Knowledge is Something Useful: Gaya Coulomb

اَلسَّلَامُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللّٰهِ وَبَرَكَاتُهُ

hy all. Gw kali ini mau berbagi sedikit pengetahuan mengenai Gaya Coulomb (guru gw bilang gitu). Ini adalah materi bab I subbab c ( di buku gw gitu) kelas 9. Di subbab ini terdapat satu rumus yaitu

$F = k\frac{Q_{1} \times Q_{2}}{r^{2}}$

ket :

= Gaya Coulomb ------------------------->Newton (N)

=Konstanta = $9 \times 10^{9} N m^{2} C^{-2}$ atau $9 \times 10^{9} N m^{2} / C^{2}$
        $Q_{1}$ = Muatan listrik benda I------------------> Coulomb (C)
       $Q_{2}$ = Muatan listrik benda II -----------------> Coulomb (C)

=Jarak antara dua muatan ----------------->Meter (m)
Rumus diatas beserta keterangannya WAJIB DIHAPAL!!!!!

Nah kita akan mengerjakan beberapa soal beserta penjelasannya step by step

saran pengerjaan soal :

Saya sarankan jika mengerjakan soal ini ubahlah bilangan-nya menjadi notasi ilmiah (bentuk baku) yaitu :
bentuk bilangan yg tidak memiliki nilai puluhan, ratusan, dst . maksudnya cuma ada satuan, seperpuluhan,seperratusan dst contoh
$300 = 3 \times 10^{2}$
$40000000 = 4 \times 10^{7}$
$0,00567 = 5,67 \times 10^{-3}$
$56900000 = 5,69 \times 10^{7}$
untuk lebih lanjut klik di sini dan juga di wikipedia di sini
saran saya saat ngerjakan nih soal pake format gw yaitu
Diketahui: a= bla bla bla
      b= bla bla bla
Ditanya   :c=...?
jawab;
..................................................
.                                                .
.     [tempat menjawab]          .
.                                                .
.                                                .
.                                                .
..................................................

jadi, bla bla bla bla bla bla bla bla adalah bla bla bla

gGtu yah format menjawabnya. oke let's start working on questions

1.Berapakah Gaya Coulomb yang timbul antara 2 muatan +2 C dan +4 C terpisah pada jarak 20 cm?

Analisa:

Ada yang tahu yang ditanya apa? benar yang ditanya adalah .... . oke kita analisa dulu soal di atas

"Berapakah Gaya Coulomb yang timbul antara 2 ....."

Oke kata yang saya Bold itu apa hayoo?? benar yang saya Bold adalah kata tanya horeee semua benar!!!!!
kata tanya merujuk kepada apa yang ditanya. Jadi kita sudah tahu kata tanya-nya sekarang apa yang ditanya-nya. biasanya kata tanya gak jauh-jauh dari apa yang ditanya. Oke tanpa basa-basi lagi kita lanjut.

"Berapakah Gaya Coulomb yang timbul antara 2 ....."

Aha kita ketemu apa yang perlu dicari nilainya. pemirsa sudah tahu belum? hah belum tahu pake donk otak lo. adek2 tahu gak yang ditanya apa? Benar 100 buat adek2 horeeeeeee. ternyata yang ada di depan kata tanya adalah Gaya Coulomb. Masih ingat apa simbol Gaya Coulomb? hah gak ingat , capek deh. adek2 ingat gak? luar biasa masih ingat seratus lagi buat adek2. Gaya Coulomb simbolnya adalah F. berarti yang ditanya adalah

"Berapakah Gaya Coulomb yang timbul antara 2 ....."

Benar !!! yang ditanya adalah Gaya Coulomb-nya alias F! Lelah juga cuma nyari apa yang ditanya hah minum dulu ah glup glup glup seger hahahaha gak bisa minum yah lo cian. oke back to the topic (sok bisa bahasa inggris) kita sudah mengetahui apa yang ditanya. lanjut yuk analisis soalnya

"...antara 2 muatan +2 C dan +4 C terpisah...."

