Kumpulan Contoh Soal dan Pembahasan Listrik Statis serta Rumusnya Bagian 1. Lengkap
Assalammualaikum teman-teman, pada artikel kali ini masharist.com akan
membahas tentang
Contoh Soal dan Pembahasan Listrik Statis serta Rumusnya Bagian 1.
Semoga bermanfaat
Kumpulan Contoh Soal dan Pembahasan
Listrik Statis serta Rumusnya. Lengkap
Pengertian Gaya Listrik
Hukum coulomb ialah sebuah hukum yang menyatakan tentang adanya gaya yang
muncul antara 2 muatan yang terpisah dengan jarak (r) tertentu. Penemu
hukum coulomb bernama Charles-Augustin de Coulomb yang berasal dari negara
Perancis.
Soal Latihan Gaya Listrik
1. Dua muatan yang berjarak r memberikan gaya coulomb sebesar f.
Berapa besarnya gaya coulomb apabila jaraknya diperkecil menjadi ⅛.
Pembahasan:
Diketahui
:
Jarak=r
Gaya Coulomb =f
Jarak 2 =(1/8)r
Ditanya
:
Berapa besar Gaya Coulomb 2?
Jawaban
F
= (k × Q1.Q2)/(r)²
F'/F = (1/(1/8r)²)/(1/(r)²)
F'/F =
64r²/r²
F'/F = 64/1
Sehingga didapatkan Besarnya gaya
coulomb adalah 64 kali lebih besar dari semula bila jaraknya diperkecil
menjadi 1/8
2.Dua buah muatan masing sebesar 20 Coulomb dan
5 coulomb terpisah sejauh 2 meter,Berapakah besar gaya coulomb nya ? (k=
9×10⁹N m²/C² )
a. 225 × 10⁹ Newton
b. 2250 × 10⁹
Newton
c. 22500 × 10⁹ Newton
d. 220 × 10⁹ Newton
e. 22,5
× 10⁹ Newton
Pembahasan:
Diketahui :
Q1=
20 Coulomb
Q2= 5 Coulomb
r= 2 meter
Ditanya :
Berapa
besar Gaya Coulomb (F) ?
Jawaban
F = (k ×
Q1.Q2)/(r)²
F = (9×10⁹ × 20 × 5) / (2)²
F = (9× 10⁹ × 100 )/
4²
F = 9 × 10⁹ × 25
F = 225 × 10⁹ N
Maka besarnya
gaya coulomb adalah a. 225 × 10⁹ Newton
3. Jika dua muatan tak sejenis Q1 dan Q2 menghasilkan gaya coulomb
sebesar F. kemudian masing-masing muatan diperbesar 2 kali. Hitung gaya
coulomb sekarang!
Pembahasan:
Diketahui :
Dua
buah muatan tak sejenis yaitu Q1 dan Q2
Gaya coulomb pada kedua
muatan yaitu F
Masing-masing muatan diperbesar, sehingga
Q1'
= 2Q1
Q2' = 2Q2
Ditanya :
Gaya coulomb sekarang,
F'
Jawab :
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
Karena
muatan tak sejenis, gaya yang terjadi adalah tarik menarik.
Gaya
coulomb setelah masing - masing muatan diperbesar 2 kali,
F'
= (k × Q1'.Q2')/(r)²
F' = (k × 2Q1.2Q2)/(r)²
F' = 4 × k ×
Q1.Q2/(r)²
F' = 4 × F
Jadi gaya coulomb sekarang menjadi
4 kali gaya semula, F' = 4 F tarik
4. Dua buah benda
bermuatan pada jarak tertentu memiliki gaya coulomb sebesar 2 N. Berapa
newton gaya coulombnya jika jarak di perkecil 1/2 kalinya.
a. 2
N
b. 4 N
c. 5 N
d. 6 N
e. 8 N
Pembahasan:
Diketahui:
F1
= 2 N
R1 = R
R2 = 1/2 R
Ditanya :
F2
=?
