20 Contoh soal listrik statis
Forza elettrica
1. Titik A terletak dalam campo elettrico. Kuat medan listrik di titik A= 0,5 NC-1. 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
Discussione
È noto che:
Kuat medan listrik di titik A = 0,5 NC-1
Muatan listrik di titik A = 0,25 C
Chiesto: Gaya Coulomb yang bekerja pada benda bermuatan listrik
Risposta :
Rumus yang menyatakan hubungan antara gaya listrik (F), medan listrik (E) dan muatan listrik (q) adalah :
F = q E
F = (0,25 C)(0,5 NC-1)
F = 0,125 N
La risposta corretta è A.
2. Dua buah muatan masing-masing 5 C dan 4 C berjarak 3 m satu sama lain. Jika diketahui k = 9 × 109 Nm2 C-2 , maka besar gaya Coulomb yang dialami kedua muatan adalah …
A. 2 × 109 N
B. 60 × 109 N
C. 2 × 1010 N
D. 6 × 1010 N
E. 20 × 1010 N
Discussione
È noto che:
Carica 1 (q1) = 5 C
Carica 2 (q2) = 4 C
Jarak antara muatan 1 dan 2 (r) = 3 meter.
Konstanta Coulomb (k) = 9 × 109 Nm2 C-2
Chiesto: Besar gaya Coulomb (F)
Risposta :
La risposta corretta è C.
3. 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 È…
A. +2,5 μC
B. –2,5 μC
C. +25 μC
D. –25 μC
E. +4 μC
Discussione
È noto che:
Carica 1 (q1) = 10 μC = 10 x 10-6 C
Carica 2 (q2) = 20 μC = 20 x 10-6 C
Chiesto: Berapa muatan q3 agar gaya Coulomb yang bekerja di muatan q2 sama dengan nol (F2 = 0).
Risposta :
Ada dua gaya yang bekerja pada +q2.
Gaya pertama adalah gaya tolak antara muatan +q1 e carica +q2 yakni F12 yang arahnya ke kanan.
Agar resultan gaya listrik yang bekerja pada q2 sama dengan nol maka q3 harus bermuatan negatif. Jadi gaya kedua adalah gaya tarik antara muatan +q2 dan -q3 yakni F23 yang arahnya ke kiri. Kedua gaya ini bekerja pada q2, mempunyai besar yang sama tetapi arahnya berlawanan.
Resultan gaya pada +q2 sama dengan nol.
La risposta corretta è B.
4. 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
Discussione
Bandingkan pembahasan soal nomor 9.
Jarak A dan B diubah menjadi 1,5 meter atau 3 kali jarak mula-mula.
Gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak :
Gaya Coulomb yang timbul adalah 1/9 F.
La risposta corretta è A.
5. Sistem dengan 3 muatan bebas sama besar diletakkan sehingga seimbang seperti gambar. Jika Q3 digeser 1/3 x mendekati Q2, maka perbandingan besar gaya Coulomb F2 : F1 menjadi….
A. 1 : 3
B. 2 : 3
C. 3 : 4
D. 9 : 1
E. 9 : 4
Discussione
È conosciuto :
La distanza tra q1 E q2 =x
La distanza tra q2 E q3 = 2/3 x
Chiesto : F2 : F1 = …. ?
Jawab :
Formula della legge di Coulomb:
Keterangan : k = konstanta, q1 = muatan 1, q2 = muatan 2, r = jarak antara muatan 1 dan muatan 2
Perbandingan besar gaya Coulomb
q1, Q2 E q3 sama besar sehingga dilenyapkan dari persamaan. k dan x2 juga sama besar dan berada di ruas kiri dan kanan sehingga dilenyapkan dari persamaan.
La risposta corretta è E.
