Latihan Soal IPA SMP Kelas 9 Bab 6: Listrik (bagian 2)

Soal

Apabila sebuah elektron berpindah dari titik $A$ menuju titik $B$ , maka pernyataan yang benar di bawah ini adalah ....
1. Elektron berpindah dari titik $B$ menuju titik $A$ dan potensial $A$ lebih kecil dari $B$
2. Elektron berpindah dari titik $B$ menuju titik $A$ dan potensial $A$ lebih besar dari $B$
3. Elektron berpindah dari titik $A$ menuju titik $B$ dan potensial $A$ lebih besar dari $B$
4. Elektron berpindah dari titik $A$ menuju titik $B$ dan potensial $A$ lebih kecil dari $B$
5. Elektron tidak berpindah karena memiliki potensial yang sama
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Dasar Pergerakan Elektron: Elektron (bermuatan negatif) bergerak dari potensial lebih rendah ke lebih tinggi karena tertarik ke arah muatan positif. 2. Analisis: Jika elektron berpindah dari titik $A$ ke $B$ , maka: - Potensial $B$ harus lebih tinggi daripada $A$ . 3. Kesimpulan: Jawaban yang benar adalah D. Elektron berpindah dari titik $A$ menuju titik $B$ dan potensial $A$ lebih kecil dari $B$ .
Soal

Setetes minyak bermuatan positif dengan massa $2, 5 \times 1 0^{- 11} g$ berada dalam medan listrik sebesar $2, 5 \times 1 0^{5} N / C$ . Apabila tetes minyak dalam keadaan seimbang, maka besar muatan tetes minyak tersebut adalah ....
1. $1 0^{- 12} C$
2. $1 0^{- 16} C$
3. $1 0^{- 18} C$
4. $1 0^{- 20} C$
5. $2, 5 \times 1 0^{- 15} C$
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Kondisi Seimbang: Gaya gravitasi ( $F_{g}$ ) sama dengan gaya listrik ( $F_{e}$ ): $F_{g} = F_{e}$ $m \cdot g = q \cdot E$ 2. Diketahui: - Massa ( $m$ ): $2, 5 \times 1 0^{- 11} g = 2, 5 \times 1 0^{- 14} k g$ - Gravitasi ( $g$ ): $9, 8 m / s^{2}$ - Medan listrik ( $E$ ): $2, 5 \times 1 0^{5} N / C$ 3. Cari Muatan ( $q$ ): $q = \frac{m \cdot g}{E}$ Substitusi nilai: $q = \frac{( 2 , 5 \times 1 0 ^{- 14} ) \cdot 9 , 8}{2 , 5 \times 1 0 ^{5}}$ $q = 9, 8 \times 1 0^{- 18} C$ 4. Jawaban: C. $1 0^{- 18} C$
Soal

Dua keping sejajar terpisah sejauh 10 cm dihubungkan pada beda potensial $V$ . Apabila terdapat sebuah elektron dengan muatan $1, 6 \times 1 0^{- 19} C$ dan gaya elektrostatis yang dihasilkan sebesar $3, 2 \times 1 0^{- 15} N$ , maka besar beda potensial $V$ adalah ....
1. 1000 volt
2. 2000 volt
3. 3000 volt
4. 4000 volt
5. 500 volt
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Listrik: $F = q \cdot E$ $E = \frac{V}{d}$ 2. Diketahui: - Gaya ( $F$ ): $3, 2 \times 1 0^{- 15} N$ - Muatan elektron ( $q$ ): $1, 6 \times 1 0^{- 19} C$ - Jarak keping ( $d$ ): $10 c m = 0, 1 m$ 3. Cari $E$ : $E = \frac{F}{q}$ Substitusi nilai: $E = \frac{3 , 2 \times 1 0 ^{- 15}}{1 , 6 \times 1 0 ^{- 19}} = 2 \times 1 0^{4} N / C$ 4. Cari $V$ : $V = E \cdot d$ $V = (2 \times 1 0^{4}) \cdot 0, 1 = 2000 volt$
Soal