Ada berapa muatan? 1 salah. 30 makin parah lo. apa ooo 8 benar (tuk) woi sakit kepalaku tangan dijaga donk (sok hebat) ooo bukan 8 tapi 2 horassss (apa tuh) tau apa %$&#. Kita tau ada 2 muatan oke kita buat ilustrasinya di dalam I-M-A-J-I-N-A-S-I

"...antara 2 muatan +2 C dan +4 C terpisah...."

Berapa besar muatan listrik "muatan I"? benar +2 C tumben bisa jawab makan apa tadi lo? muatan listrik "muatan II" berapa? hah +4 C kok benar lagi lo kamu pakai dukun ya (gitu aja suuzon). Oke ga penting itu yang penting selesaiin nih soal. Kita buat lagi ilustrasinya di dalam I-M-A-J-I-N-A-S-I

Ada yang tau lambang dari muatan listrik? Ayo diingat-ingat lah apa? Kalo gak ingat liat aja di atas. Sudah tahu ? benar lambangnya adalah Q. "Muatan I" lambangnya apa? Yup $Q_{1}$ kalo "Muatan II"? benar lagi, hebat, emang apa? Yup again $Q_{2}$ . Anak2 sekarang sudah pinter. Lanjut ke kata selanjutnyaaaaa.

" ...terpisah pada jarak 20 cm. "

Ada yang tau apa itu jarak? hahaha gak usah dijelasin pasti sudah tau pang. Oke jarak itu simbolnya apa? Lupa liat dong di atas pemalas banget sih. Sudah tau blum. hah belum , masya allah sini gw kasih tau. Jarak itu simboooolnya adalah r. Oke kita buat lagi ilustrasinya di dalam I-M-A-J-I-N-A-S-I

Ada yang tau gak berapa nilai dari jarak itu? Yup adek2 berapa? (samar2) "20!!!". benar 1000 buat adek2 pajak ditanggung pemenang. 20 apa hayooo. Yaaa centi meter. Tapi di atas syaratnya jarak memiliki satuan meter bukan centi meter. "kan ada meternya juga gak salah donk" otak mu gak salah. Itu salah walau cuma sebesar zarrah (sok tau lu). Berarti kita harus mengkonversi cm -> m. masih ingat caranya? lupa sini saya ingatkan.

Woi ada gambar siapa ganggu aja ( itu gambar lo li) sorry kreatifitasku langsung aktif sehingga banyak pengacau di atas sory2. Ini versi bersihnya.

Ok dari cm -> m kita hitung bersama adek2

Woi 2 langkah aja gak usah 3. "Saya mau tiga pak ustad" (adek2). "dua" (pak ustad). "tiga" (adek2). duuuuaaaaaaa (pak ustad). Oke ternyata hanya perlu turun 2 langkah sekarang kita hitung. "Woi pak ustad bukannya dari cm -> m itu naik kok pa ustad malah dari m-> cm itukan turun . O iya yah lupa. "huuuuu bodoh lo tad" (adek2). Oke oke gw ulang gambarnya

Akhirnya berhasil juga (keringat gak ada yang netes). Jadi cm -> m naik 2 tangga berarti rumusnya adalah

$\huge \frac{{}\int_{n^{3}}^{8-a}\sum_{k=1}^{n-3} \frac{2k \times 10^{-10}}{8k^{3}}}{\lim_{n \to \infty} \times \bigcap_{400}^{\lim_{n \to 0 }} }$
Waduh salah masuh rumus nih sorry nih rumus yang asli

$\LARGE a \times 10^{n}$

ket: a = bilangan yang ingin di konversi (dalam masalahini yang ingin di konversi adalah jarak)
n= banyaknya jumlah naik/turun tangga (kalo turun maka n =positif tapi kali naik tangga jadi n = negatif)