6. 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 x 109 Nm2 C-2)
A. 7,5 N verso q1
B. 7,5 N verso q2
C. 15 N verso q1
D. 22,5 N verso q1
E. 22,5 N verso q2
Discussione
È noto che:
Carica 1 (q1) = 30 μC = 30 x 10-6 C
Carica 2 (q2) = 60 μC = 60 x 10-6 C
Muatan 3 (q) = 5 μC = 5 x 10-6 C
La distanza tra q1 dan q = d
La distanza tra q2 dan q = 2d
d = 30 cm = 0,3 meter
d2 = (0,3)2 = 0,09
Costante di Coulomb (k) = 9 x 109 Nm2 C-2
Chiesto: Besar dan arah gaya listrik yang bekerja pada muatan listrik
Risposta :
Ada dua gaya yang bekerja pada q yakni F1 arahnya ke kanan (q dan q1 bermuatan positif sehingga F1 menjauhi q dan q1) dan F2 arahnya ke kiri (q dan q2 bermuatan positif sehingga F2 menjauhi q dan q2). Terlebih dahulu hitung F1 e F2.
Forza risultante:
ΣF = 15 – 7,5 = 7,5
Resultan gaya adalah 7,5 Newton. Arahnya sama dengan F1 yakni ke kanan menuju q2.
La risposta corretta è B.
Campo elettrico
7. Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (+) sehingga mengalami gaya sebesar 0,05 N dalam arah menuju muatan tersebut. Jika kuat medan di titik P besarnya 2 x 10 -2 NC -1, maka besar dan jenis muatan yang menimbulkan medan adalah …
A. 5,0 C, positivo
B. 5,0 C, negativo
C. 3,0 C, positivo
D. 2,5 C, negativo
E. 2,5 C, positivo
Discussione
È noto che:
Gaya listrik (F) = 0,05 N
Kuat medan listrik (E) = 2 x 10 -2 NC -1 = 0,02 NC -1
Chiesto: Besar dan jenis muatan yang menimbulkan medan
Risposta :
Muatan listrik dihitung menggunakan rumus yang menyatakan hubungan antara gaya listrik (F), medan listrik (E) dan muatan listrik (q) :
F = q E
q = F / E = 0,05 N / 0,02 NC -1 = 2,5 Coulomb
Muatan q mengalami gaya listrik dalam arah menuju muatan (+) yang menimbulkan medan listrik, sehingga muatan q bertanda negatif.
La risposta corretta è D.
8. Jarak dua muatan A dan B adalah 4 m. Titik C berada di antara kedua muatan berjarak 1 m dari A. Jika QA = –300 μC, QB = 600 μC. 1/4 π ε0 = 9 × 109 Nm2 C-2 , maka kuat medan listrik di titik C pengaruh dari kedua muatan adalah…
A. 9 × 105 NC -1
B. 18 × 105 NC -1
C. 33 × 105 NC -1
D. 45 × 105 NC -1
E. 54 × 105 NC -1
Discussione
È noto che:
La distanza tra le cariche A e B (rAB) = 4 metri
Jarak antara titik C dan muatan A (rAC) = 1 metri
Jarak antara titik C dan muatan B (rBC) = 3 metri
Carica A (qA) = –300 μC = -300 x 10-6 C = -3 x 10-4 Coulomb
Carica B (qB) = 600 μC = 600 x 10-6 C = 6 x 10-4 Coulomb
Konstanta (k) = 9 × 109 Nm2 C-2
Chiesto: kuat medan listrik di titik C
Risposta :
Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A pada titik C :
Muatan A negatif sehingga arah medan listrik menuju muatan A dan menjauhi muatan B (ke kiri).
Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan B pada titik C :
Muatan B positif sehingga arah medan listrik menjauhi muatan B dan menuju muatan A (ke kiri).
Resultan medan listrik di titik A :
EA e EB searah sehingga dijumlahkan.
E = EA + EB
E = (27 x 105) + (6×105)
E = 33 x 105 N / C
La direzione del campo elettrico è diretta verso la carica A e si allontana dalla carica B (verso sinistra).
La risposta corretta è C.
9. Sebutir debu massanya 1 miligram dapat mengapung di udara karena adanya medan listrik yang menahan debu tersebut. Bila muatan debu tersebut 0,5 μC dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s2 , tentukanlah besarnya kuat medan listik yang dapat menahan debu tersebut.
A. 5 N/C
B. 10 N/C
C. 20 N/C
D. 25 N/C
E. 40 N/C
Discussione
È noto che:
Massa debu (m) = 1 miligram = 1 x 10-6 kg
Muatan debu (q) = 0,5 μC = 0,5 x 10-6 C
Accelerazione di gravità (g) = 10 m/s2
Chiesto: Kuat medan listrik yang menahan debu
Risposta :
Rumus berat :
w = mg
Keterangan : w = berat debu, m = massa debu, g = percepatan gravitasi
Gaya gravitasi yang bekerja pada debu atau berat debu dihitung menggunakan rumus berat :
w = mg = (1 x 10-6 kg)(10 m/s2) = 10 x 10-6 kg m/s2 = 10 x 10-6 Newton
Rumus kuat medan listrik :
E = F/q
Keterangan : E = kuat medan listrik, F = gaya listrik, q = muatan listrik
Debu mengapung di udara sehingga resultan gaya yang bekerja pada debu harus bernilai nol. Gaya berat debu arahnya ke bawah sehingga gaya listrik harus berarah ke atas dan besar gaya berat debu harus sama dengan besar gaya listrik, agar resultan gaya pada debu bernilai nol. Dengan demikian F pada rumus kuat medan listrik dapat diganti dengan w pada rumus berat.
E = F/q = w/q
E = (10 x 10-6 N) / (0,5 x 10-6 C)
E = 10 N / 0,5 C
E = 20 N/C
La risposta corretta è C.
10 Dua buah muatan masing-masing q1 = 32 μC e q2 = -214 μC terpisah sejauh x satu sama lain seperti gambar di atas. Bila di titik p yang berjarak 10 cm dari q2 resultan kuat medan listriknya = nol. Maka besar x adalah….
A. 20 cm
B. 30 cm
C. 40 cm
D. 50 cm
E. 60 cm
Discussione
È noto che:
Muatan 1 (Q1) = 32 μC
Muatan 2 (Q2) = -214 μC
Jarak titik p dari q1 = x + 10 cm
Jarak titik p dari q2 = 10 cm
Chiesto: x
Risposta :
E1 adalah medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan Q1. Arah medan listrik menjauhi Q1 karena Q1 bermuatan positif. E2 adalah medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan Q2. Arah medan listrik menuju Q2 karena Q2 bermuatan negatif.
Pada titik p yang berjarak 10 cm dari Q2, resultan kuat medan listrik bernilai nol.
Utilizza la formula ABC:
11 Sebuah titik bermuatan q berada di titik P dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan (+), sehingga mengalami gaya sebesar 0,05 N. Jika besar muatan tersebut adalah +5 × l0-6 Coulomb, maka besar medan listrik di titik P adalah…
A. 2,5 × 103 NC-1
B. 3.0 × 103 NC-1
C. 4,5 × l03 NC-1
D. 8,0 × 103 NC-1
E. 104 NC-1
Discussione
È noto che:
Gaya listrik (F) = 0,05 Newton
Muatan listrik (Q) = +5 × l0-6 Coulomb = 0,000005
Chiesto: besar medan listrik di titik P
Risposta :
Rumus yang menyatakan hubungan antara medan listrik, gaya listrik dan muatan listrik :
E = F / Q
E = 0,05 Newton / 0,000005 Coulomb
E = 5 Newton / 0,0005 Coulomb
E = 10.000 Newton/Coulomb
E = 104 N / C
E = 104 NC-1
La risposta corretta è E.
12. Tiga buah muatan disusun seperti pada gambar di bawah ini. Gaya Coulomb yang dialami muatan B sebesar …. (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
A. 09 x 101 N ke muatan C
B. 09 x 101 N ke muatan A
C. 18 x 101 N ke muatan C
D. 18 x 101 N ke muatan A
E. 36 x 101 N ke muatan C
Discussione
È conosciuto :
qA = 10 µC = 10 x 10-6 C = 10-5 Coulomb
qB = 10 µC = 10 x 10-6 = 10-5 Coulomb
qC = 20 µC = 20 x 10-6 = 2 x 10-5 Coulomb
rAB = 0,1 meter = 10-1 metro
rBC = 0,1 meter = 10-1 metro
k = 9 x 109 Nm2C-2
Chiesto : Gaya Coulomb yang dialami muatan B
Jawab :
Terdapat dua gaya Coulomb atau gaya listrik yang bekerja pada muatan B, yakni gaya Coulomb antara muatan A dan B (FAB) serta gaya Coulomb antara muatan B dan C (FBC). Gaya Coulomb yang dialami oleh muatan B merupakan resultan dari FAB e FBC.
