Fisikastudycenter.com, membahas Listrik Statis, Materi
Fisika SMP Kelas IX (9). Teori singkat, inti atom, interaksi
bahan-bahan, dan memuati elektroskop disertai contoh soal hitungan
sederhana dan pembahasan.
Inti atom Partikel-partikel penyusun suatu atom:
Elektron → bermuatan negatif
Proton→ bermuatan positif
Neutron→ tidak bermuatan
Inti atom terdiri dari
proton dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu.
Interaksi Muatan-Muatan Muatan yang sejenis akan saling tolak (plus dengan plus, minus dengan minus)
Muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik(plus dengan minus)
Besar gaya tarik atau gaya tolak tersebut bisa ditemukan dengan rumus berikut:
Dimana
F = gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dalam satuan newton (N)
q
1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)
q
2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)
k = konstanta gaya coulomb yang nilainya 9 x 10
9 dalam satuan yang standar
Catatan
- 1μC = 10−6 C = 0,000001 C (sepersejuta)
- Jika menjumpai muatan negatif, tidak perlu diikutkan tanda minusnya dalam perhitungan.
Muatan Bahan-Bahan Sebaiknya dihafal saja, muatan-muatan dari interaksi berbagai kombinasi (gosok-menggosok) bahan berikut:
| Bahan-bahan |
Hasil |
Proses |
| Kaca - Kain Sutera |
Kaca (+), Sutera (−) |
Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera |
| Mistar plastik - Kain wool |
Mistar plastik (−), Kain wool (+) |
Elektron dari kain wool berpindah ke mistar plastik |
| Sisir - Rambut Manusia |
Sisir (−), Rambut Manusia (+) |
Elektron dari rambut manusia berpindah ke sisir |
| Penggaris/mistar plastik - Rambut manusia |
Penggaris (−), Rambut Manusia (+) |
Elektron dari rambut manusia berpindah ke penggaris |
| Balon - Kain Wool |
Balon (−), Kain Wool (+) |
Elektron dari kain wool berpindah ke balon |
| Ebonit - Kain Wool |
Ebonit (−), Kain Wool (+) |
Elektron dari kain wool berpindah ke ebonit |
Kesimpulan dari tabel diatas (
TERBATAS UNTUK BAHAN-BAHAN TERSEBUT saja) :
-Bahan yang digosok , (yang sebelah kiri) semuanya menjadi negatif ,
kecuali kaca.
Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera bisa juga dibahasakan,
kain sutera mendapatkan tambahan elektron dari kaca, elektron dari kain
wool berpindah ke mistar plastik bisa juga di katakan, mistar plastik
mendapatkan tambahan elektron dari kain wool dan seterusnya.
Elektroskop Berikut ilustrasi saat sebuah
elektroskop netral di dekati oleh benda bermuatan negatif.
Ilustrasi saat sebuah elektroskop masih netral, intinya adalah jumlah
muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, baik di kepala (atas)
maupun di daun kaki (bawah).
Sebuah benda bermuatan negatif kemudian didekatkan ke elektroskop.
Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif dari
kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop
kemudian menjauh jalan-jalan ke bawah /kaki.
Akibatnya, daun kaki
yang tadinya netral, seimbang jumlah plus minusnya, sekarang menjadi
menjadi lebih banyak muatan negatifnya, akhirnya kaki elektroskop akan
terbuka akibat gaya tolak menolak muatan negatif di kaki kiri dan kanan
elektroskop.
Bagamana jika elektroskop kondisi awalnya tidak netral, tapi sudah bermuatan positif atau negatif terlebih dahulu? Kita coba terapkan pada soal berikut, dari soal Ebtanas IPA tahun 1990 (dah lahir beluum,..)
- Gambar manakah yang benar untuk sebuah benda bermuatan listrik negatif didekatkan pada elektroskop bermuatan listrik positif?
Ntar kita jawab jg
di sini,
yang jelas antara B atau C krn bagian kepala musti positif, skrg
diskusikan dulu ya,..elektroskop positif itu yang seperti apa dan
bagaimana
sebuah elektroskop bisa menjadi bermuatan positif.
Contoh-Contoh Soal Teori dan Hitungan di Listrik Statis 9 SMP Soal No. 1 Dua buah muatan masing-masing q
1 = 6 μC dan q
2 = 12 μC terpisah sejauh 30 cm. Tentukan besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan tersebut, gunakan tetapan k = 9 x 10
9 dalam satuan standar!
Pembahasan Data dari soal:
q
1 = 6μC = 6 x 10
−6 C
q
2 = 12μC = 12 x 10
−6 C
r = 30 cm = 0,3 m = 3 x 10
−1 meter
F = ....?
Dari rumus gaya coulomb didapatkan
