Mengenal Rumus Coulomb dan Contoh Soalnya dalam Fisika
Ragam Info
·waktu baca 2 menit
Tulisan dari Ragam Info tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarPada pelajaran fisika, hukum coulomb penting dipelajari di pembahasan terkait listrik statis. Pengetahuan mengenai rumus coulomb perlu dipahami untuk melakukan perhitungan dalam materi tersebut.
Hukum coulomb merupakan konsep yang menyatakan gaya listrik di antara benda bermuatan. Sehingga untuk mencari besarnya dua muatan tersebut, diperlukan kalkulasi matematis menggunakan gaya coulomb.
Pengertian dan Rumus Coulomb
Menurut buku Pasti Bisa Fisika untuk SMA/MA Kelas XII, Tim Ganesha Operation, (2017:21), hukum coulomb yaitu apabila terdapat dua atau lebih partikel bermuatan maka antara partikel-partikel tersebut akan terjadi gaya tarik-menarik atau tolak-menolak. Partikel-partikel bermuatan sejenis tolak-menolak, sedangkan yang tidak sejenis tarik-menarik.
Hal ini berkaitan dengan percobaan Coulomb, dimana besar gaya (F) tolak-menolak maupun tarik-menarik antara dua partikel bermuatan sebanding dengan nilai setiap muatan (Q), serta memiliki kuadrat jarak (r) yang berbanding terbalik antara kedua muatan. Adapun secara matematis, gaya coulomb dapat dinyatakan sebagai berikut.
F = k (Q x q) : r²
Keterangan:
F= gaya Coulomb (N)
Q= muatan partikel pertama (C)
q muatan partikel kedua (C)
r = jarak antara Q dan q
Contoh Soal Hukum Coulomb
Setelah memahami rumus coulomb dan pengertiannya, inilah contoh soal hukum coulomb beserta pembahasannya yang dapat dijadikan sebagai referensi belajar mengutip buku Pasti Bisa Fisika untuk SMA/MA Kelas XII, Tim Ganesha Operation, (2017:21-23).
Contoh Soal
Dua buah muatan listrik masing-masing 20 μC dan -20 μC terpisah pada jarak 30 cm.
A. Tentukan besar dan arah gaya pada setiap muatan.
B. Jika jaraknya dijadikan 60 cm, berapa besar gaya antar muatan itu sekarang?
Pembahasan:
Diketahui:
Muatan Q1-Q2-Q=20 μC= -2x 10⁻⁵C
Jarak r = 30 cm = 0,3 m.
Dijawab:
A. Besar gaya di tiap muatan sama besarnya.
F= (k) Q1.Q2/r²
F= (k) Q2/r²
F= (9 x 10⁹) (2 x 10⁻⁵)²/ (3 x 10⁻¹)²
F= (9) 4/ 9 10⁹ x 10⁻¹⁰/ 10⁻²
F= 4 x 10
F= 40 N
Arah gaya di tiap muatan saling berlawanan karena kedua muatan saling tarik-menarik. Gaya di muatan ke kanan dan gaya di muatan 2 ke kiri.
B. Jaraknya diubah menjadi r²=60 cm= 2r (dua kali jarak semula). Gaya berbanding terbalik dengan r².
F’/F = r²/r'²
F’= r²/r'² (F)
F’= r²/ (2r)²
F’= ¼ (40)
F’= 10 N
Baca Juga: Mengenal Rumus Gaya Coulomb dan Hukumnya dalam Ilmu Fisika
Demikian, ulasan tentang rumus coulomb beserta contoh soalnya. Dengan adanya pembahasan di atas, diharapkan pembaca tidak lagi kesulitan dalam menyelesaikan perhitungan yang berkaitan dengan hukum coulomb dalam pelajaran fisika. (Riyana)