Gaya Coulomb antara muatan A dan B :
Muatan A bertanda positif dan muatan B bertanda positif sehingga FAB menuju muatan C.
Gaya Coulomb antara muatan B dan C :
Muatan B bertanda positif dan muatan C bertanda positif sehingga FBC menuju muatan A.
Gaya Coulomb yang dialami muatan B :
FB =FBC - FAB = 180 – 90 = 90 N
Besar gaya Coulomb yang dialami oleh muatan B (FB) adalah 90 Newton. Arah FB sama dengan arah FBC yakni menuju muatan A.
La risposta corretta è B.
13. Besar dan arah gaya Coulomb pada muatan B adalah… (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
A. 2,5 k Q2 r-2 A sinistra
B. 2,5 k Q2 r-2 A destra
C. 2 k Q2 r-2 A sinistra
D. 2 k Q2 r-2 A destra
E. 1 k Q2 r-2 A sinistra
Discussione
È conosciuto :
Carica A (qA) = +Q
Carica B (qB) = -2Q
Carica C (qC) = -Q
La distanza tra le cariche A e B (rAB) = r
Jarak antara muatan B dan C (rBC) = 2r
k = 9 x 109 Nm2C-2
Chiesto : besar dan arah gaya Coulomb pada muatan B
Jawab :
Gaya Coulomb antara muatan A dan muatan B :
Muatan A positif dan muatan B negatif sehingga arah FAB menuju muatan A
Gaya Coulomb antara muatan B dan muatan C :
Muatan B negatif dan muatan C negatif sehingga arah FBC menuju muatan A
Resultan gaya yang bekerja pada muatan B :
F = FAB + FBC = 2 k Q2/r2 + 0,5 k Q2/r2 = 2,5 k Q2/r2 = 2,5 k Q2 r-2
Arah gaya Coulomb menuju muatan A atau ke kiri.
La risposta corretta è A.
Campo elettrico
14. Perhatikan gambar dua muatan titik berikut! Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ? (k = 9 x 109 Nm2C-2, 1 μC = 10-6 C)
A. proprio nel mezzo di Q1 e Q2
B. 6 cm a destra di Q2
C. 6 cm a sinistra di Q1
D. 2 cm a destra di Q2
E. 2 cm a sinistra di Q1
Discussione
Per calcolare l'intensità del campo elettrico nel punto P, si supponga che nel punto P sia presente una carica di prova positiva. Q1 positivo e Q2 negativo, quindi il punto P deve trovarsi a destra di Q2 o a sinistra di Q1. Se il punto P è a sinistra di Q1; il campo elettrico generato nel punto Q1 nel punto P la direzione è verso sinistra (lontano da Q)1) e il campo elettrico generato Q2 Nel punto P la direzione è verso destra (verso Q)1Poiché la direzione del campo elettrico è opposta, i due si annullano a vicenda, cosicché l'intensità del campo elettrico nel punto P è zero.
È conosciuto :
Q1 = +9 μC = +9 x 10-6 C
Q2 = -4 μC = -4 x 10-6 C
k = 9 x 109 Nm2C-2
La distanza tra la carica 1 e la carica 2 è di 3 cm.
La distanza tra Q1 e punto P (r1P) = A
La distanza tra Q2 e punto P (r2P) = 3 + a
Chiesto : Dimana letak titik P agar kuat medan listrik di titik P tersebut sama dengan nol ?
Jawab :
Il punto P si trova a sinistra di Q.1.