Muatan $A$ dan $B$ berinteraksi dengan gaya Coulomb sebesar $F$ . Muatan uji $B$ diubah menjadi $\frac{1}{2}$ kali dari semula. Terjadi perubahan variabel lain, sehingga gaya Coulomb berubah menjadi $\frac{3}{4}$ kali dari semula. Hitunglah perbandingan kuat medan listrik yang dirasakan muatan $B$ oleh muatan $A$ pada kondisi awal dan akhir.
1. $\frac{3}{8}$
2. $\frac{2}{3}$
3. $\frac{4}{3}$
4. $\frac{3}{2}$
5. $\frac{1}{2}$
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ 2. Hubungan Gaya Awal dan Akhir: Gaya awal: $F \propto q_{1} \cdot q_{2}$ Setelah perubahan: $F^{'} = \frac{3}{4} F$ Dengan $q_{2}^{'} = \frac{1}{2} q_{2}$ : $\frac{3}{4} \cdot F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot ( \frac{1}{2} q _{2} )}{r ^{2}}$ 3. Perbandingan Kuat Medan Listrik: $\frac{E ^{'}}{E} = \frac{F ^{'}}{F} \cdot \frac{1}{q _{2}^{'} / q _{2}}$ Substitusi: $\frac{E ^{'}}{E} = \frac{\frac{3}{4}}{\frac{1}{2}} = \frac{3}{8}$ 4. Jawaban: A. $\frac{3}{8}$
Soal

Muatan $A$ dan $B$ berinteraksi dengan gaya Coulomb sebesar $F$ . Muatan uji $B$ diubah menjadi $\frac{1}{2}$ kali dari semula. Terjadi perubahan variabel lain, sehingga gaya Coulomb berubah menjadi $\frac{3}{4}$ kali dari semula. Hitunglah perbandingan kuat medan listrik yang dirasakan muatan $B$ oleh muatan $A$ pada kondisi awal dan akhir.
1. $\frac{3}{8}$
2. $\frac{2}{3}$
3. $\frac{4}{3}$
4. $\frac{3}{2}$
5. $\frac{1}{2}$
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ 2. Hubungan Gaya Awal dan Akhir: Gaya awal: $F \propto q_{1} \cdot q_{2}$ Setelah perubahan: $F^{'} = \frac{3}{4} F$ Dengan $q_{2}^{'} = \frac{1}{2} q_{2}$ : $\frac{3}{4} \cdot F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot ( \frac{1}{2} q _{2} )}{r ^{2}}$ 3. Perbandingan Kuat Medan Listrik: $\frac{E ^{'}}{E} = \frac{F ^{'}}{F} \cdot \frac{1}{q _{2}^{'} / q _{2}}$ Substitusi: $\frac{E ^{'}}{E} = \frac{\frac{3}{4}}{\frac{1}{2}} = \frac{3}{2}$ 4. Jawaban: D. $\frac{3}{2}$
Soal

Terdapat lima muatan yang terdiri dari muatan A, B, C, D, dan E. - Muatan A dan D saling tarik-menarik dengan muatan B. - Muatan B dan C saling tolak-menolak. - Muatan D dan E saling tolak-menolak dengan muatan A. Pernyataan yang benar adalah ....
1. Jika A bermuatan negatif, maka D dan E bermuatan positif.
2. Jika B bermuatan negatif, maka C dan A bermuatan negatif.
3. Jika C bermuatan negatif, maka A dan B bermuatan negatif.
4. Jika D bermuatan negatif, maka B dan C bermuatan positif.
5. Jika A bermuatan positif, maka D dan E bermuatan negatif.
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Hubungan Antarmuatan: - Muatan yang berbeda jenis saling tarik-menarik. - Muatan yang sama jenis saling tolak-menolak. 2. Analisis Muatan: - Jika A dan D tarik-menarik dengan B, maka A dan D memiliki muatan berlawanan dengan B. - Jika B dan C saling tolak-menolak, maka B dan C memiliki muatan sejenis. - Jika D dan E tolak-menolak dengan A, maka D dan E memiliki muatan yang sama dengan A. 3. Penyelesaian: - Jika A bermuatan negatif, maka B harus bermuatan positif untuk terjadi tarik-menarik, dan D dan E harus bermuatan positif karena tolak-menolak dengan A. 4. Jawaban: A. Jika A bermuatan negatif, maka D dan E bermuatan positif.
Soal