Gampang ajakan rumusnya oke kita masukkan angkanya

$\large 20 \times 10^{-2} m$
Jadi ilustrasinya akan seperti ini

Akhirnya selesai juga ilustrsinya jadi ilustrasi lengkapnya adalah

Analisa akhirnya di tu tup dek dek. horeeeeee

Saatnya kita menggunakan format tulisanku

Diketahui : $\large Q_{1} = +2$ $\large C$
$\large Q_{2}= +4$ $\large C$
    $\large r = 20$ $\large cm$ $\large = 20 \times 10^{-2}$ $\large m$
   $\large k = 9 \times 10^9 N m^{2} C^{-2}$
Ditanya : $\large F =...?$
Jawab :
$\large F = k \frac{Q_{1}\times Q_{2}}{r^{2}}$ Masukan nilai k kedalam rumus dan kasih kurung(biar mudah)

        $\large = (9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2}) \frac{Q_{1}\times Q_{2}}{r^{2}}$
Masukan nilai Q1 dan Q2 dengan tanda titik (sebagai kali) untuk pembatas.

        $\large = (9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2}) \left ( \frac{2 C\cdot 4C}{r^{2}}\right )$
Terakhir masukkan nila dari r dengan tanda kurung lalu kuadrat di luar tanda kurung

        $\large = (9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2}) \left ( \frac{2 C\cdot 4C}{(20 \times 10^{-2}m)^{2}}\right )$
Selesai juga akhirnya memasukkan nilai2nya ke dalam simbol simbol-nya sekarang kita mulai "Kalkulasi" alias menghitung nilai "Akhir"-nya.

Dimulai dari 2C . 4C

$\large 2C \cdot 4C = 2 \times 4 \cdot C \times C$
            $\large = 8 \cdot C^{2}$

Jadi nilainya sekarang adalah

$\large =(9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2})\left ( \frac{8 \cdot C^{2}}{(20 \times 10^{-2}m)^{2}} \right )$

Sekarang kita selesaikan nilai dari r^2. Sebelum ngerjain itu lebih baik kalian mengerti tentang hal ini dahulu

$\large (a^{1} b^{2})^{-2} = (a)^{\left \{ 1 \times (-2)\right \}} \times (b)^{\left \{ 2 \times (-2)\right \}}$
             $\large = (a)^{-2} \times (b)^{-4}$

Jadi untuk mengerjakan nilai dari r^2 adalah

$\large (20^{1} \times 10^{-2}m^{1})^{2} = (20)^{(1 \times 2)} \times 10^{\left \{(-2) \times 2 \right \}} \cdot m^{(1\times2)}$
                                $\large = 20^{2} \times 10^{-4} \cdot m^{2}$
                                 $\large =400 \times 10^{(-4)} \cdot m^{2}$

Di atas sudah saya sarankan untuk menggunakan bentuk baku maka bilangan 400 kita bakukan dahulu

                                 $\large =4 \cdot 10^{2} \times10^{(-4)}\cdot m^{2}$

Pelajaran selanjutnya kita harus bisa mengalikan/membagi 2 buah bilangan yang sama tapi berbeda pangkat

contoh:

$\large a^{5}\times a^{2}=a^{(5+2)}=a^{7}$

$\large a^{3}\times a^{-6}=a^{ \left \{3+(-6)\right \} }=a^{-3}$

$\large \frac{a^{3}} {a^{-6}}=a^{ \left \{3-(-6)\right \} }=a^{9}$

$\large \frac{a^{4}} {a^{8}}=a^{(4-8) }=a^{-4}$

Rumus di atas WAJIB DIHAPAL! oke kita lanjutke masalah "r^2"

$\large =4 \cdot 10^{2} \times10^{(-4)}\cdot m^{2}$
$\large =4 \cdot 10^{ \left \{2+(-4) \right \} } \cdot m^{2}$
$\large =4 \cdot 10^{-2} \cdot m^{2}$

Akhirnya selesai juga hasil dari "r^2" huh melelahkan. Sekarang kita memiliki hasil seperti ini

$\large =(9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2})\left ( \frac{8 \cdot C^{2}}{4 \cdot 10^{-2} \cdot m^{2}} \right )$