Medan listrik yang ditimbulkan oleh Q1 nel punto P :
Muatan uji positif dan Q1 positif sehingga arah medan listrik ke kiri.
Medan listrik yang ditimbulkan oleh Q2 nel punto P :
Muatan uji positif dan Q2 negatif sehingga arah medan listrik ke kanan.
Campo elettrico risultante nel punto A :
E1 e E2 direzione opposta.
E1 - E2 = 0
E1 = E2
Utilizzare la formula ABC per determinare il valore di a.
a = -1,25, b = -13,5, c = -20,25
Tidak mungkin a negatif.
La distanza tra Q2 e punto P (r2P) = 3 + a = 3 – 1,8 = 1,2 cm.
Titik P berada pada jarak 1,2 cm di sebelah kanan Q2.
15. Perhatikan gambar berikut! Muatan q3 posizionato a una distanza di 5 cm da q2, quindi l'intensità del campo elettrico alla carica q3 è… (1 µC = 10-6 C)
A. 4,6 x 107 NC-1
B. 3,6 x 107 NC-1
C. 1,6 x 107 NC-1
D. 1,4 x 107 NC-1
E. 1,3 x 107 NC-1
Discussione
Carica q3 posizionato a una distanza di 5 cm da q2, ovvero non a sinistra di q2 ma sul lato destro q2. Se sul lato sinistro q2 quindi il campo elettrico risultante è zero. Questo perché la distanza tra le cariche q3 con carica q1 E q2 è 5 cm e l'entità della carica è q1 uguale alla carica q2.
Poiché la carica q3 direzione positiva quindi campo elettrico a carico q3 verso la carica negativa q2 (E2) e lontano dalla carica positiva q1 (E1). Il campo elettrico risultante è la somma delle intensità del campo elettrico E1 e E2.
È conosciuto :
Carica q1 = 5 µC = 5 x 10-6 Coulomb
Carica q2 = 5 µC = -5 x 10-6 Coulomb
La distanza tra le cariche q1 e caricare q3 (r1) = 15 cm = 0,15 m = 15 x 10-2 metro
La distanza tra le cariche q2 e caricare q3 (r2) = 5 cm = 0,05 m = 5 x 10-2 metro
k = 9 x 109 Nm2 C-2
Chiesto : Kuat medan listrik a carico q3
Jawab :
Intensità del campo elettrico 1
E1 = kq1 / r12
E1 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (15 x 10-2)2
E1 = (45 x 103) / (225 x 10-4)
E1 = 0,2 x 107 N / C
Intensità del campo elettrico 2
E2 = kq2 / r22
E2 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (5 x 10-2)2
E2 = (45 x 103) / (25 x 10-4)
E2 = 1,8 x 107 N / C
Intensità del campo elettrico risultante
Intensità del campo elettrico risultante alla carica q3 è:
E = E2 - E1 = (1,8 x 107)– (0,2 x 107) = 1,6 x 107 N / C
La direzione del campo elettrico è verso sinistra o nella direzione di E2.
La risposta corretta è C.
16. Dua muatan listrik terpisah seperti pada gambar. Kuat medan pada titik P adalah… (k = 9 x 109 Nm2 C-2)
A. 9,0 x 109 NC-1
B. 4,5 x 109 NC-1
C. 3,6 x 109 NC-1
D. 5,4 x 109 NC-1
E. 4,5 x 109 NC-1
Discussione
È conosciuto :
Carica qA = +2,5 °C
Carica qB = -2°C
La distanza tra le cariche qA e punto P (rA) = 5 metri
La distanza tra le cariche qB e punto P (rB) = 2 metri
k = 9 x 109 Nm2 C-2
Chiesto : Intensità del campo elettrico nel punto P
Jawab :
Intensità del campo elettrico A
EA = kqA / rA2
EA = (9 x 109)(2,5) / (5)2
EA = (22,5 x 109) / 25
EA = 0,9 x 109 N / C
Intensità del campo elettrico B
EB = kqB / rB2
EB = (9 x 109)(2) / (2)2
EB = (18 x 109) / 4
EB = 4,5 x 109 N / C
Intensità del campo elettrico risultante
L'intensità del campo elettrico risultante nel punto P è:
E = EB - EA = (4,5 – 0,9) x 109 = 3,6 x 109 N / C
La direzione del campo elettrico è verso sinistra o nella direzione di EB.
