Soal UN IPA SMP/MTS No. 22
Perhatikan gambar muatan listrik berikut!
Pada posisi tersebut terjadi gaya tolak-menolak sebesar 4 N. Kemudian kedua muatan benda diperbesar menjadi dua kali semula dan jarak keduanya diubah menjadi 10 cm. Besar gaya tolak-menolak kedua benda adalah ....
A. 2 N
B. 4 N
C. 8 N
D. 16 N
Pembahasan
Diketahui:
Gaya tolak-menolak awal (F1) = 4 N /
Besar kedua muatan awal (q) = q1 = q2 = q
Besar kedua muatan akhir (q') = q1 = q2 = 2q
Besar kedua muatan akhir (q') = q1 = q2 = 2q
Jarak kedua muatan awal (r1) = 5 cm = 5 x 10-2 m
Jarak kedua muatan akhir (r2) = 10 cm = 10 x 10-2 m
Ditanya: Besar gaya tolak-menolak akhir (F2)
Jawab:
Besar gaya listrik antara dua benda bermuatan adalah:
FC = k q1.q2 / r2
Perbandingan gaya tolak-menolak awal dan akhir.
F2 / F1 = (2q x 2q / q x q) (5 x 10-2 m / 10 x 10-2 m)2
F2 / F1 = (4q2 / q2) (25 x 10-4 m / 100 x 10-4 m)
F2 = F1 = 4 N.
Jadi, gaya tolak-menolak akhir (F2) adalah 4 N (B).
Ditanya: Besar gaya tolak-menolak akhir (F2)
Jawab:
Besar gaya listrik antara dua benda bermuatan adalah:
- Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan
- Berbanding lurus dengan dengan perkalian kedua besar muatan
FC = k q1.q2 / r2
Perbandingan gaya tolak-menolak awal dan akhir.
F2 / F1 = (2q x 2q / q x q) (5 x 10-2 m / 10 x 10-2 m)2
F2 / F1 = (4q2 / q2) (25 x 10-4 m / 100 x 10-4 m)
F2 = F1 = 4 N.
Jadi, gaya tolak-menolak akhir (F2) adalah 4 N (B).
EmoticonEmoticon