Pada pengenalan listrik statis kelas 12, dijelaskan bahwa terdapat gaya tolak menolak dan gaya tarik menarik antara muatan. Akan lebih bermanfaat jika kita tahu seberapa kuat gaya tersebut, khususnya pada suatu benda bermuatan. Lalu, bagaimana cara kita menghitung besar gaya tolak menolak atau gaya tarik menarik antara muatan tersebut?
Jawabannya ada pada Hukum Coulomb
Apa yang dimaksud dengan hukum coulomb? Bagaimana bunyi hukum coulomb?
Hukum Coulomb
Hukum coulomb adalah pernyataan yang menyebutkan bahwa "besar gaya tolak menolak atau gaya tarik menarik suatu muatan berbanding lurus dengan besar setiap muatan dan berbanding terbalik dengan jarak ke dua muatan tersebut."
Hukum coulomb secara sistemastis dapat ditulis
Fc = Gaya Coulomb
K = Konstata Kesebandingan (Nm2/C2)
Q1 dan Q2 = Besar Muatan Listrik 1 dan 2 (C)
r = Jarak antara kedua muatan
Penjelasan
Pada dasarnya semakin besar muatannya maka gaya coulomb akan semakin kuat. Pastinya karena semakin banyak muatan pada sesuatu benda pasti akan lebih kuat menarik atau menolak benda bermuatan lainnnya.
Tapi berbanding terbalik dengan jarak antara muatan. Jika semakin jauh jaraknya pasti akan semakin lemah gayanya juga. Misalkan saja kamu taruh magnet dengan jarak 1 cm pasti tiap magnet akan kuat untuk menarik atau menolak magnet lainnya, tetapi coba kedua magnet tersebut di dekatkan dalam jarak 1 meter, gaya tarik menarik atau gaya tolak menolaknya mungkin masih ada, tetapi akan terlihat lemah, bahkan mungkin tidak akan sanggup menarik atau menolak satu sama lain.
Hal yang harus diperhatikan ketika menghitung gaya coulomb
1. Arah Gaya
2. Resultan gaya jika ada lebih dari 2 muatan
3. Jarak yang digunakan jika ada lebih dari 2 muatan
4. Satuan yang digunakan
4. Satuan yang digunakan
Satuan Coulomb
1 MC = 1 mega Coulomb = 1.000.000 coulomb atau 10⁶ C1 kC = 1 kilo Coulomb = 1.000 coulomb atau 10³ C
1 mC = 1 mili Coulomb = 0,001 coulomb atau
-------------------
1 μC = 1 mikro Coulomb = 0,000 001 columb atau
------------------
1 nC = 1 nano Coulomb = 0,000 000 001 coulomb atau
1 pC = 1 piko Coulomb = 0,000 000 000 001 coulomb atau
Contoh soal gaya coulomb
Soal UN 2012 no 3
Dua buah muatan listrik yang nilainya sama diletakan pada jarak r meter sehingga terjadi gaya coulomb sebesar F1 Newton. Ketika jarak kedua di ubah menjadi dua kali semula. Gaya coulomb yang dialami F2. Perbandingan F1 : F2 adalah
A. 1 : 2
B. 2 : 1
C. 1 : 4
D. 4 : 1
E. 3 : 2
Pembahasan
Karena muatan listrik nilainya sama maka yang berpengaruh hanya jaraknya saja
F1 : F2 = 1 / r2 : 1/(2r)2
F1 : F2 = 4r2 : 1r2
F1 : F2 = 4 : 1
Soal SBMPTN No.4
Jumlah muatan dari dua buah muatan Q1 dan Q2 adalah –6 x 10-6C. Jika kedua muatan tersebut dipisahkan sejauh 3 m maka masing masing muatan akan merasakan gaya listrik sebesar 8mN. Besa Q1 dan Q2 berturut – turut adalah
A. -5 dan -1
B. -10 dan 4
C. -3 dan -3
D. -8 dan 2
E. -4 dan -2
Pembahasan
Jika pertanyaannya adalah PG lebih baik mencoba satu satu mana yang jika ditambah menghasilkan -6 dan jika di masukan pada rumus hasilnya 8mN. Tapi jika mau menggunakan caranya maka.
Dik
Q1 + Q2 = -6 ..... ( Pers 1)
Anggap a=Q1, b = Q2 dan x = 10-6
a + b = -6
Gaya Coulomb
Subtitusikan (pers 1) ke (pers 2)