Jawaban :
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F2/F1 =
(R1/R2)²
F2/2 = (R/0,5R)²
F2/2 = 1/0,25
F2/2 = 4
F2
= 8 N
Jadi gaya coulomb sekarang menjadi adalah 8 N (e)
5.
Muatan sebesar 5 x 10-6 Coulomb mengalami gaya listrik sebesar 2 Newton.
Bila muatan tersebut diganti dengan muatan sebesar 12 x 10-6 Coulomb,
berapa gaya listrik yang dialaminya ?
a. 2 N
b. 3,3 N
c.
4,4 N
d. 5,8 N
e. 4,8 N
Pembahasan:
Diketahui:
Q1
= 5 x 10^(-6) Coulomb
Q1' = 12 x 10^(-6) Coulomb
F1 = 2
NEWTON
Ditanya :
F2 =?
Jawaban :
F
= (k × Q1.Q2)/(r)²
F1'/F1 = Q1'/Q1
F1'/2 = (12 × 10^(-6))/(5 ×
10^(-6))
F1'/2 = 12/5
F2/2 = 2,4
F2 = 4,8 N
Jadi
gaya coulomb sekarang menjadi adalah 4,8 N (e)
6. Dua buah
muatan listrik diletakkan dengan jarak 2,5 cm sehingga menghasilkan gaya
coulomb sebesar 10 N. Jika gaya coulomb keduanya menjadi 40 N, jarak
kedua muatan listrik sebesar
a. 1,20 cm
b. 1,21 cm
c.
1,22 cm
d. 1,23 cm
e. 1,25 cm
Diketahui :
r1 =
2,5 cm
F1 = 10 N
F2 = 40 N
Ditanya :
r2
Jawaban :
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F ×
r² = K × q1 × q2
F × R² = Konstan
F1 × R1² = F2 × R2²
F1
× (2,5)² = F2 × (R2)²
10 × (2,5)² = 40 × (R2)²
6,25 = 4 ×
(R2)²
2,5² = 4 × (R2)²
R2 = 2,5/2
R2 = 1,25 cm
Maka
jarak kedua muatan listrik menjadi 1,25 cm (e)
7. Muatan sebesar 18 mikro Coulomb dan 81 mikro Coulomb terpisah sejauh
81 cm gaya coulomb yang dialami kedua muatan adalah (k= 9×10⁹N m²/C² )
a. 20 Newton
b. 22 Newton
c. 23 Newton
d. 24
Newton
e. 25 Newton
Diketahui :
Q1 = 18 mikro
Coulomb = 18 × 10⁻⁶ Coulomb
Q2 = 81 mikro Coulomb = 81 × 10⁻⁶
Coulomb
r = 81 cm = 0,81 m
k= 9×10⁹N m²/C²
Ditanya
:
F =?
Jawaban :
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F
= (9 × 10⁹ × 18 × 10⁻⁶ × 81 × 10⁻⁶)/(0,81²)
F = 20 Newton
Maka
Gaya Coulomb yang dialami adalah 20 Newton (a)
8.Muatan q1
dan q2 terpisah sejauh r dan mengalami gaya coulomb sebesar 10f,
berapakah gaya coulombnya jika muatan q1 dijadikan 2 kali semula?
Pembahasan:
Diketahui :
Dua buah muatan yaitu Q1
dan Q2
Gaya coulomb pada kedua muatan yaitu 10f
Masing-masing
muatan diperbesar, sehingga
Q1' = 2Q1
Ditanya :
Gaya
coulomb sekarang, F'
Jawab :
F = (k ×
Q1.Q2)/(r)²
F'/F= Q1'.Q2'/Q1.Q2
F'/10f = 2Q1.Q2/Q1.Q2
F'
= 2 × 10f
F' = 20 f
Jadi gaya coulomb sekarang menjadi
sebesar 20 f
9. Dua muatan berjarak r memberikan gaya coulomb
sebesar F. Berapa besarnya gaya Coulomb apabila jaraknya diperkecil
menjadi 1/2 r?
Pembahasan:
Diketahui :
Jarak=r
Gaya
Coulomb =f
Jarak 2 =(1/2)r
Ditanya :
Berapa
besar Gaya Coulomb 2?