Kita selesaikan dulu bentuk pecahannya sampai yang paling sederhana

$\large \frac{8 \cdot C^{2}}{4 \cdot 10^{-2} \cdot m^{2}}$

Sebelum kita lanjut ada beberapa rumus yang harus dihapal lagi, berikut rumusnya :

$\large a \times \frac {b}{c} = a \times b \times \frac {1}{c}$

$\large \frac {a \times b}{c} = a \times b \times \frac {1}{c}$

$\large \frac {a}{b \times c} = \frac {a}{b} \times \frac {1} {c}$

$\large \frac {a\times b}{c \times d} = \frac {a}{c} \times \frac {b} {d}$

Dan kalian juga harus ingat sifat " KOMUTATIF","ASOSIATIF dan " DISTRIBUTIF. lupa, ni gw ingeten

-----------------------------------------------------Komutatif------------------------------------------------------------------
$\large a \times b= b \times a$ atau $\large a \times b \times c= b \times a \times c$ atau $\large a \times b \times c= c \times a \times b$ yang penting bilangannya tukaran tempet ingat yah
-----------------------------------------------------------Asosiatif-------------------------------------------------------------
$\large a \times (b \times c)= (a \times b) \times c$ ini sih masalah yang mana dulu dikerjain suka suka lo (asal dalam lingkup perkalian or penjumlahan)
-----------------------------------------------------------Distributif------------------------------------------------------------
$\large a \times (b + c) =a \cdot b + a \cdot c$ atau bentuk terbaliknya $\large a \cdot b + a \cdot c = a \times (b + c)$

Sudah ingat, bagus lanjut ngerjakan soal

$\large \frac{8 \cdot C^{2}}{ 4 \times 10^{-2} \cdot m^{2} }$

Kita pilah pilah yang gampang yuk. Pertama 8 dibagi 4 biar gampang

$\large \frac {8}{4} \cdot \frac{C^{2}}{ 10^{-2} \cdot m^{2} }$

Selanjutnya harus diingat bahwa "a x 1 = a" dan " 1 = a ^0" dengan "a" tidak sama dengan "0". Ato dalam bentuk equation adalah

$\large a \times 1 = a$
$\large 1 = a^{0}$     dengan $\large a \neq 0$

Jadi kita pilah lagi bentuknya

$\large \frac {8}{4} \cdot \frac{1}{10^{-2} } \cdot \frac {C^{2}}{m^{2}}$

Kita ingat bahwa " 1 = a^0" dengan a tidak samadengan "0". Berarti 1 di atas 10 itu bisa kita ubah biar enak ngitungnya menjadi

$\large \frac {8}{4} \cdot \frac{10^{0}}{10^{-2} } \cdot \frac {C^{2}}{m^{2}}$

Oke saatnya berhitung

$\large \frac {8}{4} = 2$

hasilnya

$\large 2 \cdot \frac{10^{0}}{10^{-2} } \cdot \frac {C^{2}}{m^{2}}$

next

$\large \frac{10^{0}}{10^{-2} } =10^{ \left \{0-(-2) \right \}}=10^2$

Menjadi

$\large 2 \cdot 10^2 \cdot \frac {C^{2}}{m^{2}}$

perlu diketahui juga makna dari pangkat "negatif"

$\large a^{-4} = \frac {1}{a^{4}}$ ato kalau dibalik menjadi    $\large \frac {1}{a^{4}} = a^{-4}$

kita lanjut lagi ngitungnya. untuk satuannya ini kita ubah menjadi pangkat "negatif"

$\large \frac {C^{2}}{m^{2}} = C^{2} \times \frac {1}{m^{2}}$

Nah kita tahu "1/a^n = a^-n" jadi hasilnya

$\large C^{2} \times \frac {1}{m^{2}}= C^{2} \cdot m^{-2}$

Selesai juga kalkulasi dalam kurung ini hah leganya

$\large 2 \times 10^{2} \cdot C^{2} m^{-2}$

Jadi bentuk soalnya berubah menjadi

$\large =(9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2}) \cdot ( 2 \times 10^{2} \cdot C^{2} m^{-2} )$

