SOAL FISIKA DASAR II
GAYA DAN MEDAN LISTRIK
SEMESTER 2 TAHUN AKADEMIK 2018/2019
1. Dua buah muatan yang sangat kecil awalnya bermuatan netral dan terpisah sejauh 0,08 m satu sama lain. Jika sejumlah 5 x 1014 elektron mengalami perpindahan dari satu bola ke bola lain, maka tentukanlah:
a. Besarnya gaya listrik yang bekerja pada masing-masing bola; b. Sifat gaya listrik tersebu (tarik-menarik atau tolak menolak).
2. Sebuah muatan listrik tersebar pada titik P seperti gambar berikut, memiliki jarak 10 m dengan masing-masing muatan q1 = q2 = q3 = 0.43 C dan q4 = q5 = 0.73 C, Hitunglah
masing-masing medan listrik dan medan listrik superposisi total!
3. Empat buah muatan tersusun seperti pada gambar. Tentukan gaya elektrostatik yang dialami oleh muatan q1.
4. a) Jelaskan persamaan dan perbedaan dari hukum gravitasi umum Newton dengan hukum Coulomb!
b) Bandingkan gaya listrik dan gaya gravitasi dari sebuah proton dan elektron dalam atom hidrogen. Asumsikan bahwa model atom hidrogen adalah model klasik murni dimana elektron bergerak dalam lintasan sirkular mengelilingi proton di pusat atom dengan jari-jari 5 x 10-11 m. (ambil me= 9,11 x 10-31 kg, mp= 1,67 x 10-27)
5. Suatu muatan sebesar 5 C berada pada sumbu.Y dimana y = 8 cm dan muatan ke dua -5 C juga berada pada sumbu Y dengan y = -8 cm, sedangkan muatan ke tiga 2 C berada pada sumbu X dimana x = 8 cm, carilah gaya yang bekerja pada muatan ini.
q
1=
4
q
4
=
5
C
q
2=
4
C
0
x
6. Dua buah muatan q1= 1 C dan q2= -2 C masing-masing berada di (1,0) dan (0,2). a) Tentukan kuat medan listrik di titik (2,2)!; b) jika muatan sebesar q3= -1 C diletakkan pada titik (2,2) tersebut, tentukan gaya yang dialami muatan q3!.
7. Tentukan medan listrik di titik P untuk y>> a!
8. Batang panjang yang mempunyai rapat muatan diletakkan di sumbu x dengan salah
satu ujungnya di titik 0. Tentukan kuat medan listrik pada titik (0,y)!
9. Gambar berikut menunjukkan konfigurasi muatan di ujung- ujung sebuah segitiga sama sisi yang panjang sisinya 2 cm. Muatan titik qA dan qB ditempatkan di bagian bawah segitiga. Muatan titik 4 µC mengalami gaya listrik total yang besarnya 405 N dan arahnya ke bawah akibat interaksinya dengan muatan qA dan qB. Tentukan besar dan tanda dari muatan qA dan qB!.
10. Tentukanlah besarnya medan listrik yang dialami oleh titik V (lihat gambar) akibat
cincin bermuatanyang memiliki jari-jari a!
JAWABAN
1.
3
.
4. a persamaan: gaya pada kedua hukum tersebut sebanding dengan berkaitan sifatsifat intrinsik partikelnya (massa dan muatan) dan berbanding terbalik dengan jarak antar sifat intrinsik tersebut.
7.
9.
2.
