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

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.

 

close

Daftar untuk dapat ebook gratis

We don’t spam! Read our privacy policy for more info.