1. Dua buah muatan masing-masing q1 = 16µC dan q2 = 6µC terpisah sejauh 12 cm. Tentukan besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan tersebut, gunakan tetapan k = 9 x 10⁹ dalam satuan standar! (Jawaban terakhir bentuk desimal
2. Dua buah muatan listrik besarnya masing-masing 24 µC dan 3 µC. Jika gaya coulomb yang terjadi antara dua muatan adalah 4.5 x 10⁷ N tentukan jarak pisah kedua muatan tersebut! (ubah satuan dalam bentuk cm)
3. Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan dijauhkan menjadi 4/5 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F
4. Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika salah satu muatan dijadikan 5/4 kali semula dan muatan yang lain dijadikan 8/10 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F
5. Dua buah partikel bermuatan listrik didekatkan pada jarak tertentu sehingga timbul gaya sebesar F. Jika besar muatan listrik partikel pertama dijadikan 8/3 kali muatan semula dan besar muatan partikel kedua dijadikan 9 kali semula dan jaraknya berubah menjadi 2/3 kali semula maka gaya yang timbul menjadi.... (Jawaban boleh dalam bentuk pecahan)
1. Besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan dapat dihitung menggunakan rumus gaya Coulomb:
F = k * (q1 * q2) / r^2
dengan k = 9 x 10^9 Nm^2/C^2, q1 = 16 µC, q2 = 6 µC, dan r = 12 cm = 0,12 m.
Substitusi nilai ke dalam rumus tersebut menghasilkan:
F = (9 x 10^9) * (16 x 10^-6) * (6 x 10^-6) / (0,12)^2
F = 2,7 N
Jadi, besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan sebesar 2,7 N.
2. Gaya Coulomb dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
dengan k = 9 x 10^9 Nm^2/C^2, q1 = 24 µC, q2 = 3 µC, dan F = 4,5 x 10^7 N.
Substitusi nilai ke dalam rumus tersebut dan menghitung r menghasilkan:
4,5 x 10^7 = (9 x 10^9) * (24 x 10^-6) * (3 x 10^-6) / r^2
r^2 = (9 x 10^9) * (24 x 10^-6) * (3 x 10^-6) / (4,5 x 10^7)
r = 0,12 m = 12 cm
Jadi, jarak pisah kedua muatan tersebut adalah 12 cm.
3. Gaya tarik-menarik antara dua muatan dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Jika jarak kedua muatan dijauhkan menjadi 4/5 kali semula, maka jaraknya menjadi 4r/5. Substitusi nilai ini ke dalam rumus gaya Coulomb dan menghitung F' menghasilkan:
F' = k * (q1 * q2) / (4r/5)^2
F' = (5/4)^2 * F
F' = 1,56 F
Jadi, gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi 1,56 F.
4. Gaya tarik-menarik antara dua muatan dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Jika salah satu muatan dijadikan 5/4 kali semula dan muatan yang lain dijadikan 8/10 kali semula, maka q1 menjadi 5/4 q1 dan q2 menjadi 8/10 q2. Substitusi nilai ini ke dalam rumus gaya Coulomb dan menghitung F' menghasilkan:
F' = k * [(5/4)q1 * (8/10)q2] / r^2
F' = (5/4) * (8/10) * F
F' = 1 F
Jadi, gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi F.
5. Gaya Coulomb dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Jika besar muatan listrik partikel pertama dijadikan 8/3 kali muatan semula dan besar muatan partikel kedua dijadikan 9 kali semula, maka q1 menjadi 8/3 q1 dan q2 menjadi 9 q2. Jaraknya berubah menjadi 2/3 kali semula, maka r menjadi 2/3 r. Substitusi nilai ini ke dalam rumus gaya Coulomb dan menghitung F' menghasilkan:
F' = k * [(8/3)q1 * 9q2] / (2/3 r)^2
F' = (8/3) * 9 * F
F' = 24 F
Jadi, gaya yang timbul menjadi 24 kali semula atau F'.
Jawaban:
1. Besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan dapat dihitung menggunakan rumus gaya Coulomb:
F = k * (q1 * q2) / r^2
dengan k = 9 x 10^9 Nm^2/C^2, q1 = 16 µC, q2 = 6 µC, dan r = 12 cm = 0,12 m.
Substitusi nilai ke dalam rumus tersebut menghasilkan:
F = (9 x 10^9) * (16 x 10^-6) * (6 x 10^-6) / (0,12)^2
F = 2,7 N
Jadi, besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan sebesar 2,7 N.
2. Gaya Coulomb dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
dengan k = 9 x 10^9 Nm^2/C^2, q1 = 24 µC, q2 = 3 µC, dan F = 4,5 x 10^7 N.
Substitusi nilai ke dalam rumus tersebut dan menghitung r menghasilkan:
4,5 x 10^7 = (9 x 10^9) * (24 x 10^-6) * (3 x 10^-6) / r^2
r^2 = (9 x 10^9) * (24 x 10^-6) * (3 x 10^-6) / (4,5 x 10^7)
r = 0,12 m = 12 cm
Jadi, jarak pisah kedua muatan tersebut adalah 12 cm.
3. Gaya tarik-menarik antara dua muatan dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Jika jarak kedua muatan dijauhkan menjadi 4/5 kali semula, maka jaraknya menjadi 4r/5. Substitusi nilai ini ke dalam rumus gaya Coulomb dan menghitung F' menghasilkan:
F' = k * (q1 * q2) / (4r/5)^2
F' = (5/4)^2 * F
F' = 1,56 F
Jadi, gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi 1,56 F.
4. Gaya tarik-menarik antara dua muatan dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Jika salah satu muatan dijadikan 5/4 kali semula dan muatan yang lain dijadikan 8/10 kali semula, maka q1 menjadi 5/4 q1 dan q2 menjadi 8/10 q2. Substitusi nilai ini ke dalam rumus gaya Coulomb dan menghitung F' menghasilkan:
F' = k * [(5/4)q1 * (8/10)q2] / r^2
F' = (5/4) * (8/10) * F
F' = 1 F
Jadi, gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi F.
5. Gaya Coulomb dapat dihitung menggunakan rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2
Jika besar muatan listrik partikel pertama dijadikan 8/3 kali muatan semula dan besar muatan partikel kedua dijadikan 9 kali semula, maka q1 menjadi 8/3 q1 dan q2 menjadi 9 q2. Jaraknya berubah menjadi 2/3 kali semula, maka r menjadi 2/3 r. Substitusi nilai ini ke dalam rumus gaya Coulomb dan menghitung F' menghasilkan:
F' = k * [(8/3)q1 * 9q2] / (2/3 r)^2
F' = (8/3) * 9 * F
F' = 24 F
Jadi, gaya yang timbul menjadi 24 kali semula atau F'.