BerkatnewsTV. Contoh soal fisika SMA tentang listrik statis. Memahami konsep dan rumus-rumusnya akan membantu siswa dalam menyelesaikan berbagai soal latihan dan ujian.
Berikut ini beberapa contoh soal beserta pembahasannya:
Soal 1:
Dua buah muatan, Q1 dan Q2, masing-masing sebesar +4 ?C dan -6 ?C, terpisah sejauh 10 cm. Hitung besar dan arah gaya Coulomb yang bekerja pada Q1!
Pembahasan:
Gunakan rumus hukum Coulomb:
F = k * Q1 * Q2 / r^2
di mana:
• F = gaya Coulomb (N)
• k = konstanta Coulomb (9 x 10^9 Nm^2/C^2)
• Q1 = muatan pertama (C)
• Q2 = muatan kedua (C)
• r = jarak antar muatan (m)
Masukkan nilai-nilai yang diketahui:
F = 9 x 10^9 Nm^2/C^2 * 4 ?C * -6 ?C / (0.1 m)^2 F = -216 N
Arah gaya Coulomb dari Q2 ke Q1 karena Q2 bermuatan negatif dan Q1 bermuatan positif.
Soal 2:
Sebuah bola konduktor berjari-jari 5 cm memiliki muatan total +10 ?C. Hitung besar kuat medan listrik di titik yang berjarak 10 cm dari pusat bola!
Pembahasan:
Gunakan rumus kuat medan listrik bola konduktor:
E = k * Q / r^2
di mana:
• E = kuat medan listrik (N/C)
• k = konstanta Coulomb (9 x 10^9 Nm^2/C^2)
• Q = muatan total bola (C)
• r = jarak dari pusat bola (m)
Masukkan nilai-nilai yang diketahui:
E = 9 x 10^9 Nm^2/C^2 * 10 ?C / (0.1 m)^2 E = 9000 N/C
Soal 3:
Sebuah elektroskop memiliki daun elektroskop yang sudutnya 60 derajat saat diberi muatan Q. Jika muatan Q digandakan, berapakah sudut daun elektroskop yang baru?
Pembahasan:
Sudut daun elektroskop sebanding dengan kuadrat muatan yang diberikan.
Sudut baru = (Sudut lama) * (Muatan baru / Muatan lama)^2
Sudut baru = 60 derajat * (2 Q / Q)^2 Sudut baru = 240 derajat
Soal-soal di atas merupakan contoh soal fisika SMA kelas 12 tentang listrik statis dengan tingkat kesulitan yang bervariasi. Dengan memahami konsep dan rumus-rumus yang terkait, siswa dapat menyelesaikan berbagai soal latihan dan ujian dengan baik.(*)