Jawaban
F = (k ×
Q1.Q2)/(r)²
F'/F = (1/(1/2r)²)/(1/(r)²)
F'/F = 4r²/r²
F'/F
= 4/1
Sehingga didapatkan Besarnya gaya coulomb adalah 4 kali
lebih besar dari semula bila jaraknya diperkecil menjadi 1/2 r
10. Suatu muatan sebesar 6 mikro coulomb terletak 9 cm dari
muatan lain sebesar -6 mikro coulomb. Hitunglah gaya yang terjadi
diantara kedua muatan tersebut!(k= 9×10⁹N m²/C² )
a. 20 N
b.
40 N
c. 60 N
d. 80 N
e. 100 N
Pembahasan :
Diketahui
:
Q1 = 6 mikro Coulomb = 6 × 10⁻⁶ Coulomb
Q2 = -6 mikro
Coulomb = -6 × 10⁻⁶ Coulomb
r = 9 cm = 0,09 m
k= 9×10⁹N m²/C²
Ditanya :
F =?
Jawaban :
F = (k
× Q1.Q2)/(r)²
F = (9 × 10⁹ × 6 × 10⁻⁶ × 6 × 10⁻⁶)/(0,09²)
F =
40 Newton
Maka Gaya Coulomb yang dialami adalah 40 Newton
(b)
11. Dua buah muatan berada pada jarak 3 cm mengalami gaya coulomb
sebesar 100 N. Berapakah besar gaya coulomb jika jaraknya diubah menjadi
6 cm.
a. 10 N
b. 25 N
c. 30 N
d. 45 N
e. 50
N
Pembahasan :
Diketahui :
r₁ = 3 cm = 3 ×
10⁻² m
F₁ = 100 N
r₂ = 6 cm = 6 × 10⁻² m
Ditanya
:
F₂ = .... ?
Jawaban :
F = (k ×
Q1.Q2)/(r)²
F × r² = K × q1 × q2
F × r² = Konstan
F₁ ×
r₁² = F₂ × r₂²
100 × (3 × 10⁻²)² = F₂ × (6 × 10⁻²)²
F₂= (100 ×
(3 × 10⁻²)²) / ((6 × 10⁻²)²)
F₂= 25 Newton
Maka besar
Gaya Coulomb adalah 25 Newton (b)
12. Gaya Coulomb yang
dialami q dari titik A sebesar 12 N. Jika muatan q digeser mendekati
titik A sejauh 6 cm, gaya Coulomb yang dialami muatan q sebesar ....(K
= 9 × 10⁹ Nm²/C²)
(A(q₁= 4 µC))......................................(B(q₂))
a. 1,2 × 10⁻⁶ C
b. 2,2 × 10⁻⁶ C
c. 3,2 ×
10⁻⁶ C
d. 4,2 × 10⁻⁶ C
e. 2,32 × 10⁻⁶ C
Pembahasan
:
Diketahui :
r = 6 cm = 6 × 10⁻² m
F = 12 N
q₁
= 4 µC = 4× 10⁻⁶ C
K = 9 × 10⁹ Nm²/C²
Ditanya :
q₂
= .... ?
Jawaban :
F = (k × q1.q2)/(r)²
12 =
(9 × 10⁹ × 4× 10⁻⁶ × q2)/((6 × 10⁻²))²
q2= 1,2 × 10⁻⁶ C
Maka
besar q2 adalah 1,2 × 10⁻⁶ C (a)
13. Dua buah muatan listrik
masing masing sebesar q1=3 coulomb dan q2=4 coulomb berada pada jarak 2
meter.Jika konstanta coulomb sebesar K = 9 × 10⁹ Nm²/C² tentukan gaya
coulomb benda tersebut.
a. 2,1 × 10¹⁰ N.
b. 2,3 × 10¹⁰ N.
c.
2,5 × 10¹⁰ N.
d. 2,7 × 10¹⁰ N.
e. 2,9 × 10¹⁰ N.