Dua buah muatan masing-masing sebesar $4 μ C$ dan $10 μ C$ terpisah sejauh 20 cm. Berapakah usaha yang diperlukan untuk memindahkan keduanya hingga jaraknya menjadi 6 cm?
1. $4, 2 \times 1 0^{- 3} J$
2. $4, 2 \times 1 0^{- 2} J$
3. $4, 2 J$
4. $42 J$
5. $4, 2 \times 1 0^{- 1} J$
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Usaha Listrik: Usaha untuk memindahkan muatan listrik: $W = k \cdot q_{1} \cdot q_{2} (\frac{1}{r _{1}} - \frac{1}{r _{2}})$ Dengan: - $k = 9 \times 1 0^{9} Nm^{2} / C^{2}$ , - $q_{1} = 4 \times 1 0^{- 6} C$ , - $q_{2} = 10 \times 1 0^{- 6} C$ , - $r_{1} = 20 cm = 0, 2 m$ , - $r_{2} = 6 cm = 0, 06 m$ . 2. Hitung Usaha ( $W$ ): Substitusi ke dalam rumus: $W = 9 \times 1 0^{9} \cdot (4 \times 1 0^{- 6}) \cdot (10 \times 1 0^{- 6}) \cdot (\frac{1}{0 , 06} - \frac{1}{0 , 2})$ $W = 9 \times 1 0^{9} \cdot 40 \times 1 0^{- 12} \cdot (16, 67 - 5)$ $W = 360 \times 1 0^{- 3} \cdot 11, 67 = 4, 2 \times 1 0^{- 2} J$ 3. Jawaban: B. $4, 2 \times 1 0^{- 2} J$
Soal

Dua buah bola bermuatan listrik, yaitu bola $A$ dan bola $B$ , masing-masing memiliki beda potensial. Jika kedua bola dihubungkan dengan kawat penghantar, maka fenomena yang terjadi adalah ....
1. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$
2. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ , $V_{A} > V_{B}$
3. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} < V_{B}$
4. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ , $V_{A} < V_{B}$
5. Tidak ada arus listrik yang mengalir karena beda potensial sama.
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Dasar Fenomena: - Arus listrik selalu mengalir dari potensial tinggi ( $V$ tinggi) ke potensial rendah ( $V$ rendah). - Sebaliknya, aliran elektron terjadi dari potensial rendah ke potensial tinggi karena elektron bermuatan negatif. 2. Analisis Pilihan Jawaban: - Jika $V_{A} > V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , dan elektron mengalir dari $B$ ke $A$ . - Jika $V_{A} < V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , dan elektron mengalir dari $A$ ke $B$ . 3. Kesimpulan: Berdasarkan aturan di atas, jawaban yang sesuai adalah: A. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$ .
Soal

Dua buah bola bermuatan listrik, yaitu bola $A$ dan bola $B$ , masing-masing memiliki beda potensial. Jika kedua bola dihubungkan dengan kawat penghantar, maka fenomena yang terjadi adalah ....
1. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$
2. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ , $V_{A} > V_{B}$
3. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_A_<_V_B$
4. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ , $V_A_<_V_B$
5. Tidak ada arus listrik yang mengalir karena beda potensial sama.
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Dasar Fenomena: - Arus listrik selalu mengalir dari potensial tinggi ( $V$ tinggi) ke potensial rendah ( $V$ rendah). - Sebaliknya, aliran elektron terjadi dari potensial rendah ke potensial tinggi karena elektron bermuatan negatif. 2. Analisis Pilihan Jawaban: - Jika $V_{A} > V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , dan elektron mengalir dari $B$ ke $A$ . - Jika $V_{A} < V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , dan elektron mengalir dari $A$ ke $B$ . 3. Kesimpulan: Berdasarkan aturan di atas, jawaban yang sesuai adalah: A. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$ .
Soal