Kita buka tanda kurungnya menjadi

$\large =9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2} \cdot 2 \times 10^{2} C^{2} m^{-2}$

Cara pengerjaannya sekarang menggunakan sifat "KOMUTATIF" dan "ASOSIATIF"

Pertama saya pindahkan "2" ke sebelah kanan "9"

$\large =9 \times 2 \cdot 10^{9}N m^{2} C^{-2} \cdot 10^{2} C^{2} m^{-2}$

Trus gw pindahin "10^2" ke sebelah kanan "10^9"

$\large =9 \times 2 \cdot 10^{9} \times 10^{2} \cdot N m^{2} C^{-2} \cdot C^{2} m^{-2}$

Dan seleesai saatnya berhitung

$\large 9 \times 2 = ...?$

Ada yang tau gak ya berapa hasilnya? ha 12, salah. Yang benar 18.

$\large 9 \times 2 = 18$

Jadi bentuknya sekarang

$\large =18 \cdot 10^{9} \times 10^{2} \cdot N m^{2} C^{-2} \cdot C^{2} m^{-2}$

Nextxxxxttt

$\large 10^{9} \times 10^{2} = 10^{(9+2)}=10^{11}$

Jadi, Now it's the

$\large =18 \cdot 10^{11} \cdot N m^{2} C^{-2} \times C^{2} m^{-2}$

Kita lanjut lagi ke "Satuannya"(Unit-nya)

$\large N m^{2} C^{-2} \times C^{2} m^{-2}$

Pertama kita pindahin dulu "m^-2" ke kanan "m^2"

$\large N \cdot m^{2} \times m^{-2} \cdot C^{-2} \cdot C^{2}$

Trus kita kasih tanda kurung di "m" dan "C"

$\large N \cdot (m^{2} \times m^{-2}) \cdot (C^{-2} \cdot C^{2})$

Kita itung deh

$\large N \cdot (m^{2} \times m^{-2}) \cdot (C^{-2} \times C^{2})= N \cdot (m^{ \left \{ 2 + (-2) \right \}} ) \cdot (C^{-2} \times C^{2})$
                                                                     $\large = N \cdot (m^{0} ) \cdot (C^{-2} \times C^{2})$
                                                                     $\large = N \cdot 1 \cdot (C^{-2} \times C^{2})$

Sekarang yang "C" kita hitung

$\large N \cdot 1 \cdot (C^{-2} \times C^{2}) = N \cdot 1 \cdot (C^{ \left \{(-2)+2 \right \}} )$
                                           $\large = N \cdot 1 \cdot (C^{0} )$
                                           $\large = N \cdot 1 \cdot 1$

Dan sekarang kita telah mengetahui nilai satuannya adalah

$\large N \times 1 \times 1 = N$

Kita gabung dengan kerjaan kita

$\large =18 \times 10^{1} N$

Kita ubah ke bentuk baku

$\large 18 = 1,8 \times 10^{1}$

Maka .....

$\large 18 \times 10^{11} N = 1,8 \cdot 10^{1} \times 10^{11}N$
                            $\large = 1,8 \cdot 10^{(1+11)} N$

$\large = 1,8 \cdot 10^{12} N$

jadi selesai deh soalnya. Kita urut yah berantakan yang diatas tuh

Diketahui : $\large Q_{1} = +2$ $\large C$
$\large Q_{2}= +4$ $\large C$
    $\large r = 20$ $\large cm$ $\large = 20 \times 10^{-2}$ $\large m$
   $\large k = 9 \times 10^9 N m^{2} C^{-2}$
Ditanya : $\large F =...?$
Jawab :

