Rumus dan Contoh Soal Hukum Coulomb

HUKUM COULOMB

Bismillahirrahmaanirrahiim

Apakah kalian mendengar atau mengetahui tentang hukum coulomb?. Hukum coulomb ditemukan oleh seorang ilmuwan berkebangsaan Perancis yang bernama Charles Augustin Coulomb (1736-1806). Penamaan salah satu hukum dalam fisika didasarkan pada nama penemunya. Beliau menyelediki tentang besar gaya tarik-menarik atau tolak menolak melalui besar muatan dari benda bermuatan listrik dan jarak antar benda-benda bermuatan tersebut.

Suatu benda dapat memiliki muatan listrik melalui penggosokan atau terjadi gesekan antar benda sehingga menyebabkan elektron dari salah satu benda berpindah ke benda lain. Jika benda mendapatkan elektron maka benda tersebut akan bermuatan listrik negatif sedangkan benda yang kehilangan elektron akan bermuatan listrik positif. Untuk lebih lengkapnya, silahkan kalian membaca postingan di bawah ini.

Gejala Sederhana Listrik Statis

Atom, Ion dan Molekul

Gaya tarik-menarik dan tolak menolak suatu benda yang bermuatan listrik dipengaruhi besarnya muatan listrik antar dua benda yang didekatkan atau berdekatan serta jarak antar benda bermuatan tersebut.

Postingan kali ini akan menjelaskan tentang hukum coulomb. Penjelasannya meliputi rumus, hubungan antar komponen rumus, contoh soal dan pembahasan soal tentang hukum coulomb.

Rumus Hukum Coulomb

Hukum coulomb menyatakan bahwa "Besar gaya tarik menarik atau tolak menolak antar benda bermuatan listrik sebanding dengan besarnya muatan di dalam benda tersebut dan berbanding terbalik dengan jarak antar benda bermuatan tersebut yang dikuadratkan".

"Besar gaya tarik menarik atau tolak menolak antar benda bermuatan listrik sebanding dengan besarnya muatan di dalam benda tersebut dan berbanding terbalik dengan jarak antar benda bermuatan tersebut yang dikuadratkan"

Berdasarkan pernyataan tersebut, hukum coulomb dapat dijadikan model matematika atau rumus. Adapun rumus dari hukum coulomb adalah sebagai berikut.

cara menghitung gaya tolak menolak atau tarik menarik antar dua muatan listrik
Rumus Hukum Coulomb

Keterangan :

  • F adalah gaya tarik menarik atau tolak menolak antar benda bermuatan, satuan Newton (N)
  • k adalah konstanta pembanding dengan nilai 9 x 10⁹ Nm² / C²
  • Q1 adalah besar muatan listrik benda ke-1, satuan Coulomb (C)
  • Q₁ adalah besar muatan listrik benda ke-2, satuan Coulomb (C)
  • r² adalah jarak antar benda bermuatan listrik, satuan meter (m²)

Hubungan Antar Komponen Rumus dalam Hukum Coulomb

Berdasarkan rumus di atas, dapat diketahui bahwa gaya tarik menarik atau tolak menolak (gaya coulomb) dipengaruhi oleh dua komponen yaitu besar muatan listrik pada benda dan jarak antar benda tersebut. Bagaimana hubungan antara gaya coloumb dengan masing-masing komponen tersebut. Ikuti pembahasannya di bawah ini. 

A. Gaya Coulomb dan Muatan Listrik

Hubungan antara gaya coloumb dengan besar muatan listrik yang terkandung di dalam dua benda adalah berbanding lurus. Bila kandungan muatan listrik di dalam benda makin besar maka gaya tarik menarik (jika kedua benda memiliki muatan listrik yang berlawanan) atau tolak menolak (jika kedua benda memiliki muatan listrik yang sama) makin besar pula. Namun bila kandungan muatan listriknya kecil maka gaya coloumbnya juga makin kecil. Model matematikanya adalah 

F~Q

B. Gaya Coulomb dan Jarak antar Muatan

Hubungan antara gaya coloumb dengan jarak antar benda bermuatan listrik berbanding terbalik. Jika jarak antar benda bermuatan listrik tersebut sangat dekat maka gaya coloumbnya semakin besar. Namun bila jarak antar benda jauh maka gaya coulombnya akan kecil. Model matematika dari hubungan tersebut adalah 

F~1/r

Seperti kedua magnet yang didekatkan. Bila kalian mendekatkan kedua magnet baik dengan kutub yang sama ataupun berlawanan maka gaya tarik atau tolaknya akan besar. Namun bila jarak antar magnet tersebut jauh maka gaya tarik atau menolaknya akan lemah. Coba kalian lakukan percobaan sendiri dengan magnet.

Contoh Soal dan Pembahasannya

Ketika kalian hendak memahami sesuatu yang berkaitan dengan sains khususnya fisika, sebaiknya kalian membuat percobaan sendiri atau kalian mengerjakan latihan soal yang berkaitan dengan materi yang hendak kalian pahami.

Nah, pada postingan tentang hukum coloumb ini kami berikan satu pertanyaan beserta pembahasannya. Sebenarnya blog IPA MTs ini akan menyediakan contoh-contoh soal dari postingan biologi, fisika dan kimia yang ada di blog ini beserta pembahasannya. Jadi subscribe ke blog ini dengan email kalian agar kalian dapat pemberitahuan dari blog ini.

Berikut ini contoh soal tentang hukum coloumb.

Dua benda bermuatan listrik positif Q1 dan Q2 masing-masing bermuatan 2 x 10-5 C dan 3 x 10-4 C didekatkan dengan jarak 0,12 cm. Hitunglah besar gaya tolak menolak dari kedua benda tersebut.

Pembahasan:

Diketahui :

  • Q1 = 2x10-5 C
  • Q2 = 3x10-4 C
  • r = 0.12 cm = 12x10-4 m

Ditanyakan :

  • F = .....?

Jawaban:

  • F = k.Q1.Q2/r2
  • F = 9x10⁹.2x10-5.3x10-4/(12x10-4
  • F = (9.2.3/144) x 109+(-5)+(-4)-(-8)
  • F = 0,375 x 108
  • F = 3,75 x 10-2 x 108
  • F = 3,75 x 10-2+8 
  • F= 3,75 x 106 N

Jadi besar gaya tolak menolak kedua benda tersebut adalah 3,75 x 106 N. Jika jarak antar kedua muatan diperbesar maka gaya coloumbnya akan lebih kecil. Silahkan hitung jika besar muatan sama tetapi jaraknya dijadikan 12 cm.

Penutup

Demikian pembahasan mengenai rumus, hubungan antar komponen dan contoh soal di dalam hukum coulomb. Mudah-mudahan postingan ini memberikan manfaat dan menambah pemahaman kalian tentang hukum coulomb.

Silahkan baca postingan lainnya :

Konsep tekanan pada benda padat

Memahami usaha dalam fisika

Cahaya dan sifat-sifat cahaya

Cari Artikel

Subscribe

Hubungi Kami

Nama

Email *

Pesan *