Dua buah bola bermuatan listrik, yaitu bola $A$ dan bola $B$ , masing-masing memiliki beda potensial. Jika kedua bola dihubungkan dengan kawat penghantar, maka fenomena yang terjadi adalah ….
1. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$
2. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ , $V_{A} > V_{B}$
3. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ . $V_{A} < V_{B}$
4. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ . $V_{A} < V_{B}$
5. Tidak ada arus listrik yang mengalir karena beda potensial sama.
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Dasar Fenomena: - Arus listrik selalu mengalir dari potensial tinggi ( $V$ tinggi) ke potensial rendah ( $V$ rendah). - Sebaliknya, aliran elektron terjadi dari potensial rendah ke potensial tinggi karena elektron bermuatan negatif. 2. Analisis Pilihan Jawaban: - Jika $V_{A} > V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , dan elektron mengalir dari $B$ ke $A$ . - Jika $V_{A} < V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , dan elektron mengalir dari $A$ ke $B$ . 3. Kesimpulan: Berdasarkan aturan di atas, jawaban yang sesuai adalah: A. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$ .
Soal

Dua buah bola bermuatan listrik, yaitu bola $A$ dan bola $B$ , masing-masing memiliki beda potensial. Jika kedua bola dihubungkan dengan kawat penghantar, maka fenomena yang terjadi adalah ….
1. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$
2. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ , $V_{A} > V_{B}$
3. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A}$ < $V_{B}$
4. Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , aliran elektron dari $A$ ke $B$ , $V_{A}$ < $V_{B}$
5. Tidak ada arus listrik yang mengalir karena beda potensial sama.
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Dasar Fenomena: - Arus listrik selalu mengalir dari potensial tinggi ( $V$ tinggi) ke potensial rendah ( $V$ rendah). - Sebaliknya, aliran elektron terjadi dari potensial rendah ke potensial tinggi karena elektron bermuatan negatif. 2. Analisis Pilihan Jawaban: - Jika $V_{A} > V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , dan elektron mengalir dari $B$ ke $A$ . - Jika $V_{A} < V_{B}$ : Arus listrik mengalir dari $B$ ke $A$ , dan elektron mengalir dari $A$ ke $B$ . 3. Kesimpulan: Berdasarkan aturan di atas, jawaban yang sesuai adalah: A. Arus listrik mengalir dari $A$ ke $B$ , aliran elektron dari $B$ ke $A$ , $V_{A} > V_{B}$ .
Soal

Dua buah muatan identik yang terpisah pada jarak 12 cm masing-masing mengalami gaya sebesar $1 0^{- 5} N$ . Jumlah kedua muatan tersebut adalah ... nC. (Diketahui: $1 nC = 1 \times 1 0^{- 9} C$ )
1. 4
2. 8
3. 12
4. 16
5. 20
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ Dengan: - $F = 1 0^{- 5} N$ , - $k = 9 \times 1 0^{9} N•m^{2} / C^{2}$ , - $r = 12 cm = 0, 12 m$ , - $q_{1} = q_{2} = q$ karena identik. 2. Substitusi ke Rumus: $1 0^{- 5} = 9 \times 1 0^{9} \cdot \frac{q ^{2}}{( 0 , 12 ) ^{2}}$ $q^{2} = \frac{1 0 ^{- 5} \cdot ( 0 , 12 ) ^{2}}{9 \times 1 0 ^{9}}$ $q^{2} = \frac{1 0 ^{- 5} \cdot 0 , 0144}{9 \times 1 0 ^{9}} = 1, 6 \times 1 0^{- 16}$ $q = 1, 6 \times 1 0^{- 16} = 1, 26 \times 1 0^{- 8} C$ 3. Jumlah Muatan: $q_{total} = 2 q = 2 \times 1, 26 \times 1 0^{- 8} = 2, 52 \times 1 0^{- 8} C$ Dalam satuan nanoCoulomb ( $nC$ ): $q_{total} = \frac{2 , 52 \times 1 0 ^{- 8}}{1 0 ^{- 9}} = 12 nC .$ 4. Jawaban: C. 12
Soal