$\large F = k \frac{Q_{1}\times Q_{2}}{r^{2}}$
      $\large = (9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2}) \left ( \frac{2 C\cdot 4C}{(20 \times 10^{-2}m)^{2}}\right )$
$\large =(9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2})\left ( \frac{8 \cdot C^{2}}{(20 \times 10^{-2}m)^{2}} \right )$
    $\large =(9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2})\left ( \frac{8 \cdot C^{2}}{4 \cdot 10^{-2} \cdot m^{2}} \right )$
    $\large =(9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2}) \cdot ( 2 \times 10^{2} \cdot C^{2} m^{-2} )$
      $\large =9 \times 10^{9}N m^{2} C^{-2} \cdot 2 \times 10^{2} C^{2} m^{-2}$
      $\large =18 \times 10^{1} N$
$\large = 1,8 \cdot 10^{12} N$

Jadi, besar Gaya Coulombnya adalah    $\large 1,8 \cdot 10^{12} N$
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Sudah selesai jumpa lagi di episode selanjutnya, bye

Catatan Penting :

$F = k\frac{Q_{1} \times Q_{2}}{r^{2}}$

ket : = Gaya Coulomb ------------------------->Newton (N)
        =Konstanta = $9 \times 10^{9} N m^{2} C^{-2}$ atau $9 \times 10^{9} N m^{2} / C^{2}$
        $Q_{1}$ = Muatan listrik benda I------------------> Coulomb (C)
       $Q_{2}$ = Muatan listrik benda II -----------------> Coulomb (C)
         =Jarak antara dua muatan ----------------->Meter (m)
rumus diatas beserta keterangannya WAJIB DIHAPAL!!!!!
$\large a^{5}\times a^{2}=a^{(5+2)}=a^{7}$

$\large a^{3}\times a^{-6}=a^{ \left \{3+(-6)\right \} }=a^{-3}$

$\large \frac{a^{3}} {a^{-6}}=a^{ \left \{3-(-6)\right \} }=a^{9}$

$\large \frac{a^{4}} {a^{8}}=a^{(4-8) }=a^{-4}$
Rumus di atas WAJIB DIHAPAL!
$\large a \times \frac {b}{c} = a \times b \times \frac {1}{c}$

$\large \frac {a \times b}{c} = a \times b \times \frac {1}{c}$

$\large \frac {a}{b \times c} = \frac {a}{b} \times \frac {1} {c}$

$\large \frac {a\times b}{c \times d} = \frac {a}{c} \times \frac {b} {d}$
Komutatif
$\large a \times b= b \times a$ atau $\large a \times b \times c= b \times a \times c$ atau $\large a \times b \times c= c \times a \times b$ yang penting bilangannya tukaran tempet ingat yah
Asosiatif
$\large a \times (b \times c)= (a \times b) \times c$ ini sih masalah yang mana dulu dikerjain suka suka lo (asal dalam lingkup perkalian or penjumlahan)
Distributif
$\large a \times (b + c) =a \cdot b + a \cdot c$ atau bentuknya terbalik $\large a \cdot b + a \cdot c = a \times (b + c)$
$\large a \times 1 = a$
$\large 1 = a^{0}$ dengan $\large a \neq 0$
$\large a^{-4} = \frac {1}{a^{4}}$ ato kalau dibalik menjadi $\large \frac {1}{a^{4}} = a^{-4}$

وَلسَّلَامُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللّٰهِ وَبَرَكَاتُهُ

3 komentar:

Unknown11 Agustus 2012 pukul 13.55
terimakasih
BalasHapus
Balasan
Unknown3 September 2014 pukul 07.15
anda gila tapi cerdas serta kreatif. sangat membantu, terimakasih. hehe
BalasHapus
Balasan
Unknown24 Desember 2014 pukul 03.26
Ali sekarang seleksi masuk pelatnas Olimpiade Astronomi Internasional, doakan lolos ke tahap selanjutnya yah kawan :D
BalasHapus
Balasan

Knowledge is Something Useful

Halaman

Sabtu, 04 Agustus 2012

Gaya Coulomb

hy all. Gw kali ini mau berbagi sedikit pengetahuan mengenai Gaya Coulomb (guru gw bilang gitu). Ini adalah materi bab I subbab c ( di buku gw gitu) kelas 9. Di subbab ini terdapat satu rumus yaitu

3 komentar:

About Me