La risposta corretta è C.
17. Dua muatan listrik masing-masing bermuatan Q1 = -40 µC e Q2 = +5 µC si trova nella posizione mostrata in figura (k = 9 x 109 nm2.C-2 e 1 µC = 10-6 C), l'intensità del campo elettrico nel punto P è…
A. 2,25 x 106 NC-1
B. 2,45 x 106 NC-1
C. 5,25 x 106 NC-1
D. 6,75 x 106 NC-1
E. 9,00 x 106 NC-1
Discussione
È conosciuto :
Carica q1 = -40 µC = -40 x 10-6 C
Carica q2 = +5 µC = +5 x 10-6 C
La distanza tra le cariche q1 e punto P (r1) = 40 cm = 0,4 m = 4 x 10-1 m
La distanza tra le cariche q2 e punto P (r2) = 10 cm = 0,1 = 1 x 10-1 m
k = 9 x 109 Nm2 C-2
Chiesto : Intensità del campo elettrico nel punto P
Jawab :
Intensità del campo elettrico 1
E1 = kq1 / r12
E1 = (9 x 109)(40 x 10-6) / (4 x 10-1)2
E1 = (360 x 103) / (16 x 10-2)
E1 = 22,5 x 105 N / C
Intensità del campo elettrico 2
E2 = kq2 / r22
E2 = (9 x 109)(5 x 10-6) / (1 x 10-1)2
E2 = (45 x 103) / 1 x 10-2
E2 = 45 x 105 N / C
Intensità del campo elettrico risultante
L'intensità del campo elettrico risultante nel punto P è:
E = E2 - E1 = (45 – 22,5) x 105 = 22,5 x 105 N / C
E = 2,25 x 106 N / C
La direzione del campo elettrico è verso destra o nella direzione di E2.
La risposta corretta è A.
18. Dua buah muatan listrik diletakkan terpisah seperti gambar. Muatan di A adalah 8 µC dan gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah 45 N. Jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm dan k = 9.109 Nm2.C-2, maka gaya tarik menarik yang bekerja pada kedua muatan adalah…
A. 45 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 90 N
E. 120 N
Discussione
È conosciuto :
Muatan listrik di A (qA) = 8 µC = 8 x 10-6 Coulomb
Gaya listrik antara kedua muatan (F) = 45 Newton
Jarak antara kedua muatan (rAB) = 4 cm = 0,04 metri = 4 x 10-2 metro
Costante (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
Chiesto : Luce elettrica antara kedua muatan jika muatan A digeser ke kanan sejauh 1 cm atau 0,01 meter
Jawab :
Terlebih dahulu menghitung muatan listrik di B, setelah itu menghitung gaya listrik antara kedua muatan listrik, jika muatan listrik di A digeser ke kanan sejauh 1 cm.
Muatan listrik di B :
Formula della legge di Coulomb :
F = k (qA)(QB)/r2
Fr2 = k(qA)(QB)
qB = F r2 / k (qA)
Muatan listrik di B :
qB = (45)(4 x 10-2)2 / (9 x 109)(8 x 10-6)
qB = (45)(16 x 10-4) / 72 x 103
qB = (720 x 10-4) / (72 x 103)
qB = 10 x 10-7 Coulomb
Gaya listrik antar muatan listrik A dan B :
Jika muatan di A digeser ke kanan sejauh 1 cm maka jarak antara kedua muatan menjadi 3 cm = 0,03 meter = 3 x 10-2 metro
F = k (qA)(QB)/r2
F = (9 x 109)(8 x 10-6)(10 x 10-7) / (3 x 10-2)2
F = (9 x 109)(80 x 10 all'13 ottobre) / (9 x 10-4)
F = (1 x 109)(80 x 10 all'13 ottobre) / (1 x 10-4)
F = (80 x 10-4) / (1 x 10-4)
F = 80 Newton
La risposta corretta è C.