Pembahasan
Diketahui
:
Q1 = 3 Coulomb
Q2 = 4 Coulomb
r = 2
meter
K = 9 × 10⁹ Nm²/C²
Ditanya :
Gaya
Coulomb/ F=?
Jawaban
F = (k × q1.q2)/(r)²
F =
(9 × 10⁹ × 4 × 3 )/(2)²
F = 2,7 × 10¹⁰ N.
Maka, gaya
Coulomb yang timbul sebesar 2,7 × 10¹⁰ N.(d)
14. Dua buah
muatan Q1 dan Q2 berada pada jarak r memiliki gaya coulomb sebesar Fc.
Berapakah gaya coulomb ,jika muatan pertama diperbesar 25 kali?
Pembahasan:
Diketahui :
Dua buah muatan
yaitu Q1 dan Q2
Gaya coulomb pada kedua muatan yaitu Fc
Muatan
Q1 diperbesar, sehingga
Q1' = 25Q1
Q2' = Q2
Ditanya
:
Gaya coulomb sekarang, F'
Jawab :
F = (k ×
Q1.Q2)/(r)²
F' = (k × Q1'.Q2')/(r)²
F' = (k ×
25Q1.Q2)/(r)²
F' = 25 × k × Q1.Q2/(r)²
F' = 25 × F
Jadi
gaya coulomb sekarang menjadi 25 kali gaya semula, F' = 25 F awal
15.
Dua buah muatan yang berjarak R satu sama lain memiliki gaya Coulomb
sebesar F. Jika jarak muatan diperkecil menjadi ½ R, maka gaya Coulomb
akan menjadi
Pembahasan:
Diketahui :
Jarak=r
Gaya
Coulomb =f
Jarak 2 =(1/2)r
Ditanya :
Berapa
besar Gaya Coulomb 2?
Jawaban
F = (k ×
Q1.Q2)/(r)²
F'/F = (1/(1/2r)²)/(1/(r)²)
F'/F = 4r²/r²
F'/F
= 4/1
Sehingga didapatkan Besarnya gaya coulomb adalah 4 kali
lebih besar dari semula bila jaraknya diperkecil menjadi 1/2 r
16. Dua muatan besarnya 3 mikro coulomb dan 64 mikro
coulomb, jika besar gaya coulomb yang dialami kedua muatan sebesar
27.000 N. Berapakah jarak kedua muatan?
Pembahasan
Diketahui :
Q1 = 3 micro coulomb
= 3.10⁻⁶ C
Q2 = 64 micro coulomb = 64.10⁻⁶ C
F = 27.000
Newton
K = 9 × 10⁹ Nm²/C²
Ditanya :
r =...?
Jawaban
:
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
27.000 = (9 × 10⁹ × 3 × 10⁻⁶ × 64
× 10⁻⁶)/(r)²
r = 8.10⁻³ cm
Jadi, jarak kedua muatan
tersebut adalah 8.10⁻³ cm.
17. Muatan A mengalami gaya
Coulomb sebesar 720 N akibat berinteraksi dengan muatan A sebesar 6
mikro coulomb,medan listrik yang dirasakan muatan A sebesar.......
Pembahasan
Diketahui
:
F = 720 N
Q = 6 μC = 6 × 10⁻⁶ C
Ditanya
:
E = ?
Jawaban :
E=(kQ)/r²
E=F/Q
Dimana :
E = Medan listrik (N/C)
F =
Gaya coulomb (N)
Q = Muatan (C)
E=720/(6 × 10⁻⁶)=1,2 ×
10⁸ N/C
Medan listrik yang dirasakan muatan A adalah 1,2 ×
10⁸ N/C
18. Dua muatan masing masing sebesar 30 micro coulomb
dan 40 micro coulomb terpisah pada jarak 12 mm gaya interaksinya
adalah...
Pembahasan
Diketahui :
Q1 = 30
micro coulomb = 30.10⁻⁶ C
Q2 = 40 micro coulomb = 40.10⁻⁶ C
r = 12 = 12 × 10-³ m
K = 9 × 10⁹ Nm²/C²
Ditanya
:
F =...?
