Contoh Soal Hukum Coulomb dan Jawabannya

Haii, teman Radar! Pada kesempatan kali ini, kami akan membahas tentang Hukum Coulomb, memberikan contoh soal, serta menjawabnya untuk memperdalam pemahaman kita bersama. Yuk, mari kita mulai!

Apa Itu Hukum Coulomb?

Hukum Coulomb adalah hukum fisika yang menggambarkan gaya elektrostatik antara partikel bermuatan. Hukum ini menyatakan bahwa gaya tersebut sebanding dengan hasil kali muatan partikel dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka.

Contoh Soal 1

Perhatikan soal berikut ini:

Dua buah benda bermuatan masing-masing Q1 = 6μC dan Q2 = -2μC dipisahkan sejauh 3 cm. Berapakah besar gaya yang bekerja pada kedua benda tersebut?

Jawaban

Menurut Hukum Coulomb, gaya yang bekerja antara dua muatan adalah:

F = k. |Q1.Q2|/r²

Dengan k adalah konstanta Coulomb (9 x 10⁹ N.m²/C²), Q1 dan Q2 adalah nilai muatan, dan r adalah jarak antara kedua muatan.

Maka,

F = 9 x 10⁹ N.m²/C² . |6 x 10⁻⁶ C . -2 x 10⁻⁶ C| / (0.03 m)²

F = 0.04 N

Jadi, besar gaya yang bekerja pada kedua benda tersebut adalah 0.04 N.

Contoh Soal 2

Perhatikan soal berikut ini:

Ada tiga buah muatan titik Q1 = 6 μC, Q2 = -2 μC dan Q3 = -3 μC. Muatan Q1 dan Q2 berjarak 5 cm, sedangkan Q1 dan Q3 berjarak 4 cm. Berapa besar gaya yang bekerja pada muatan Q1?

Jawaban

Kita dapat menyelesaikan soal ini dengan menghitung gaya antara Q1 dan Q2 (F12), dan gaya antara Q1 dan Q3 (F13). Kemudian, vektor-vektor gaya ini dijumlahkan untuk mendapatkan gaya total pada Q1.

Menggunakan Hukum Coulomb, kita dapat menentukan:

F12 = k.|Q1.Q2|/r12²

F13 = k.|Q1.Q3|/r13²

Maka,

F12 = 9 x 10⁹ N.m²/C² . |6 x 10⁻⁶ C . -2 x 10⁻⁶ C| / (0.05 m)² = 0.216 N

F13 = 9 x 10⁹ N.m²/C² . |6 x 10⁻⁶ C . -3 x 10⁻⁶ C| / (0.04 m)² = 0.50625 N

Jika kita anggap gaya positif ke arah kanan, maka gaya total F1 yang bekerja pada muatan Q1 adalah:

F1 = F12 – F13 = 0.216 N – 0.50625 N = -0.29025 N

Jadi, besar gaya yang bekerja pada muatan Q1 adalah -0.29025 N. Minus menunjukkan bahwa gaya tersebut berarah ke kiri.

Sekali lagi, harap diingat bahwa soal 2 ini cukup rumit dan membutuhkan pemahaman yang baik tentang vektor dan Hukum Coulomb.

Kesimpulan

Hukum Coulomb menjadi dasar penting dalam memahami interaksi antara partikel bermuatan. Melalui contoh soal di atas, semoga kita semakin paham bagaimana cara mengaplikasikan Hukum Coulomb dalam perhitungan sehari-hari.

Cek berita dan artikel Radarbatas.com lainnya di Google News.

Orang Juga Bertanya

Apa yang dimaksud dengan Hukum Coulomb?	Hukum Coulomb adalah hukum fisika yang menggambarkan gaya elektrostatik antara partikel bermuatan.
Apa fungsi Hukum Coulomb dalam kehidupan sehari-hari?	Hukum Coulomb banyak digunakan dalam aplikasi teknologi modern, seperti desain sistem elektronik dan pemrosesan informasi.