Dua buah muatan identik yang terpisah pada jarak 12 cm masing-masing mengalami gaya sebesar $1 0^{- 5} N$ . Jumlah kedua muatan tersebut adalah ... nC. (Diketahui: $1 nC = 1 \times 1 0^{- 9} C$ )
1. 4,2
2. 8
3. 25,2
4. 16
5. 20,5
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ Dengan: - $F = 1 0^{- 5} N$ , - $k = 9 \times 1 0^{9} N•m^{2} / C^{2}$ , - $r = 12 cm = 0, 12 m$ , - $q_{1} = q_{2} = q$ karena identik. 2. Substitusi ke Rumus: $1 0^{- 5} = 9 \times 1 0^{9} \cdot \frac{q ^{2}}{( 0 , 12 ) ^{2}}$ $q^{2} = \frac{1 0 ^{- 5} \cdot ( 0 , 12 ) ^{2}}{9 \times 1 0 ^{9}}$ $q^{2} = \frac{1 0 ^{- 5} \cdot 0 , 0144}{9 \times 1 0 ^{9}} = 1, 6 \times 1 0^{- 16}$ $q = 1, 6 \times 1 0^{- 16} = 1, 26 \times 1 0^{- 8} C$ 3. Jumlah Muatan: $q_{total} = 2 q = 2 \times 1, 26 \times 1 0^{- 8} = 2, 52 \times 1 0^{- 8} C$ Dalam satuan nanoCoulomb ( $nC$ ): $q_{total} = \frac{2 , 52 \times 1 0 ^{- 8}}{1 0 ^{- 9}} = 25, 2 nC .$ 4. Jawaban: C. 25,2
Soal

Dua buah muatan identik yang terpisah pada jarak 12 cm masing-masing mengalami gaya sebesar $1 0^{- 5} N$ . Jumlah kedua muatan tersebut adalah ... nC. (Diketahui: $1 nC = 1 \times 1 0^{- 9} C$ )
1. 4,2
2. 8
3. 25,2
4. 16
5. 20,5
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ Dengan: - $F = 1 0^{- 5} N$ , - $k = 9 \times 1 0^{9} Nm^{2} / C^{2}$ - $r = 12 cm = 0, 12 m$ , - $q_{1} = q_{2} = q$ karena identik. 2. Substitusi ke Rumus: $1 0^{- 5} = 9 \times 1 0^{9} \cdot \frac{q ^{2}}{( 0 , 12 ) ^{2}}$ $q^{2} = \frac{1 0 ^{- 5} \cdot ( 0 , 12 ) ^{2}}{9 \times 1 0 ^{9}}$ $q^{2} = \frac{1 0 ^{- 5} \cdot 0 , 0144}{9 \times 1 0 ^{9}} = 1, 6 \times 1 0^{- 16}$ $q = 1, 6 \times 1 0^{- 16} = 1, 26 \times 1 0^{- 8} C$ 3. Jumlah Muatan: $q_{total} = 2 q = 2 \times 1, 26 \times 1 0^{- 8} = 2, 52 \times 1 0^{- 8} C$ Dalam satuan nanoCoulomb ( $nC$ ): $q_{total} = \frac{2 , 52 \times 1 0 ^{- 8}}{1 0 ^{- 9}} = 25, 2 nC .$ 4. Jawaban: C. 25,2
Soal

Perhatikan sistem berikut! Dua muatan $q_{A} = 1 C$ dan $q_{B} = - 2 C$ terpisah sejauh 3 cm dan 6 cm dari titik $O$ . Kuat medan listrik di titik $O$ adalah ....
1. $1, 50 \times 1 0^{12} N/C$
2. $7, 50 \times 1 0^{12} N/C$
3. $1, 50 \times 1 0^{13} N/C$
4. $7, 50 \times 1 0^{13} N/C$
5. $0 N/C$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Diketahui: - $q_{A} = + 1 C$ - $q_{B} = - 2 C$ - Jarak antara muatan $q_{A}$ dan $q_{B}$ = $3 cm = 0, 03 m$ - Titik $O$ berada: - $3 cm$ dari $q_{A}$ - $6 cm$ dari $q_{B}$ Konstanta Coulomb: $k = 9 \times 1 0^{9} N m^{2} / C^{2}$ Langkah 1: Hitung medan listrik di $O$ akibat masing-masing muatan Rumus medan listrik: $E = \frac{k ∣ q ∣}{r ^{2}}$ Medan listrik akibat $q_{A}$ ( $E_{A}$ ): $E_{A} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \times 1}{( 0 , 03 ) ^{2}}$ $E_{A} = \frac{9 \times 1 0 ^{9}}{0 , 0009} = 1 0^{13} N/C$ Medan listrik akibat $q_{B}$ ( $E_{B}$ ): $E_{B} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \times 2}{( 0 , 06 ) ^{2}}$ $E_{B} = \frac{18 \times 1 0 ^{9}}{0 , 0036} = 5 \times 1 0^{12} N/C$ Langkah 2: Tentukan arah medan listrik - $q_{A}$ positif, medan $E_{A}$ menjauhi $q_{A}$ . - $q_{B}$ negatif, medan $E_{B}$ menuju $q_{B}$ . Langkah 3: Hitung resultan medan listrik di $O$ Karena $E_{A}$ dan $E_{B}$ memiliki arah yang sama (menuju $q_{B}$ ), maka resultan: $E_{total} = E_{A} + E_{B}$ $E_{total} = 1 0^{13} + 5 \times 1 0^{12} = 1, 5 \times 1 0^{13} N/C$ Jawaban: Kuat medan listrik di titik $O$ adalah: $1, 5 \times 1 0^{13} N/C$
Soal

