Tidak lengkap belajar Listrik Statis tanpa mengerjakan soal latihan. Pada kesempatan ini, kamu akan menyimak beberapa contoh soal listrik statis untuk menguji pemahaman kamu. Siap mengerjakan?
Sebelumnya, mari mengingat kembali apa itu listrik statis. Meneruskan Katadata, listrik statis adalah ketidakseimbangan muatan listrik dalam atau pada permukaan benda.
Beberapa rumus yang erat kaitannya dengan materi Listrik Statis, yakni rumus gaya Coulomb, potensial listrik, medan listrik dan energi potensial listrik. Bila lupa, kamu dapat menyimak rumus tersebut pada pembahasan soal.
Pembahasan soal terletak di akhir artikel agar kamu dapat menyelesaikan soal dengan fokus.
Setelah mengerjakan, kamu bisa menyimak pembahasan untuk mengetahui jawaban serta memahami bagaimana alur penyelesaian masalah terkait contoh soal listrik statis yang baru saja kamu kerjakan. Yuk, kita mulai!
Contoh Soal Listrik Statis
1. Titik B berada dalam medan listrik. Sementara, kuat medan listrik di titik B adalah 0,7 NC^-1. Jika di titik B diletakkan benda bermuatan listrik 0,35 C, berapakah gaya Coulomb yang bekerja pada benda tersebut?
2. Suatu titik bermuatan q terletak di titik B dalam medan listrik yang ditimbulkan oleh muatan positif, mengalami gaya sebesar 0,03 N. Jika muatan tersebut sebesar +5 x 10^-6 C, maka berapakah besar medan listrik di titik B tersebut?
3. Jika terdapat 2 titik, yakni A dan B, yang memiliki beda potensial listrik 12 Volt, maka berapakah energi yang diperlukan untuk membawa muatan listrik 6 μC dari titik A ke titik B?
4. Perhatikan gambar berikut. Nomor atom dan nomor massa pada model atom tersebut adalah?
Pembahasan Contoh Soal Listrik Statis
Pembahasan soal 1
Sebelumnya, tuliskan dulu apa saja yang diketahui dalam soal. Berikut diantaranya:
q = 0,35 C
E = 0,7 NC^-1
Maka, untuk mencari gaya Coulomb yang bekerja pada benda tersebut bisa dilakukan menggunakan rumus berikut.
F = qE
F = 0,35 x 0,7 = 0,245 N
Jadi, gaya Coulomb yang bekerja pada benda tersebut adalah 0,245 Newton.
Pembahasan soal 2
Seperti yang tertera di soal, gaya listrik (F) = 0,03 N, lalu muatan listrik (q) = +5 x 10^-6 C. Maka, untuk mencari besar medan listrik di titik B, kamu dapat menggunakan rumus berikut.
E = F / q
Masukkan nilainya sehingga:
E = 0,03 / 5 x 10^-6
Agar perhitungannya mudah, maka kamu bisa mengubah 0,03 menjadi 3 x 10^-2.
E = 3 x 10^-2 / 5 x 10^-6
E = 0,6 x 10^4 NC^-1
Jadi, besar medan listrik di titik B adalah 0,6 x 10^4 NC^-1 atau sama dengan 6 x 10^3 NC^-1 atau sama dengan 6.000 NC^-1.
Pembahasan soal 3
Untuk menyelesaikan contoh soal listrik statis nomor 3, maka kamu bisa menggunakan rumus:
W = Q x ΔV
Seperti yang tertera di soal, besar muatan listrik (Q) adalah 6 μCoulomb, lalu beda potensial (ΔV) antara titik A dan B adalah 12 Volt, maka:
W = 6 x 12
W = 72 μJoule
Jadi, energi yang diperlukan untuk membawa muatan listrik 6 μC dari titik A ke titik B adalah 72 μJoule.
Pembahasan soal 4
Tentunya kamu ingat bahwa untuk atom netral berlaku ketentuan berikut.
Nomor atom sama dengan jumlah proton
Nomor massa sama dengan jumlah proton + jumlah neutron
Dari gambar, kamu dapat mengetahui bahwasanya jumlah proton = 2. Sementara, kamu tahu bahwa nomor atom = jumlah proton, maka nomor atom = 2.
Sementara itu, nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron, maka:
nomor massa = 2 + 2 = 4.
Jadi, jawabannya adalah 2 dan 4.
Nah, kamu sudah menyimak contoh soal listrik statis dan jawabannya. Bagaimana, seru bukan? Bila ingin berlatih soal lainnya, kamu dapat mengerjakan contoh soal hukum archimedes, energi potensial dan tekanan hidrostatis. Semangat!