19. Dua muatan listrik P dan Q yang terpisah 10 cm mengalami gaya tarik menarik 8 N. Jika muatan Q digeser 5 cm menuju muatan P (1 µC = 10-6 C dan k = 9 x 109 Nm2.C-2), maka gaya listrik yang terjadi adalah…
A. 8 N
B. 16 N
C. 32 N
D. 40 N
E. 56 N
Discussione
È conosciuto :
Jarak antara muatan P dan Q (rPQ) = 10 cm = 0,1 m = 1 x 10-1 m
Gaya listrik antara muatan P dan Q (F) = 8 N
Muatan listrik Q (qQ) = 40 µC = 40 x 10-6 C
Costante (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
Chiesto : Gaya listrik antara muatan P dan Q jika muatan Q digeser 5 cm menuju muatan P
Jawab :
Terlebih dahulu menghitung muatan listrik P, setelah itu menghitung gaya listrik antara kedua muatan listrik, jika muatan listrik Q digeser 5 cm menuju muatan P.
Muatan listrik P :
qP = F r2 / k (qQ)
qP = (8)(1 x 10-1)2 / (9 x 109)(40 x 10-6)
qP = (8)(1 x 10-2) / 360 x 103
qP = (8 x 10-2) / (36 x 104)
qP = (1 x 10-2) / (4,5 x 104)
qP = (1/4,5) x 10-6 Coulomb
Gaya listrik antar muatan listrik P dan Q :
Jika muatan di Q digeser ke kiri 5 cm maka jarak antara kedua muatan menjadi 5 cm = 0,05 meter = 5 x 10-2 metro
F = k (qP)(QQ)/r2
F = (9 x 109)( (1/4,5) x 10-6)(40 x 10-6) / (5 x 10-2)2
F = (2 x 103)(40 x 10-6) / (25 x 10-4)
F = (80 x 10-3) / (25 x 10-4)
F = 3,2 x 101
F = 32 Newton
La risposta corretta è C.
20. Perhatikan gambar muatan listrik berikut. Gaya listrik yang dialami muatan qB adalah 8 N (1 µC = 10-6 C) dan (k = 9.109 nm2.C-2). Jika muatan qB digeser menjadi 4 cm dari A, maka gaya listrik yang dialami qB sekarang adalah…
A. 2 N
B. 4 N
C. 6 N
D. 8 N
E. 10 N
Discussione
È conosciuto :
La distanza tra le cariche A e B (rAB) = 2 cm = 0,02 m = 2 x 10-2 m
Gaya listrik antara muatan A dan B (F) = 8 N
Muatan listrik A (qA) = 2 µC = 2 x 10-6 C
Costante (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
Chiesto : Gaya listrik antara muatan A dan B jika jarak antara kedua muatan menjadi 4 cm
Jawab :
Terlebih dahulu menghitung muatan listrik B, setelah itu menghitung gaya listrik antara kedua muatan listrik jika jarak kedua muatan listrik menjadi 4 cm = 0,04 meter = 4 x 10-2 metro.
Muatan listrik B :
qB = F r2 / k (qA)
qB = (8)(2 x 10-2)2 / (9 x 109)(2 x 10-6)
qB = (8)(4 x 10-4)/ (18 x 103)
qB = (32 x 10-4) / (18 x 103)
qB = (32/18) x 10-7
qB = (16/9) x 10-7 Coulomb
La forza elettrica tra le cariche A e B :
F = k (qA)(QB)/r2
F = (9 x 109)(2 x 10-6)( (16/9) x 10-7) / (4 x 10-2)2
F = (18 x 103)( (16/9) x 10-7) / (16 x 10-4)
F = (2 x 103)(16 x 10-7) / (16 x 10-4)
F = (2 x 103)(1 x 10-7) / (1 x 10-4)
F = (2 x 10-4) / (1 x 10-4)
F = 2 Newton
La risposta corretta è A.
Fonte della domanda:
Domande di fisica per l'esame nazionale di fisica per la scuola superiore/istituto professionale.