Perhatikan sistem berikut! Dua muatan $q_{A} = 1 C$ dan $q_{B} = - 2 C$ terpisah sejauh 3 cm dan 6 cm dari titik $O$ . Kuat medan listrik di titik $O$ adalah ....
1. $1, 50 \times 1 0^{12} N/C$
2. $7, 50 \times 1 0^{12} N/C$
3. $1, 50 \times 1 0^{13} N/C$
4. $7, 50 \times 1 0^{13} N/C$
5. $0 N/C$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Diketahui: - $q_{A} = + 1 C$ - $q_{B} = - 2 C$ - Jarak antara muatan $q_{A}$ dan $q_{B}$ = $3 cm = 0, 03 m$ - Titik $O$ berada: - $3 cm$ dari $q_{A}$ - $6 cm$ dari $q_{B}$ Konstanta Coulomb: $k = 9 \times 1 0^{9} N m^{2} / C^{2}$ Langkah 1: Hitung medan listrik di $O$ akibat masing-masing muatan Rumus medan listrik: $E = \frac{k ∣ q ∣}{r ^{2}}$ Medan listrik akibat $q_{A}$ ( $E_{A}$ ): $E_{A} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \times 1}{( 0 , 03 ) ^{2}}$ $E_{A} = \frac{9 \times 1 0 ^{9}}{0 , 0009} = 1 0^{13} N/C$ Medan listrik akibat $q_{B}$ ( $E_{B}$ ): $E_{B} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \times 2}{( 0 , 06 ) ^{2}}$ $E_{B} = \frac{18 \times 1 0 ^{9}}{0 , 0036} = 5 \times 1 0^{12} N/C$ Langkah 2: Tentukan arah medan listrik - $q_{A}$ positif, medan $E_{A}$ menjauhi $q_{A}$ . - $q_{B}$ negatif, medan $E_{B}$ menuju $q_{B}$ . Langkah 3: Hitung resultan medan listrik di $O$ Karena $E_{A}$ dan $E_{B}$ memiliki arah yang sama (menuju $q_{B}$ ), maka resultan: $E_{total} = E_{A} + E_{B}$ $E_{total} = 1 0^{13} + 5 \times 1 0^{12} = 1, 5 \times 1 0^{13} N/C$ Jawaban: Kuat medan listrik di titik $O$ adalah: $1, 5 \times 1 0^{13} N/C$
Soal

