Dua muatan listrik q1 dan q2 berjarak r dan menimbulkan gaya tolak menolak 40N. Supaya gaya tolak menolaknya menjadi 10N, maka jarak keduanya diubah menjadi??

Dua muatan listrik q1 dan q2 berjarak r dan menimbulkan gaya tolak menolak 40 N. Supaya gaya tolak menolaknya menjadi 10 N, maka jarak keduanya diubah menjadi ?

Jawaban  

Pendahuluan

Hukum Coulomb

Newton menemukan bahwa dua buah massa saling tarik-menarik dengan gaya yang berbanding lurus dengan perkalian dua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak keduanya. Coulomb menemukan sifat serupa pada muatan listrik. Dua buah muatan listrik saling mengerjakan gaya yang besarnya berbanding lurus dengan perkalian dua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak keduanya.

Yang secara matematis dituliskan sebagai berikut :

F = k.q1.q2 / r²

Dengan :

F = gaya listrik atau gaya elektrostatis atau gaya coulomb (N)

q1 dan q2 = muatan benda 1 dan benda 2

r = jarak antar kedua muatan (meter)

k = konstanta listrik = 9 x 10⁹ N.m²/C²

Gaya yang dihasilkan bisa berupa gaya tarik-menarik atau tolak menolak, tergantung pad

a jenis muatan yang melakukan gaya. Dari hasil pengamatan didapatkan bahwa :

a. Dua muatan sejenis, yaitu muatan yang sama-sama positif atau sam

a-sama negatif melakukan gaya tolak-menolak.

b. Dua muatan yang tidak sejenis, yaitu positif dan negatif, saling melakukan gaya tarik menarik

Pembahasan

Diketahui :

muatan benda 1, q1

muatan benda 2, q2

jarak awal kedua muatan, r awal = r

gaya tolak menolak awal, F awal = 40 N

Gaya tolak menolak akhir, F akhir = 10 N

Tanya :

Jarak akhir kedua muatan, r akhir = __?

Jawab :

Gunakan rumus :

F = k.q1.q2 / r²

karena data informasi soal menunjukkan muatan q1 dan q2 tetap (tidak berubah), dan yang berubah adalah gaya listrik dan jarak kedua muatan, maka :

F ≈ 1 / r²

Sehingga menjadi :

F awal / F akhir = (r akhir / r awal)²

40 / 10 = (r akhir / r)²      

4  = (r akhir / r)²                 [Semua ruas diakar]

2 = (r akhir / r)

r akhir = 2.r

Kesimpulan

Jadi jarak kedua muatan agar gaya listrik 40 N berubah menjadi 10 N adalah jarak kedua dijadikan dua kali jarak pertama.

Pelajari lebih lanjut

1. Materi tentang rumus besarnya gaya tolak menolak antara kedua muatan

https://brainly.co.id/tugas/3113771

2. Materi tentang menghitung gaya listrik jika diketahui besar muatan dan jarak yang brubah

https://brainly.co.id/tugas/6531192

-----------------------------

Detil Jawaban

Kelas : 8 SMP

Mapel : Fisika

Bab : Listrik statis

Kode : 8.6.8

Kata Kunci : Gaya listrik, muatan dan jarak