Jawaban :
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F
= (9 × 10⁹ × 30.10⁻⁶ × 40.10⁻⁶) / (12 × 10-³)²
F = 75.000 N
Maka
Gaya interaksinya adalah 75.000 Newton
19. Duah buah muatan
sebesar 25 mikro coulomb dan 16 micro coulomb terpisah sejauh 0,2 meter
tentukan gaya coulomb yang dialami muatan tersebut
Pembahasan
Diketahui :
Q1 = 25 micro coulomb
= 25.10⁻⁶ C
Q2 = 16 micro coulomb = 16.10⁻⁶ C
r = 0,2
meter
K = 9 × 10⁹ Nm²/C²
Ditanya :
F =...?
Jawaban
:
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F = (9 × 10⁹ × 25.10⁻⁶ × 16.10⁻⁶)
/ (0,2)²
F = 90 Newton
Maka Gaya Coulombnya adalah 90
Newton
20. Diketahui jarak antara kedua muatan adalah r=20
cm, kedua benda bermuatan listrik tersebut menimbulkan gaya coulomb
sebesar F. Jika jarak kedua benda diubah menjadi 5 cm, maka gaya Coulomb
yang dihasilkan sebesar?
Pembahasan:
Diketahui
:
Jarak=r= 20 cm = 0,2 m
Gaya Coulomb =F
Jarak 2=
r= 5 cm = 0,05 m
Ditanya :
Berapa besar Gaya
Coulomb 2?
Jawaban
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F'/F
= (1/(0,05r)²)/(1/(0,2r)²)
F'/F = 16r²/r²
F'/F = 16/1
Sehingga
didapatkan Besarnya gaya coulomb adalah 16 kali lebih besar dari semula
bila jaraknya diperkecil menjadi 5 cm.
21. Dua buah muatan sebesar 25 mikro coulomb dan 16 micro coulomb
terpisah sejauh 1 meter tentukan gaya coulomb yang dialami muatan
tersebut
Pembahasan
Diketahui :
Q1 = 25
micro coulomb = 25.10⁻⁶ C
Q2 = 16 micro coulomb = 16.10⁻⁶ C
r = 1 meter
K = 9 × 10⁹ Nm²/C²
Ditanya :
F
=...?
Jawaban :
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F = (9 ×
10⁹ × 25.10⁻⁶ × 16.10⁻⁶) / (1)²
F = 3,6 Newton
Maka Gaya
Coulombnya adalah 3,6 Newton
22.Dua buah muatan listrik
diletakkan dengan jarak 5 cm sehingga menghasilkan gaya Coulomb sebesar
10 N. Jika gaya Coulomb keduanya menjadi 40 N, jarak kedua muatan
listrik sebesar...
Pembahasan:
Diketahui :
Jarak
= r = 5 cm = 0,05 m
Gaya Coulomb = F = 10 N
Gaya Coulomb = F'
= 40 N
Ditanya :
Jarak ketika gaya Coulomb 40 N =
r'=?
Jawaban
F = (k × Q1.Q2)/(r)²
F'/F
= (1/(r')²)/(1/(r)²)
40/10 = (1/(r')²)/(1/(0,05)²)
r' = 0,025
m =2,5 cm
Sehingga didapatkan jarak r' adalah 2,5 cm.
Latihan Soal Gaya Listrik
1. Dua muatan sama besar terpisah jarak sejauh r menghasilkan gaya coulomb
sebesar f. jika jarak antarmuatan 1/4R, besar gaya coulomb menjadi..
2.
Dua benda bermuatan berjarak 3cm memiliki gaya coulomb sebesar 90N jika
jarak kedua benda bermuatan diubah menjadi 9cm besar gaya coulomb
adalah
3. Dua benda bermuatan listrik didekatkan menimbulkan
gaya coulomb (gaya tarik/gaya tolak) sebesar 10 N. Jika muatan menjadi 2
kali (2×) muatan semula, maka besar gaya coulomb sekarang menjadi?
