soal ini diketahuiqA = qB = qC = 2 µC = 2 x 10-6 CrAB = rBC = 20 cm = 0,2 mCara menjawab soal ini sebagai soal gaya listrik nomor 8Soal ini jawabannya soal 9Tiga muatan QA = QB = 4 µC dan QC = 5 µC membentuk bidang segitiga seperti soal gaya listrik nomor 9Resultan gaya listrik dimuatan C adalah …A. 20 √ 2 NB. 14 √ 2 NC. 10 √ 2 N D. 9 √ 2 NE. 9 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya listrik nomor 9Soal ini jawabannya soal 10Perhatikan gambar berikut soal gaya listrik nomor 10Tiga muatan Q1, Q2 dan Q3 berada pada posisi diujung segitiga siku-siku ABC. Panjang AB = BC = 30 cm. Diketahui k = 9 x 109 Nm2/C2 dan 1 µC = 10-6 C, maka resultan gaya Coulomb pada muatan Q1 adalah …A. 1 NB. 5 NC. 7 ND. 10 NE. 12 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya Coulomb nomor 10Soal ini jawabannya soal 11Dua buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti soal gaya listrik nomor 11Muatan di A adalah 8 µC dan gaya tarik-menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah 45 N. Jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm dan k = 9 . 109 Nm2/C2 maka gaya tarik-menarik pada kedua muatan sekarang adalah …A. 45 NB. 60 NC. 80 ND. 90 NE. 120 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya listrik nomor 11Soal ini jawabannya soal 12Dua benda A dan B bermuatan, mula-mula ditempatkan pada jarak 0,5 m satu sama lain sehingga timbul gaya 81 N. Jika jarak A dan B diperbesar 1,5 m maka gaya tarik-menarik keduanya menjadi …A. 3 NB. 6NC. 9 ND. 12 NE. 15 NPenyelesaian soal / pembahasanPembahasan soal gaya listrik nomor 12Soal ini jawabannya C. Dua benda bermuatan listrik q1 dan q2 berjarak r menimbulkan gaya tolak-menolak sebesar 10 newton. Kemudian muatan q1 digeser sehingga gaya yang timbul menjadi 40 newton. Jika konstanta k = 9 x 109 Nm2/C2, muatan q1harus dipindahkan sebesar …. A. ½ r menjauhi q2 B. ½ r mendekati q2 C. 1 r menjauhi q2 D. 2 r mendekati q2 E. 2 r menjauhi q2PembahasanDiketahui q1 q2 r1 F1 = 10 N tolak menolak F2 = 40 N k = 9 x 109 Nm2/C2Ditanya r2 = …. ?DijawabIngat rumus untuk gaya coulombMaka muatan q1 harus dipindahkan sebesar ½ r mendekati q2 gaya diperbesarJawaban B-Jangan lupa komentar & sarannyaEmail nanangnurulhidayat terus OK! 😁