10 Soal & Pembahasan Listrik Statis (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

Pada pembelajaran listrik statis atau tentang muatan antar muatan. Kita perlu banyak berlatih agar semakin mahir. Berikut 10 soal latihan dan pembahasan pada bab listrik statis (bagian 1) yang dapat dipelajari sebelum ujian.

Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Listrik Arus Searah (DC) (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

1. Gambar berikut adalah susunan dari tiga buah muatan A, B, dan C yang membentuk suatu segitiga dengan sudut siku-siku di A.

Jika gaya tarik menarik antara muatan A dan B sama besar dengan gaya tarik menarik antar muatan A dan C, dimana besarnya sama-sama 5 F. Resultan gaya pada muatan A adalah. . .

a. 5F akar(2)

b. 6F akar (2)

c. 7F akar (2)

d. 8F akar (2)

e. 9F akar (2)

Pembahasan :

Rumus resultan gaya = akar(F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂ cos 90). Karena cos 90 = 1 maka rumus tinggal akar(F₁² + F₂² )

Jawaban A.

2. Emas digosokan ke sutra sedangkan plastik digosokan ke wol. Kemudian, sutra dan plastik yang telah digosokkan tadi didekatkan. Hal yang akan terjadi adalah . . .

a. Tolak menolak, karena kedua benda bermuatan sama

b. Tarik menarik, karena sutra bermuatan positif dan plastik negatif

c. Tarik menarik, karena sutra bermuatan negatif dan plastik positif

d. Tarik menarik, kedua benda bermuatan sama

e. Tolak menolak, kedua benda bermuatan tak sama

Pembahasan :

Prinsipnya, benda akan saling tolak-menolak, jika muatan benda sejenis. Dan benda akan saling tarik-menarik, jika muatan berbeda jenis.

Saat, emas digosokan dengan sutra. Sutra akan bermuatan positif dan emas akan bermuatan negatif. Elektron sutra akan berpindah ke emas.

Saat, plastik digosokkan dengan wol. Plastik akan bermuatan positif dan wol akan bermuatan negatif. Elektron pada plastik berpindah ke wol. Kita dapat mengetahui ini dengan pasti menggunakan deret Tribolistrik. Semakin ke atas semakin positif.

Sehingga, saat sutra yang bermuatan positif didekatkan dengan plastik yang bermuatan positif akan saling tolak menolak. Jawaban A.

3. Tiga buah muatan membentuk segitiga sama sisi seperti gambar berikut.

Jarak antar ketiga muatan adalah 10 cm. Jika Q1 = +1 muC, Q2 = Q3= -2 muC dan k= 9 x 10⁹ N.m²/ C². Besar resultan gaya pada Q1 adalah . . .

a. 1,0 akar(3) N

b. 1,4 akar(3) N

c. 2,5 akar(2) N

d. 1,8 akar(3) N

e. 1,8 akar(2) N

Pembahasan :

Arah resultan gaya ke bawah. Dan sudut yang terbentuk adalah 60 derajat, dimana 180 derajat dibagi 3. Rumus resultan gaya = akar(F₁² + F₂² + 2.F₁.F₂ cos 60)

Jawaban E

4. Jika jarak antara dua muatan listrik dikalikan dua, maka perubahan gaya elektrostatik di antara mereka adalah...

A. Gaya menjadi seperempat.

B. Gaya tetap sama.

C. Gaya menjadi dua kali lipat.

D. Gaya menjadi empat kali lipat.

Pembahasan :

Jika mulanya nilai gaya nya adalah 1, maka setelah 2 kali lipat jaraknya gaya menjadi dibagi 4. Hasil gayanya adalah seperempat karena r nya kuadrat .

Jawaban A.

