Contoh Soal Hukum Coulomb dan Cara Penyelesaiannya

Dua muatan bermuatan listrik berdekatan akan menyebabkan terjadinya interaksi antara kedua muatan tersebut. Interaksi muatan dapat dalam bentuk tolak-menolak atau tarik menarik. Penelitian ini telah dilakukan oleh ahli fisika berkebangsaan Perancis Charles Augustin Coulomb (1785).

 

Hasil penelitian ahli fisika tersebut dikenal dengan Hukum Coulomb yang ditulis dalam formulasi :

Fc = k. Q₁ x Q₂/r²  dimana k = nilai konstanta coulomb yang besarnya 9 x 10⁹ Nm²/c²

Berapa besarnya interaksi dua benda bermuatan listrik? Mari kita simak contoh soal berikut ini:

Dua benda bermuatan listrik sejenis masing-masing Q₁ = 5 x 10^-4 C dan Q₂  = 5 x 10^-4 C dipisahkan pada jarak 5 cm. Tentukanlah besarnya gaya coulomb di antara dua muatan tersebut. (k = 9 x 10⁹ Nm²/c² )

Diketahui : Q₁ = 5 x 10^-4 C

                Q₂  = 5 x 10^-4 C

                r   = 5 cm (dijadikan satuan meter sehingga r = 5 x 10^-2 m )

                k   =  9 x 10⁹ Nm²/c²

Ditanya : Fc = ?

Jawab:

Fc = k. Q₁ x Q₂/r²

     = 9 x 10⁹ Nm²/c² . (5 x 10^-4 C) (5 x 10^-4 C)/ (5 x 10^-2 m)²

    = 9 x 10⁹ x 5 x 10^-4  x 5 x 10^-4  / 25 x 10^-4

   
   = (boleh dikalikan dulu 9 x 5 x 5, kemudian dibagi 25. Atau bisa juga 5 x 5 kemudian dibagi 25 sedangkan bilangan pangkatnya dijumlahkan. Nah, disini kita pilih cara  5 x 5 dibagi 25 maka hasilnya 1 ). Sehingga;
 

    = 9 x 10⁹  x 1 x 10^-8  / 10^-4 

    =9 x 10^{9 + (-8) + (+4)}

    = 9 x 10⁵ N

Jadi, gaya tolak menolak kedua muatan sejenis tersebut adalah 9 x 10⁵ N. Nah, silakan berlatih sesuai cara masing-masing siswa, yang penting mana cara yang lebih cepat dan mudah.