4. Diketahui dua muatan tidak sejenis masing-masing Q1 dan Q2
berada pada R memiliki gaya coulomb sebesar F.besar gaya coulomb jika
muatan pertama dibesarkan 4 kali adalah
5. Dua
benda A dan B masing-masing bermuatan listrik sebesar 6 × 10 ⁻⁹ C dan 8 ×
10 ⁻⁹ C pada jarak 4 cm. Gaya tolak-menolak antara kedua benda itu
tersebut adalah ....
6. Dua muatan sama besar terpisah
sejauh R menghasilkan gaya Coulomb sebesar F. Jika jarak antara muatan
diubah menjadi ¼ R, besar gaya Coulomb menjadi ….
7. Gaya
coulomb yang dialami q dari titik A sebesar 12N. jika muatan q digeser
mendekati titik A sejauh 6 cm, gaya coulomb yang dialami muatan q sebesar
(1μC=10⁻⁶ C )
8. Jika
muatan sebesar 25 C memiliki gaya coulomb sebesar 100 N berapa besar kuat
medannya
9. Soal UN 1999/2000 No. 11
Titik A
terletak dalam medan listrik. Kuat medan listrik di titik A= 0,5 N/C. Jika
di titik A diletakkan benda bermuatan listrik 0,25 C, maka pada benda
tersebut bekerja gaya Coulomb sebesar …
A. 0,125 N
B. 0,25 N
C.
0,35 N
D. 0,40 N
E. 0,70 N
10. Soal UN 2002/2003
Dua
buah muatan masing-masing 5 C dan 4 C berjarak 3 m satu sama lain. Jika
diketahui 9 × 10⁹ Nm²/C², maka besar
gaya Coulomb yang dialami kedua muatan adalah …
11. Soal UN
2007/2008
UN-08-27A-31B
Muatan listrik +q1 = 10 μC ;
+q2 = 20 μC ; dan q3 terpisah seperti pada gambar di bawah. Agar gaya
Coulomb yang bekerja di muatan q2 = nol ; maka muatan q3 adalah…
B. –2,5 μC
C. +25 μC
D. –25 μC
E. +4 μC
12. Soal UN 2008/2009 P4 No.25
Titik A dan B masing-masing bermuatan listrik −10 μC dan +40 μC. Mula-mula kedua muatan diletakkan terpisah 0,5 meter sehingga timbul gaya Coulomb F Newton. Jika jarak A dan B diubah menjadi 1,5 meter, maka gaya Coulomb yang timbul adalah….
A. 1/9 F
B. 1/3 F
C. 3/2 F
D. 3 F
E. 9 F
13. Soal UN 2009/2010 P70 No.33
Sistem dengan 3 muatan bebas sama besar diletakkan sehingga seimbang seperti gambar. Jika Q3 digeser 1/3 × mendekati Q2, maka perbandingan besar gaya Coulomb F2 : F1 menjadi….
14. SOAL UN FISIKA 2011 PAKET 25
Perhatikan gambar di bawah. Ketiga muatan listrik q1, q, dan q2 adalah segaris. Bila q = 5,0 μC dan d = 30 cm, maka besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan q adalah… (k=9 × 10⁹ Nm²/C²)
A. 7,5 N menuju q1
B. 7,5 N menuju q2
C. 15 N menuju q1
D. 22,5 N menuju q1
E. 22,5 N menuju q2
15. Dua buah muatan Q1 dan Q2 berada pada jarak r memiliki gaya coulomb
sebesar Fc. Berapakah gaya coulomb ,jika muatan pertama diperbesar 20 kali?
Demikianlah pembahasan mengenai rumus, bunyi dan contoh soal serta
pembahasan Listrik Statis bagian 1.
Semoga dengan contoh-contoh soal ini semakin mengasah kemampuan
kamu dalam menjawab soal-soal fisika terkait Listrik Statis.
Bila ada yang keliru dan ingin ditanyakan silahkan tinggalkan
komentar.
Selamat belajar!
Terinspirasi oleh,
gurumuda.net dan brainly.co.id
Post a Comment for "Kumpulan Contoh Soal dan Pembahasan Listrik Statis serta Rumusnya Bagian 1. Lengkap"