Gaya Coulomb yang dialami Kedua Muatan A dan B adalah sebesar 8x10-4 n
Gaya Coulomb adalah gaya yang dialami oleh dua muatan listrik yang terpisah oleh suatu jarak. Gaya ini mengikuti hukum Coulomb yang menyatakan bahwa besarnya gaya berbanding lurus dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. Artikel ini akan membahas secara rinci mengenai gaya Coulomb yang dialami oleh dua muatan, A dan B, serta medan listrik yang ditimbulkan oleh masing-masing muatan tersebut.
Pertanyaan
Gaya Coulomb yang dialami Kedua Muatan A dan B adalah sebesar 8x10-4 n, Jika besar muatan A dan B masing-masing adalah 2×10⁻⁶ C dan 4×10⁻⁶ C, berapakah besar medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A dan muatan B?
Gaya Coulomb
Menurut hukum Coulomb, besarnya gaya F = ke|q1 · q2| / r2 yang dialami oleh dua muatan q1 dan q2 yang terpisah sejauh r dapat dinyatakan dengan rumus:
di mana:
- F adalah gaya Coulomb dalam Newton (N)
- ke adalah konstanta Coulomb (8.99 × 109 N m2/C2)
- q1 dan q2 adalah besar muatan dalam Coulomb (C)
- r adalah jarak antara kedua muatan dalam meter (m)
Data dan Perhitungan
Diketahui:
- Gaya Coulomb F = 8 × 10-4 N
- Muatan qA = 2 × 10-6 C
- Muatan qB = 4 × 10-6 C
Untuk mencari jarak r antara kedua muatan, kita dapat menggunakan rumus gaya Coulomb:
8 × 10-4 = 8.99 × 109 × |(2 × 10-6) (4 × 10-6)| / r2
8 × 10-4 = 8.99 × 109 × 8 × 10-12 / r2
r2 = 8.99 × 109 × 8 × 10-12 / 8 × 10-4
r2 = 8.99 × 109 × 10-8
r2 = 8.99 × 101
r = √89.9
r ≈ 9.48 m
Medan Listrik
Medan listrik E yang dihasilkan oleh suatu muatan q pada jarak r dapat dinyatakan dengan rumus:
E = ke |q| / r2
Medan Listrik oleh Muatan A
Menggunakan jarak r ≈ 9.48 m:
EA = 8.99 × 109 × 2 × 10-6 / (9.48)2
EA = 8.99 × 109 × 2 × 10-6 / 89.9
EA = 8.99 × 109 × 2.22 × 10-8
EA = 199.5 N/C
Medan Listrik oleh Muatan B
EB = 8.99 × 109 × 4 × 10-6 / (9.48)2
EB = 8.99 × 109 × 4 × 10-6 / 89.9
EB = 8.99 × 109 × 4.44 × 10-8
EB = 399 N/C
Jawaban
Gaya Coulomb yang dialami oleh kedua muatan A dan B sebesar 8 × 10-4 N menunjukkan adanya interaksi listrik antara keduanya. Jarak antara kedua muatan ini sekitar 9.48 m. Medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan A adalah 199.5 N/C, sedangkan medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan B adalah 399 N/C.