Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Hukum Gaya Coulomb
Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Hukum Gaya Coulomb

Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Hukum Gaya Coulomb

Diposting pada

Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Hukum Gaya Coulomb – Hukum Coulomb biasanya mulai dipelajari oleh siswa kelas 9 SMP pada pelajaran fisika. Materi ini masuk ke dalam bagian listrik statis sebagai bentuk dari gaya yang dihasilkan oleh muatan-muatan listrik. Bagi Anda yang ingin tahu lebih dalam tentang gaya coulomb, berikut telah saya rangkum materinya. Ohiya, bagi Anda yang sedang mencari materi listrik statis tentang Hukum Ohm bisa baca artikel Pengertian Hukum Ohm Beserta Contoh Soal dan Jawabannya.

Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Hukum Gaya Coulomb

Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Hukum Gaya Coulomb
Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal Hukum Gaya Coulomb Sumber : RuangGuru

Pengertian Hukum Coulomb

Setelah mencari beberapa refrensi terpercaya, saya telah menemukan definisi dari hukum coulomb. Dikutip dari Wikipedia Bahasa Indonesia, Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan tentang gaya yang timbul antara dua muatan listrik yang terpisah pada jarak tertentu.

Pengertian dan Asal Mula Hukum Coulomb

Mungkin Anda bertanya-tanya, bagaimana awal mula terciptanya hukum coulomb tersebut. Jadi, hukum pada listrik statis yang akan kita pelajari kali ini merupakan hasil penemuan dari seorang ahli fisika berkebangsaan Perancis yang bernama Augustin de Coulomb. Coulomb saat itu sedang melakukan penelitian tentang gaya apa yang ditimbulkan oleh dua benda dengan muatan listrik tertentu dan dipisahkan pada jarak tertentu.

Dari penelitiannya tersebut lalu didapat kesimpulan bahwa, interaksi antara benda dengan muatan sejenis adalah tolak-menolak sedangkan interaksi antara dua benda berbeda jenis adalah tarik menarik. Hal inilah yang kemudian dijadikan sebagai Hukum Coulomb.

Rumus Hukum Coulomb

Sebelum mengetahui rumus dari Hukum Coulomb, pahamilah terlebih dahulu bunyi dari hukum ini. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh Coulomb, Hukum Coulomb berbunyi :

Besar gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut

Rumus Hukum Coulomb dan Keterangannya

Nah, dari bunyi hukum coulomb tersebut, maka rumus persamaan hukum coulomb dapat ditulis sebagai berikut.

Fc   = k x q1 x q2/r2

Keterangan:

F = Gaya Coulomb (N)
K = Konstanta = 9 x 109 Nm2/C2
q1 = Besar muatan 1 (C)
q2 = Besar muatan 2 (C)
r = Jarak antar muatan (m)

Untuk lebih memahami konsep Hukum Coulomb, perhatikanlah gambar berikut.

Gaya Coulomb
Gaya Coulomb

Dari gambar yang atas, terlihat ada dua buah muatan listrik yaitu q1 dan q2 yang keduanya berbeda jenis dan terpisahkan oleh jarak sejauh r. Karena kedua muatan tersebut jenisnya berbeda, yang q1 bermuatan negatif dan q2 bermuatan positif maka Gaya Coulomb yang timbul adalah tarik menarik. Sedangkan gambar yang di bawah memperlihatkan interaksi antara dua muatan yang sejenis yaitu sama-sama bermuatan negatif. Karena keduanya bermuatan sejenis, maka gaya yang muncul adalah tolak menolak.

Lalu sekarang yang menjadi pertanyaan adalah, berapa besar kah kekuatan tarik menarik atau kekuatan tolak menolak dari dua benda tersebut. Untuk mengetahui kekuatan tersebut, digunakanlah rumus Hukum Coulomb fisika seperti yang sudah dituliskan di atas. Supaya Anda lebih paham lagi, berikut saya berikan beberapa contoh soal Hukum Coulomb.

Contoh Soal Hukum Coulomb

Materi Hukum Coulomb dasar biasanya mulai dipelajari di SMP. Oleh sebab itu kali ini saya akan memberikan contoh soal Hukum Coulomb kelas 9. Berikut adalah contoh soal Gaya Coulomb antara dua muatan titik.

Contoh Soal Hukum Coulomb dan Penyelesainnya

Contoh Soal 1

Terdapat dua buah benda bermuatan listrik sejenis masing-masing 5 x 10-4 C dan 5 x 10-4 C. Kedua benda ini terpisah oleh jarak sejauh 5 cm. Berapakah besarnya gaya coulomb yang timbul di antara dua benda bermuatan tersebut. (Ingat : k = 9 x 109 Nm2/c2 )

Penyelesaian

Diketahui :

Q1 = 5 x 10-4 C
Q2  = 5 x 10-4 C
r   = 5 cm = 5 x 10-2 m (Harus diubah ke Satuan Internasional)
k   =  9 x 109 Nm2/c2

Ditanya : F Coulomb = ?

Jawab :

Fc   = k. q1 x q2/r2
Fc   = 9 x 109 Nm2/c2 . (5 x 10-4 C) (5 x 10-4 C)/ (5 x 10-2 m)2
Fc   = 9 x 109 x 5 x 10-4  x 5 x 10-4  / 25 x 10-4
Fc   = 9 x 109  x 1 x 10-8  / 10-4
Fc   =9 x 109 + (-8) + (+4)
Fc   = 9 x 105 N

Jadi, gaya tolak-menolak yang muncul dari kedua muatan sejenis tersebut adalah sebesar 9 x 105 N

Contoh Soal 2

Diketahui terdapat dua buah partikel yang masing-masing bermuatan 3 mikro Coulomb dan 12 mikro Coulomb. Agar besar gaya tolak-menolak yang mucul adalah 0,081 N, maka kedua partikel tersebut harus dipisahkan dengan jarak sejauh?

Penyelesaian

Diketahui :

Q1 = 3 mikro Coulomb = 3 x 10-9 C
Q2  = 12 mikro Coulomb = 12 x 10-9 C
k   =  9 x 109 Nm2/c2

Ditanya : r = ?

Jawab :

Fc   = k. q1 x q2/r2
0,081 = 9 x 109 x 3 x 10-9 x 12 x 10-9 / r2
r2 = 3,24 x 10-7 / 8,1 x 10-2
r2 = 4 x 10-6
r = 2 x 10-3 m
r = 2 mm

Jadi supaya besar gaya tolak menolak antar kedua muatan tersebut sebesar 0,081 Coulomb, maka kedua partikel tersebut harus dipisah dengan jarak 2 mm.

Demikianlah materi yang bisa saya tulis kali ini mengenai pengertian, rumus, dan contoh soal Hukum Gaya Coulomb, semoga bermanfaat. Jika Anda sedang mencari refrensi soal tentang listrik silahkan lihat artikel 50 Soal tentang Teori Dasar Listrik Beserta Jawabannya terimakasih.

 

 

Gambar Gravatar
Seorang penuntut ilmu di bidang ketenagalistrikan yang suka membagikan ilmunya di website ini

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.