5. Perhatikan gambar interaksi bola konduktor bermuatan di bawah ini!

Jika bola konduktor P bermuatan positif, maka gaya interaksi yang terjadi ketika bola P didekatkan bola S, dan bola R disekatkan bola Q berturut-turut adalah...

a. P-S tarik menarik dan R-Q tarik menarik

b. P-S tarik menarik dan R-Q tolak menolak

c. P-S tolak menolak dan R-Q tarik menarik

d. P-S tolak menolak dan R-Q tolak menolak

e. tidak ada jawaban benar

Pembahasan :

Jika P postif, maka R negatif. Lalu, S positif dan Q juga positif.

Jawaban B.

6. Muatan +2 C dan +5 C terpisah sejauh r. Berikut pernyataan yang benar terkait gaya coulumb keduanya adalah . . .

a. Gaya coulumb pada muatan +2 C lebih kecil daripada muatan +5 C

b. Gaya coulumb pada muatan +2 C lebih besar daripada muatan +5 C

c. Gaya coulumb pada muatan +2 C sama dengan daripada muatan +5 C

d. Gaya coulumb pada muatan +2 C mengarah ke kanan menuju +5 C

e. Gaya coulumb pada muatan +2C mengarah ke kiri menuju +5C

Pembahasan :

Pada gaya columb, kita mengenal gaya aksi-reaksi. Bumi menarik apel dan apel menarik bumi dengan gaya yang sama besar. Oleh karena itu, pada gaya columb, kita cukup menghitung salah satu gaya karena nilai skalarnya sama besar.

Jawaban C.

7. Muatan Q sebesar +2 C dan muatan P sebesar +18 C. Mereka terpisah pada jarak 16 cm. Muatan S diletakkan di sekitar kedua muatan, dimana ia tidak mengalami gaya dari Q ataupun P. Letak muatan S adalah . . .

a. 2 cm dari muatan P

b. 2 cm dari muatan Q

c. 12 cm dari muatan P

d. 4 cm dari muatan P

e. 6 cm dari muatan Q

Pembahasan :

Kita anggap muatan Q dan P sama-sama bermuatan positif. Pada muatan sejenis, muatan S dapat diletakkan tanpa terpengaruh gaya Q dan P saat ia berada diantara keduanya. Muatan S akan sedikit lebih dekat dengan Q karena lebih kecil nilainya. Berikut analisis gambarnya.

Jadi, muatan S harus diletakkan 4 cm dari Q atau 12 cm dari P. Jawaban C.

8. Empat muatan masing-masing sebesar $- 6 mikro C$ oulumb (-6 x 10^-6 C) ditempatkan di titik sudut suatu bujur sangkar. Hitung besar gaya yang dirasakan oleh salah satu muatan negatif jika panjang sisi 8 m...

a. 2,14 x 10^-5 N

b. 5,06 x 10^-5 N

c. 9,68 x 10^-5 N

d. 5,67 x 10^-5 N

e. 9,87 x 10^-5 N

Pembahasan :

klik untuk melihat lebih baik

Jawaban C.

9. Dua buah muatan +q1 dan -q2 terpisah pada jarak r. Dari pernyataan berikut yang benar terkait gaya Coulumb, kecuali . . .

a. Gaya coulumb sebanding dengan besar muatan q1 dan q2

b. Gaya columb berbanding terbalik dengan besar muatan q1 dan q2

c. Gaya coulumb berbanding terbalik dengan r²

d. Gaya coulumb antara dua muatan sebanding dengan k

e. Jawaban c dan d benar

Pembahasan :

F = k.q₁.q₂/ r₁₂²

Dari persamaan di atas, pernyataan yang salah adalah pernyataan B

Jawaban B

10. Dua buah bola identik masing-masing memiliki massa 3 x 10^-2 kg berada pada kesetimbangan seperti ditunjukkan gambar berikut. Panjang tali L adalah 15 cm (0,15 m) dan sudutnya adalah 5 derajat. Besar muatan masing-masing bola adalah . .

a. 3,4 x 10⁸ C

b. 4,8 x 10⁸ C

c. 4,4 x 10⁸ C

d. 5,4 x 10⁸ C

e. 3,5 x 10⁸ C

Pembahasan :