Listrik statis (Gaya listrik, hukum Coulomb) – Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA/MA 2013

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.26

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…
Listrik statis (Gaya listrik, hukum Coulomb) - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 1

A. 45 N
B. 60 N
C. 80 N
D. 90 N
E. 120 N

Pembahasan
Diketahui :
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 meter = 4 x 10-2 meter
Konstanta (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
Ditanya : Gaya listrik 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 :
Rumus hukum Coulomb :
F = k (qA)(qB) / r2
F r2 = 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 meter
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 10-13) / (9 x 10-4)
F = (1 x 109)(80 x 10-13) / (1 x 10-4)
F = (80 x 10-4) / (1 x 10-4)
F = 80 Newton
Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 65 No.26

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…
Listrik statis (Gaya listrik, hukum Coulomb) - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 2

A. 8 N
B. 16 N
C. 32 N
D. 40 N
E. 56 N

Pembahasan
Diketahui :
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
Konstanta (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
Ditanya : 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 meter
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
Jawaban yang benar adalah C.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 70 No.26
Perhatikan gambar muatan listrik berikut. Gaya listrik yang dialami muatan qB adalah 8 N (1 µC = 10-6 C) dan (k = 9.109 N.m2.C-2). Jika muatan qB digeser menjadi 4 cm dari A, maka gaya listrik yang dialami qB sekarang adalah…
Listrik statis (Gaya listrik, hukum Coulomb) - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 3A. 2 N
B. 4 N
C. 6 N
D. 8 N
E. 10 N
Pembahasan
Diketahui :
Jarak antara muatan A dan 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
Konstanta (k) = 9 x 109 Nm2.C-2
Ditanya : 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 meter.
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
Gaya listrik antara muatan A dan 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
Jawaban yang benar adalah A.

(Jumlah halaman : 56)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Pengukuran
  2. Vektor
  3. Gerak Lurus
  4. Gerak Melingkar Beraturan
  5. Hukum Newton
  6. Dinamika Rotasi
  7. Usaha dan Energi
  8. Elastisitas
  9. Momentum, Impuls dan Tumbukan
  10. Fluida Dinamis
  11. Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
  12. Termodinamika
  13. Gelombang Mekanik
  14. Alat Optik
  15. Gelombang Cahaya
  16. Gelombang Bunyi
  17. Listrik Statis
  18. Listrik Dinamis
  19. Gaya Magnet
  20. Induksi Elektromagnetik
  21. Listrik Arus Bolak Balik
  22. Efek fotolistrik
  23. Relativitas Khusus
  24. Fisika Inti
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung