Contoh soal hukum coulomb

HUKUM COULOMB

Bunyi Hukum Coulomb 

" Besar gaya tarik-menarik atau tolak-menolak pada suatu benda yang memiliki muatan listrik, sebanding dengan  hasil kali besar muatan listrik kedua benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda tersebut"

Contoh Soal:

1.    Sebuah partikel bermuatan +5,0 µC diletakkan pada garis hubung di antara partikel-partikel bermuatan -9,0 µC dan -4,0 µC yang berjarak  0,50 m. Agar partikel tersebut tidak merasakan gaya coulomb yang disebabkan oleh kedua partikel bermuatan negatif, maka partikel bermuatan +5,0 µC harus diletakkan di…

Jawab:

Misalkan muatan q₃ diletakkan x m dari muatan q₁ maka:

              r₃₁=x m, r₃₂=(0,5-x)m

 supaya resultan gaya coulomb pada q₃ sama dengan nol, maka besar gaya   coulomb pada q₃ oleh q₁ harus sama dengan besar gaya coulomb pada q₃ oleh q₂.

              F₃₁=F₃₂

              K q₃.q₁/r₃₁²    = K q₃.q₂/r₃₂²

               (r_32/ r₃₁ )²      = q₂ / q₁

               4.10^-6/9.10^-6 = 4/9

 r_32/ r₃₁    =√4/9= 2/3

 3 r₃₂       = 2 r₃₁

 3 (0,5-x) = 2x

1,5-3x     = 2x

1,5          = 5x

    X         = 0,3m

Jadi supaya resultan gaya coulomb pada q₃=0 maka q diletakkan 0,30 m dari q₁

2.   Sebuah benda bermassa 20 gram dan bermuatan q=+0,5 µC digantungkan pada seutas tali ringan yang massanya dapat diabaikan. Tepat disebelah kanan benda pada jarak 15 cm diletakkan muatan q’= -1 µC yang menyebabkan posisi benda menjauhi jika k= 9.10⁹ Nm²/C² dan g= 10 m/s², tegangan pada tali adalah………..

Jawab :

Fc=k q.q’/r²

    = 9.10⁹ . (0,5.10^-6 ) . (1.10^-6 )/(15.10^-2 )²

    = 9.0,5. 10^-3 /225.10^-4

    = 45/225

    = 0,2 N

T=Resultan

  =√Fc²+m²

  =√(0,2)²+(0,2)²

  =√0,08

  =0,28 N

3.     Terdapat sebuah muatan q_A (+1 μC) dan muatan q_B (-4 μC) terletak segaris dan dipisahkan oleh jarak 18 cm, maka berapakah besar gaya coulombnya….

Jawab:

F = (k q_A. q_B) / r_AB²

       F = (9 x 10⁹ . 1 x 10^-6 . 4 x 10^-6) )/ (18 x 10^-2)²  

F = (36 x 10^-3) / (324 x 10^-4)

F = 36/324

F= 0,1 N