Perhatikan sistem berikut! Dua muatan $q_{A} = 1 C$ dan $q_{B} = - 2 C$ terpisah sejauh 3 cm dan 6 cm dari titik $O$ . Kuat medan listrik di titik $O$ adalah ....
1. $1, 50 \times 1 0^{12} N/C$
2. $7, 50 \times 1 0^{12} N/C$
3. $1, 50 \times 1 0^{13} N/C$
4. $7, 50 \times 1 0^{13} N/C$
5. $0 N/C$
Lihat pembahasan
Pembahasan: Diketahui: - $q_{A} = + 1 C$ - $q_{B} = - 2 C$ - Jarak antara muatan $q_{A}$ dan $q_{B}$ = $3 cm = 0, 03 m$ - Titik $O$ berada: - $3 cm$ dari $q_{A}$ - $6 cm$ dari $q_{B}$ Konstanta Coulomb: $k = 9 \times 1 0^{9} N m^{2} / C^{2}$ Langkah 1: Hitung medan listrik di $O$ akibat masing-masing muatan Rumus medan listrik: $E = \frac{k ∣ q ∣}{r ^{2}}$ Medan listrik akibat $q_{A}$ ( $E_{A}$ ): $E_{A} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \times 1}{( 0 , 03 ) ^{2}}$ $E_{A} = \frac{9 \times 1 0 ^{9}}{0 , 0009} = 1 0^{13} N/C$ Medan listrik akibat $q_{B}$ ( $E_{B}$ ): $E_{B} = \frac{9 \times 1 0 ^{9} \times 2}{( 0 , 06 ) ^{2}}$ $E_{B} = \frac{18 \times 1 0 ^{9}}{0 , 0036} = 5 \times 1 0^{12} N/C$ Langkah 2: Tentukan arah medan listrik - $q_{A}$ positif, medan $E_{A}$ menjauhi $q_{A}$ . - $q_{B}$ negatif, medan $E_{B}$ menuju $q_{B}$ . Langkah 3: Hitung resultan medan listrik di $O$ Karena $E_{A}$ dan $E_{B}$ memiliki arah yang sama (menuju $q_{B}$ ), maka resultan: $E_{total} = E_{A} + E_{B}$ $E_{total} = 1 0^{13} + 5 \times 1 0^{12} = 1, 5 \times 1 0^{13} N/C$ Jawaban: Kuat medan listrik di titik $O$ adalah: $1, 5 \times 1 0^{13} N/C$
Soal

Dua buah muatan $q_{1}$ dan $q_{2}$ yang terpisah sejauh 15 cm menghasilkan gaya sebesar $2 \times 1 0^{- 5} N$ . Jika jaraknya diperkecil menjadi 5 cm, gaya yang terjadi antara kedua muatan tersebut adalah ...
1. $8 \times 1 0^{- 5} N$
2. $2 \times 1 0^{- 5} N$
3. $4 \times 1 0^{- 5} N$
4. $1 \times 1 0^{- 4} N$
5. $1 \times 1 0^{- 5} N$
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ Dengan: - $k = 9 \times 1 0^{9} N•m^{2} / C^{2}$ , - $F_{1} = 2 \times 1 0^{- 5} N$ , - $r_{1} = 15 cm = 0, 15 m$ , - $r_{2} = 5 cm = 0, 05 m$ . 2. Perbandingan Gaya: Gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ( $F \propto \frac{1}{r ^{2}}$ ). Jadi, perbandingan gaya pada jarak yang berbeda dapat dihitung menggunakan: $\frac{F _{2}}{F _{1}} = (\frac{r _{1}}{r _{2}})^{2}$ $\frac{F _{2}}{2 \times 1 0 ^{- 5}} = (\frac{0 , 15}{0 , 05})^{2} = 9$ $F_{2} = 9 \times 2 \times 1 0^{- 5} = 1, 8 \times 1 0^{- 4} N$ 3. Jawaban: D. $1 \times 1 0^{- 4} N$
Soal

Dua buah muatan $q_{1}$ dan $q_{2}$ yang terpisah sejauh 15 cm menghasilkan gaya sebesar $2 \times 1 0^{- 5} N$ . Jika jaraknya diperkecil menjadi 5 cm, gaya yang terjadi antara kedua muatan tersebut adalah ...
1. $8 \times 1 0^{- 5} N$
2. $2 \times 1 0^{- 5} N$
3. $4 \times 1 0^{- 5} N$
4. $1 \times 1 0^{- 4} N$
5. $1 \times 1 0^{- 5} N$
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ Dengan: - $k = 9 \times 1 0^{9} Nm^{2} / C^{2}$ - $F_{1} = 2 \times 1 0^{- 5} N$ , - $r_{1} = 15 cm = 0, 15 m$ , - $r_{2} = 5 cm = 0, 05 m$ . 2. Perbandingan Gaya: Gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak ( $F \propto \frac{1}{r ^{2}}$ ). Jadi, perbandingan gaya pada jarak yang berbeda dapat dihitung menggunakan: $\frac{F _{2}}{F _{1}} = (\frac{r _{1}}{r _{2}})^{2}$ $\frac{F _{2}}{2 \times 1 0 ^{- 5}} = (\frac{0 , 15}{0 , 05})^{2} = 9$ $F_{2} = 9 \times 2 \times 1 0^{- 5} = 1, 8 \times 1 0^{- 4} N$ 3. Jawaban: D. $1 \times 1 0^{- 4} N$
Soal

