dua buah benda A dan B masing-masing memiliki muatan listrik sejenis 3×10[tex] x^{-9} [/tex] C dan 5 x 10[tex] x^{-9} [/tex] terpisah sejauh 3 cm Jika k = 9.10Nm[tex] x^{2} [/tex]Maka hitung gaya tolak antara kedua muatan tersebut

Pendahuluan dan Konteks

Dalam proses belajar di sekolah, siswa sering kali dihadapkan pada berbagai masalah yang memerlukan pemecahan. Salah satu materi yang sering diajarkan adalah tentang gaya listrik antara dua muatan listrik yang terpisah. Dalam konteks ini, kita akan membahas sebuah pertanyaan tentang perhitungan gaya tolak antara dua muatan listrik yang diberikan.

Tujuan Pembahasan

Tujuan dari pembahasan ini adalah memberikan panduan yang jelas dan mudah dipahami tentang cara menghitung gaya tolak antara dua muatan listrik yang diberikan. Kita akan menggunakan konsep dasar tentang gaya listrik dan hukum Coulomb untuk menyelesaikan pertanyaan tersebut dengan tepat.

Materi Dasar

Pertanyaan: Dua buah benda A dan B masing-masing memiliki muatan listrik sejenis sebesar 3×1093 \times 10^{-9} C dan 5×1095 \times 10^{-9} C, terpisah sejauh 3 cm. Jika konstanta Coulomb kk adalah 9×109Nm2/C29 \times 10^9 \, \text{Nm}^2/\text{C}^2, maka hitunglah gaya tolak antara kedua muatan tersebut.

Jawaban:
Untuk menghitung gaya tolak antara dua muatan listrik, kita menggunakan hukum Coulomb yang dirumuskan sebagai berikut:

F=kq1q2r2F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}

Di mana:

  • FF adalah gaya tolak antara dua muatan (N)
  • kk adalah konstanta Coulomb (9×109Nm2/C29 \times 10^9 \, \text{Nm}^2/\text{C}^2)
  • q1q_1 dan q2q_2 adalah besar muatan listrik pertama dan kedua (C)
  • rr adalah jarak antara dua muatan (m)

Dalam kasus ini, kita memiliki q1=3×109q_1 = 3 \times 10^{-9} C, q2=5×109q_2 = 5 \times 10^{-9} C, dan r=3r = 3 cm =0.03= 0.03 m.

Substitusi nilai-nilai ini ke dalam rumus hukum Coulomb akan menghasilkan:

F=(9×109)(3×109)(5×109)(0.03)2F = (9 \times 10^9) \frac{(3 \times 10^{-9})(5 \times 10^{-9})}{(0.03)^2}

F=15×109×104=15×105F = 15 \times 10^{-9} \times 10^4 = 15 \times 10^{-5}

Contoh 1:
Pertanyaan: Dua muatan listrik sebesar 2×1082 \times 10^{-8} C dan 4×1084 \times 10^{-8} C dipisahkan oleh jarak 5 cm. Hitunglah gaya tolak antara kedua muatan tersebut.

Jawaban: Langkah-langkahnya sama dengan contoh yang telah diberikan sebelumnya, hanya mengganti nilai muatan dan jaraknya.

Contoh 2:
Pertanyaan: Sebuah muatan positif sebesar 6×1066 \times 10^{-6} C diletakkan pada jarak 10 cm dari muatan negatif sebesar 8×1068 \times 10^{-6} C. Tentukanlah gaya tarik antara kedua muatan tersebut.

Jawaban: Gunakan rumus hukum Coulomb dengan mengganti nilai muatan dan jaraknya, kemudian tentukan gaya tariknya.

Kesimpulan dan Penutup

Dengan memahami konsep hukum Coulomb dan konstanta Coulomb, kita dapat dengan mudah menghitung gaya tolak atau tarik antara dua muatan listrik yang terpisah. Pemahaman ini penting dalam memecahkan masalah yang terkait dengan gaya listrik dan merupakan bagian integral dari pembelajaran di sekolah dalam bidang fisika.

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *