Rumus Gaya Coulomb

Hukum Coulomb tentu tidak asing bagi yang telah menempuh pendidikan SMA, khususnya yang masuk di jurusan IPA. Rumus gaya Coulomb bisa digunakan untuk menghitung gaya yang berhubungan dengan kelistrikan.Pada pembahasan kali ini kita akan mempelajari perihal sejarah, bunyi, serta rumus gaya Coulomb.

Langsung saja simak pembahasannya di bawah ini.

Sejarah Hukum Coulomb

rumus gaya coulumb
Sejarah Hukum Coulomb

Hukum Coulomb merupakan hukum yang dicetuskan oleh Charles Augustin de Coulomb.  Coulomb merupakan fisikawan berkebangsaan Perancis yang lahir pada tahun 1736. Awal penelitian yang dilakukan Charles untuk menemukan Hukum Coulomb adalah dengan mengunakan neraca puntir.

Neraca puntir digunakannya untuk meneliti muatan-muatan listrik yang dapat menimbulkan gaya. Akibat penelitian ini muncullah teori gaya elektrostatis untuk pertama kalinya. Teori ini selanjutnya dikenal hingga saat ini sebagai Hukum Coulomb.

Hukum ini menjelaskan bagaimana hubungan antara gaya pada dua titik muatan yang dipisahkan oleh jarak tertentu. Muatan listrik sejatinya memiliki dua jenis, yaitu muatan negatif dan muatan positif. Kedua muatan itulah menurut Hukum Coulomb dipengaruhi oleh sebuah gaya.

Sifat dari muatan tersebut saling tarik menarik bahkan bisa jadi saling tolak menolak. Satuan yang digunakan untuk menghitung gaya  ini adala C (Coulomb). Nama Coulomb diambil untuk mengenang jasa Charles Augustin de Coulomb.

Baca juga: Rumus gaya terlengkap

Bunyi Hukum Coulomb

rumus gaya coulumb
Bunyi Hukum Coulomb

Hukum Coulomb selayaknya hukum pada fisika lainnya memiliki bertugas untuk menguraikan hubungan antara gaya yang dialami kedua muatan. Berdasarkan percobaan yang dilakukan oleh Charles hukum ini memiliki sebuah kesimpulan tertentu.

Bunyi dari Hukum Coulomb adalah sebagai berikut:

“Besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan listrik masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut.”

Hal ini menunjukkan bahwa ketika muatan listrik sejenis didekatkan maka akan terjadi gaya tolak-menolak. Sedangkan apabila kedua muatan yang memiliki muatan berbeda didekatkan akan terjadi gaya saling tarik-menarik. Prinsip tersebut disebut sebagai gaya elektrostatis.

Pelajari juga: Rumus gaya gravitasi

Persamaan Hukum Coulomb

Persamaan Hukum Coulomb
Persamaan Hukum Coulomb

Hukum Coulomb memiliki persamaan dengan beberapa studi lainnya. Hal ini karena konsep dasar yang digunakan pada kedua hukum atau konsep ilmu tersebut sama. Berikut adalah beberapa persamaan Hukum Coulomb:

Persamaan Hukum Coulomb dan Hukum Newton

Pada dasarnya prinsip yang digunakan pada Hukum Coulomb mirip dengan Hukum Newton. Hanya saja terdapat beberapa perbedaan di dalamnya. Hal ini terjadi karena Hukum Coulomb merupakan pengembangan dari Hukum Newton, khususnya pada gaya gravitasi bumi.

Hukum Coulomd menggunakan prinsip kerja tarik menarik yang ada pada gayra gravitasi bumi. Hal ini digunakan untuk melihat hubungan yang terjadi antara dua benda. Sedangkan apabila pada Hukum Coulomb hubungan ini terjadi pada dua muatan listrik.

Meski memiliki konsep yang hampir sama, keduanya juga memiliki perbedaan. Pada gaya gravitasi dalam Hukum Newton hanya terjadi gaya tarik-menarik. Akan tetapi pada Hukum Coulomb tidak hanya terjadi gaya tarik-menarik melainkan juga terdapat gaya tolak-menolak antara dua muatan.

Persamaan Hukum Coulomb dan Medan Listrik

Selain memiliki persamaan dengan Hukum Newton, Hukum Coulomb juga memiliki persamaan dengan medan listrik. Pada Hukum Coulomb gaya listrik timbul antara benda-benda yang memiliki miatan listrik.

Terdapat dua faktor yang mempengaruhi hal tersebut, yaitu muatan listrik yang sebanding besar dan muatan listrik yang berbanding terbalik. Hal tersebut dapat dilihat dari gaya yang terjadi pada jarak antar benda yang memiliki muatan listrik.

Apabila pada medan listrik, gaya listrik terjadi pada sekitar benda yang memiliki muatan listrik. Tidak hanya itu, gaya tarik menarik dan tolak menolak muatan listrik terjadi pada sebuah benda yang memiliki muatan listrik.

Rumus gaya Coulomb

Rumus gaya Coulomb
Rumus gaya Coulomb

Charles Augustin de Coulomb juga menunjukan rumus gaya Coulomb yang digunakan untuk menyelesaikan masalah dari persoalannya. Persamaan tersebut digunakan untuk mencari gaya yang ditimbulkan  dari jarak pada kedua muatan. Rumus besar gaya elektrostatis adalah sebagai berikut:

F =

Keterangan:

F = Gaya elektrostatis tarik menarik atau tolak menolak (N)

k = Konstanta pembanding (9 x 109 Nm2/C2)

q1 = Nilai pada muatan pertama (C/Coulomb)

q2 = Nilai pada muatan kedua (C/Coulomb)

r2 = nilai kuadrat anatara dua titik muatan (m)

Hukum Coulomb dipengarui oleh jarak antar dua muatan, sehingga termasuk ke dalam besaran vektor. Hal ini menyebabkan apabila terdapat lebih dari dua muatan, maka besaran yang dihitung adalah gayanya. Besaran gaya tersebut dihasilkan dengan cara menjumlahkan kedua vektornya.

F = F1 + F2

F =  +

Keterangan:

F1 = gaya Coulomb yan disebabkan oleh hubungan q1 terhadap q3

F2 = gaya Coulomb yan disebabkan oleh hubungan q2 terhadap q3

F = Gaya kesulurahan

Rumus gaya Coulomb tersebut berlaku pada muatan-muatan listrik yang memiliki posisi pada garis lurus. Apabila muatan listrik membetuk segitiga, sudut yang terbentuk juga akan mempengaruhi besar kecilnya gaya yang terjadi. Berikut adalah persamaannya:

F =

Simbol merupakan sudut yang terbentuk antara benda yang memiliki muatan-muatan listrik pada F1 dan F2.

Belajar juga: Rumus gaya normal

Penerapan Hukum Coulomb Pada Kehidupan Sehari-Hari

Penerapan Hukum Coulomb Pada Kehidupan Sehari-Hari
Penerapan Hukum Coulomb Pada Kehidupan Sehari-Hari

Tanpa kita sadari sebenarnya Hukum Coulomb banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Terdapat beberapa hal yang terjadi dan merupakan penerapan dari Hukum Coulomb. Diantaranya adalah sebagai berikut ini:

Petir

Saat terjadi hujan lebat yang disertai badai, kita pasti akan menjumpai banyak kilatan akibat petir. Bahkan tak jarang suaranya cukup mennggelegar. Petir terjadi akibat adanya dua awan yang bertabrakan.

Ketika hujan turun, terjadi pergesekan antara partikel pada awan dengan udara, sehingga awan menjadi bermuatan listrik statis. Listirk statis pada awan ini yang menyebabkan terjadinya pelepasa muatan listrik di udara.

Hal itu menyebabkan munculnya kilatan-kilatan cahaya yang sering dibarengi dengan suara yang menggelegar. Tak jarang muatan listrik antar awan yang sama saling bertabrakan sehingga kilatan yang dihasilkan jauh lebih besar.

Mesin Fotocopy

Mesin fotocopy pada dasarnya bekerja menggunakan prinsip gaya tarik-menarik antara muatan listriknya. Oleh karena itu dalam mesin fotocopy terdapat muatan yang tak sejenis. Hal ini berguna untuk menghindari gaya tolak menolak pada mesin fotocopy.

Silinder alumunium yang dilapisi dengan selenium ditambahkan muatan listrik yang positif. Selanjutnya silinder tersebut akan disinari oleh proyeksi dari gambar sehingga mesin dapat mengkopi hasil proyeksi tersebut.

Gaya tarik-menarik listirk berguna untuk membuat mesin menggambarkan kembali hasil proyeksi dengan bantuan silinder aluminium. Jika di dalam mesin fotocopy terdapat gaya tolak-menolak, maka gambar tidak dapat diproyeksikan oleh mesin.

Rambut yang Disisir

Tanpa didasari saat sedang menyisir rambut terjadi gaya elektrostatis yang muncul akibat adanya listrik statis. Rambut akan berdiri seiring terjadinya gesekan-gesekan yang dilakukan oleh sisir. Gesekan tersebut menimbulkan munculnya aliran listrik pada helai-helai rambut.

Sebelumnya disebutkan bahwa manusia merupakan salah satu medan listrik alami. Hal ini menjadi salah satu alasan yang membuat interaksi antara sisir dan rambut memunculkan aliran listrik. Terjadi sebuah gaya tarik menarik antara rambut dan sisir, sehingga saat sisir diangkat rambut ikut berdiri.

Demikianlah pembahasan mengenai rumus gaya Coulomb, sejarah, serta bunyinya. Tanpa disadari banyak peristiwa dalam kehidupan sehari-hari yang menggunakan Hukum Coulomb dalam penerapannya. Semoga bermanfaat dan selamat membaca.

 

 

Leave a Reply