CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12

Soal dan Penyelesaian FisikaSOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB . Melengkapi artikel kami berjudul RANGKUMAN LISTRIK STATIS LENGKAP SOAL DAN PENYELESAIAN, kini kami tambahkan 10 SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB dengan beberapa variasi bentuk soal.

SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB 

Soal gaya Coulomb no. 1. Dua muatan listrik, P dan Q yang terpisah sejauh 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 Nm2C-2 ) , gaya listrik yang terjadi adalah ….
A. 56 N
B. 40 N
C. 32 N
D. 16 N
E. 8 N
Penyelesaian Fisika : FF=(rr)28F=(510)28F=14F=32N
Soal gaya coulomb no. 2. Dua muatan titik yang sejenis dan sama besar QA = QB = 10-8 C berada pada jarak 10 cm satu dari yang lain. Jika 14πϵo = 9 x 109 Nm/C2, maka gaya tolak yang dialami kedua muatan itu adalah ….
A. 9 x 10-4 N
B. 9 x 10-9 N
C. 9 x 10-5 N
D. 9 x 103 N
E. 9 x 107 N
Penyelesaian Fisika  : F=kQAQBr2=9109×1108×1108(10×102)2=91071102=9×105N
Soal gaya coulomb no. 3. Tiga muatan yang sama terletak pada sudut-sudut sebuah segitiga sama sisi. Apabila gaya antara dua muatan itu F, besarnya gaya pada setiap muatan adalah ….
A. Nol
B. 2F
C.3F
D. 2F
E. 3F
Penyelesaian Fisika : R=F2+F2+2FFcosθ=2F2+2F212=3F2=3F
Soal gaya coulomb no. 4. Dua buah muatan listrik masing-masing besarnya Q1 dan Q2. Jika jarak kedua muatan r dan k adalah tetapan kelistrikan yang besarnya 9 x 109 N.m2C-2, maka besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara Q1 dan Q2 adalah ….
A. berbanding lurus dengan r, Q1, dan Q2
B. berbanding lurus dengan r dan berbanding terbalik dengan Q1
C. berbanding lurus dengan Q1 dan berbanding terbalik dengan r
D. berbanding lurus dengan Q1 dan berbanding terbalik dengan r2
E. berbanding terablik dengan r dan berbanding terbalik dengan Q1
Penyelesaian Fisika : Sesuai persamaan gaya Coulomb : F=kQ1Q2r2 , gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara Q1 dan Q2 adalah berbanding lurus dengan Q1 dan berbanding terbalik dengan r2.

Soal gaya coulomb no. 5.   Dua partikel bermuatan 3 nC dan 12 nC. Supaya gaya tolak kedua partikel besarnya 0,081 N, maka partikel tersebut harus terpisah sejauh ….
A. 0,2 mm
B. 0,4 mm
C. 0,8 mm
D. 2 mm
E. 4 mm
Penyelesaian Fisika : F=kq1q2r20,081=9109×3109×12109r2r2=3,241078,1102=4106r=2103m=2mm
Soal gaya coulomb no. 6.  Perhatikan gambar berikut.
CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12
Agar pada muatan -2 C gaya elektrostatik bernilai nol, nilai x adalah ….
A. 3 cm
B. 4 cm
C. 5 cm
D. 6 cm
E. 7 cm
Penyelesaian Fisika : Perhatikan juga gambar berikut:
CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12
Agar gaya pada Q2 bernilai nol, maka:F1=F2kq1q2r21=kq2q3r22q1x2=q3(18x)24x2=16(18x)2 akarkan kiri dan kanan2x=418x4x=362x6x=36x=6cmCara WOW dari Pak Dimpun:x=RQ1Q1+Q2x=1844+16x=18(2)2+4=6cm
Soal gaya coulomb no. 7. Dua benda bermuatan +q1 dan +q2 berjarak r. CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12
Grafik yang menyatakan hubungan gaya interaksi kedua muatan (F) dengan jarak (r) adalah ….
Penyelesaian Fisika  : Karena :F1r2 , maka grafik yang benar adalah B

Soal gaya coulomb no. 8. Sebuah partikel bermuatan Q3 = +5 μC diletakkan di tengah-tengah antara partikel-partikel bermuatan Q1 = -9 μC dan Q2 = -4 μC yang berjarak 50 cm seperti gambar berikut.
CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12
Gaya yang dialami oleh Q3 adalah ….
A. 6,2 N mendekati Q1
B. 6,2 N mendekati Q2
C. 3,6 N mendekati Q1
D. 3,6 N mendekati Q2
E. 4,5 N mendekati Q1
Penyelesaian Fisika :
Perhatikan gambar berikut.
CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12 
F13=kq3q1r213=9109×5106×9106(25×102)2=6,48N arah ke kananF23=kq3q2r223=9109×5106×4106(25×102)2=2,88N arah ke kiriFtot=F13+F23=6,482,88=3,6N ke kanan - mendekati Q2
Soal gaya coulomb no. 9. UMPTN 1995 Rayon A - Sebuah benda bermassa 20 g dan bermuatan q = 0,5 μC, digantungkan pada seutas tali ringan yang massanya dapat diabaikan. Tepat di sebelah kanan benda pada jarak pada jarak 15 cm diletakkan muatan q1 = – 1 μC yang menyebabkan posisi benda menjadi seperti pada gambar berikut ini.
CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12
Jika diketahui 14πϵo = 9 x 109 Nm/C2 dan g = 10 m/s2, maka tegangan pada tali mendekati harga …..
A. 0,20 N
B. 0,24 N
C. 0,28 N
D. 0,30 N
E. 0,40 N
Penyelesaian Fisika  :
CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12
Gaya Coulomb yang dialami muatan q tersebut : F=kqq1r2=9109×0,5106×1106(15102)2=4,51032,25102=0,2NBerdasarkan gambar : ΣFx=0Tx=F=0,2NΣFy=0Ty=WTy=mg=0,2N Maka besar tegangan talinya :T=T2x+T2y=0,22+0,22=0,22=0,28N
Soal gaya coulomb no. 10. Sebuah segitiga sama sisi dengan panjang sisi 30 cm terletak di udara. Pada titik-titik sudut A, B, dan C berturut-turut terdapat muatan listrik sebesar 2 x 10-6 C, 2 x 10-6 C, dan 2 x 10-4 C, maka besarnya gaya Coulomb di titik C adalah ….
A. 40 N
B. 402 N
C. 403 N
D. 80 N
E. 120 N
Penyelesaian Fisika : Perhatikan gambar berikut :
CONTOH SOAL DAN PENYELESAIAN GAYA COULOMB KELAS 12 
Besar FCA : FCA=kqCqAr2CA=9109×2104×2106(30102)2=3,69102=40N Besar FCB : FCB=kqCqBr2CB=9109×2104×2106(30102)2=3,69102=40N Gaya Coulomb total di titik C : Ftot=F2CA+F2CB+2FCAFCBcosθ=402+402+24040cos60=3600+3600+3600=36003=403N