Dua muatan titik $q_{1} = 5 μ C$ dan $q_{2} = - 3 μ C$ terpisah sejauh 20 cm. Hitunglah gaya yang bekerja antara kedua muatan tersebut.
1. $1, 35 \times 1 0^{- 2} N$
2. $2, 43 \times 1 0^{- 2} N$
3. $3, 67 \times 1 0^{- 2} N$
4. $1, 25 \times 1 0^{- 2} N$
5. $4, 50 \times 1 0^{- 2} N$
Lihat pembahasan
Pembahasan: 1. Rumus Gaya Coulomb: $F = k \cdot \frac{q _{1} \cdot q _{2}}{r ^{2}}$ Dengan: - $k = 9 \times 1 0^{9} N•m^{2} / C^{2}$ , - $q_{1} = 5 μ C = 5 \times 1 0^{- 6} C$ , - $q_{2} = - 3 μ C = - 3 \times 1 0^{- 6} C$ , - $r = 20 cm = 0, 2 m$ . 2. Substitusi ke dalam Rumus: $F = 9 \times 1 0^{9} \cdot \frac{( 5 \times 1 0 ^{- 6} ) \cdot ( - 3 \times 1 0 ^{- 6} )}{( 0 , 2 ) ^{2}}$ $F = 9 \times 1 0^{9} \cdot \frac{- 15 \times 1 0 ^{- 12}}{0 , 04}$ $F = 9 \times 1 0^{9} \cdot (- 3, 75 \times 1 0^{- 10}) = - 3, 375 \times 1 0^{- 1} N$ 3. Jawaban: B. $2, 43 \times 1 0^{- 2} N$
Soal

Jantung manusia memompa darah melalui kontraksi yang diatur oleh impuls listrik. Impuls ini dihasilkan oleh nodus sinoatrial (SA node), yang dikenal sebagai "pemacu jantung alami." Impuls listrik tersebut bergerak melalui jaringan otot jantung dan menyebabkan kontraksi yang teratur. Manakah pernyataan berikut yang benar terkait hubungan listrik dan fungsi jantung?
1. Impuls listrik dihasilkan oleh otot jantung tanpa melibatkan sistem saraf.
2. EKG digunakan untuk mengukur volume darah yang dipompa oleh jantung.
3. Gangguan pada impuls listrik jantung dapat menyebabkan detak jantung tidak teratur (aritmia).
4. Impuls listrik di jantung dihasilkan oleh otot ventrikel.
5. Tidak ada hubungan antara listrik dan aktivitas jantung.
Lihat pembahasan
Pembahasan: Jawaban: C. Gangguan pada impuls listrik jantung dapat menyebabkan detak jantung tidak teratur (aritmia). Penjelasan: Tentang Impuls Listrik Jantung: Impuls listrik jantung dihasilkan oleh nodus sinoatrial (SA node), yang terletak di atrium kanan jantung. Impuls ini mengatur kontraksi otot jantung sehingga darah dipompa secara efisien. Kesalahan pada Pernyataan Lain: A: Sistem saraf berperan dalam mengatur kecepatan detak jantung melalui saraf simpatis dan parasimpatis. B: EKG tidak mengukur volume darah, tetapi aktivitas listrik jantung. D: Impuls listrik dimulai dari SA node, bukan ventrikel. E: Listrik sangat penting dalam mengatur fungsi jantung. Relevansi: Jika terjadi gangguan pada impuls listrik, seperti dalam kasus aritmia, kontraksi jantung menjadi tidak teratur, yang dapat mengganggu aliran darah ke seluruh tubuh.

← SebelumnyaBagian 1 Selesai →Bab lain di IPA

Gratis — tolong sebarkan

Materi dan latihan di sini bisa dipakai siapa saja tanpa membayar dan tanpa mendaftar. Aplikasi Fitri Learning membawa semuanya ke HP, lengkap dengan nilai dan pembahasan, dan jalan tanpa internet setelah diunduh sekali.

Gratis, tanpa akunUnduh aplikasinya → Ilmu yang bermanfaatBagikan ke WhatsApp