Masing-masing muatan yang ada dalam satu garis akan mengalami gaya coulomb yang besarnya berbeda. Itu tergantung dari jarak dan besar muatannya masing-masing.
Rumus gaya coulomb
Kita harus tahu dulu rumus yang digunakan untuk menghitung gaya coulomb. Masih ingat tidak?
Ok, rumusnya seperti ini.
Keterangan :
- F = gaya coulomb (N)
- k = konstanta yang nilainya = 9×10⁹
- q₁ = muatan benda pertama (C)
- q₂ = muatan benda kedua (C)
- r = jarak antar muatan (m)
Sifat-sifat gaya antar muatan
Ini juga sangat menentukan dalam hasil akhir suatu gaya, yaitu hubungan antar muatan. Lengkapnya seperti di bawah.
- Muatan yang sejenis akan tolak menolak atau saling menjauh
- Muatan yang berbeda jenis akan saling menarik atau saling mendekat
Nah...
Itulah beberapa hal yang akan membantu kita dalam menemukan jawaban dari soal ini. Perhatikan pembahasannya dengan baik ya.
Contoh soal
Berikut adalah soalnya.
Soal :
1. Tiga muatan positif A, B dan C berada dalam satu garis yang sama. Masing-masing besarnya 10μC, 10μC dan 20μC. Masing-masing terpisah sejauh 1 meter. Hitunglah gaya coulomb yang terjadi pada benda B!
1. Tiga muatan positif A, B dan C berada dalam satu garis yang sama. Masing-masing besarnya 10μC, 10μC dan 20μC. Masing-masing terpisah sejauh 1 meter. Hitunglah gaya coulomb yang terjadi pada benda B!
Sebelum masuk ke soalnya, ada baiknya lihat dulu gambar dari soal di atas. Apa saja gaya yang ada dan kemana arahnya.
Posisi masing-masing muatan seperti gambar di atas ya. Masing-masing sudah terisi dengan besar muatan dan jarak yang memisahkannya.
Gaya-gaya pada B
Sekarang kita cek, gaya apa saja yang terjadi pada titik B.
Di titik B gaya yang terjadi seperti berikut :
- Muatan A dan B sama-sama positif, berarti saling menolak. Sehingga gaya antara muatan A dan B (FBA), bergerak menjauhi A.
Sehingga di titik B, gaya FBA bergerak ke kanan (karena menjauhi A) - Muatan B dan C juga sama-sama positif, berarti saling tolak. Sehingga gaya antara muatan B dan C bergerak menjauhi C.
Di titik B, gaya FBC arahnya ke kiri menjauhi muatan C
Bagaimana, sudah paham sampai di sana?
Menghitung masing-masing gaya
Setelah mengetahui arah gayanya, sekarang kita hitung berapa besar gayanya. Di sana ada dua gaya, jadi kita hitung satu-satu.
Hitung gaya FBA.
Diketahui pada soal :
- qa = 10μC = 10.10‾⁶ C
- qb = 10μC = 10.10‾⁶ C
- k = 9.10⁹
- r = jarak antara A dan B = 1 meter
Perhatikan!
Untuk menghitung gaya coulomb, maka muatan harus menjadi satuan C dan jarak harus dalam meter (m).
1μC = 10‾⁶ C
Gunakan tetapan di atas untuk mengubah satuannya ya!!
10‾³ artinya sama dengan dibagi 1000.
Nah, kita sudah mendapatkan nilai dari FBA = 0,9N
Sekarang giliran menghitung FBC.
Diketahui pada soal :
- qb = 10μC = 10.10‾⁶ C
- qc = 20μC = 20.10‾⁶ C
- k = 9.10⁹
- r = jarak antara B dan C = 1 meter
Menghitung gaya di B
Ok...
Kedua gaya sudah ditemukan.
Coba lihat lagi arah gaya yang terjadi di B.
Kedua gaya saling berseberangan arah. Jadi, kita harus mengurangkan keduanya. Kurangkan saja dari yang besar ke kecil.
FBC = 1,8 N
FBA = 0,9 N
FB = FBC - FBA
FB = 1,8 - 0,9
FB = 0,9 N
Jadi gaya yang terjadi di titik B adalah 0,9 N ke arah kiri atau menuju A karena FBC lebih besar.
Jadi arah gaya akan mengikuti kemana gaya yang paling besar jika keduanya saling berseberangan.
Baca juga ya :
Post a Comment for "Tiga muatan postif A, B dan C berada segaris. Hitunglah gaya coulomb yang dialami B dan arahnya kemana!"