Transcript for:
Gaya Coulomb dan Listrik Statis

Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh Selamat datang di Fisika Mudah bersama Pak Anang Rifai Anak-anak, pada video kali ini Pak Anang mau menjelaskan tentang Fisika kelas 12, bab 2 yang versi baru Anak-anak, bab 2 versi baru ini nanti Pak Anang tidak banyak yang saya benahi Pak Anang mau menjelaskan mungkin antara 2 sampai 3 video saja jadi yang 2 video awal nanti ini menjelaskan tentang gaya kolom dan medan listrik kalau video panang yang tahun lalu yang sebelumnya itu digabung jadi satu sehingga panjang sekali lama waktunya lebih dari mendekati 40 menit lah kalau enggak gitu ya 40 menit lebih dikit jadi itu terlalu panjang makanya saat ini nanti Pak Anang akan pecah jadi dua gaya kolom dulu kemudian saya beri contoh soal yang beda dengan yang kemarin sehingga nanti akan menambah banyak contoh-contohnya kemudian medan listrik pada video berikutnya nanti juga saya berikan contoh yang beda dengan yang kemarin sehingga akhirnya video yang baru ini nanti ini melengkapi, lebih melengkapi dan kemudian saya upayakan tidak terlalu lama sehingga tidak jemuh ya maksimal 20 menit atau 23 gitu aja ya baik anak-anak sekarang bab 2 listrik statis ya kalau sebelumnya kita membahas tentang listrik dinamis listrik yang bergerak ya itu adalah arus listrik muatan yang bergerak Nah sekarang kita bahas tentang Lestrek, statis lestrek yang Diam, yang kita bahas adalah tentang mematahnya saja tapi tidak bergerak nah, ternyata ilmuwan fisika yang bernama Kolum itu menemukan bahwa muatan listrik itu bisa berinteraksi satu dengan yang lainnya nah, disini misalkan ya ada dua buah muatan muatan satu dan muatan dua itu kalau muatan itu jenisnya ada dua macam, ada yang positif ada yang negatif nah, kalau ada dua buah muatan yang sejenis Terima kasih. Kemudian pada jarak tertentu R, ternyata terjadi tolak menolak kalau sejenis. Baik plus-plus maupun minus-minus. Tapi kalau muatannya itu tidak sejenis, plus dan minus terjadi tarik menarik. Jadi kalau ini ada muatan positif, muatan positif didekatkan terjadi tolak menolak. Kalau muatan negatif, muatan negatif tolak menolak. Kalau positif dengan negatif terjadi tarik menarik Nah akhirnya kemudian kolom berkesimpulan berarti ada gaya disini Ada gaya baik yang tolak menolak maupun tarik menarik pada saat dua buah muatan di dekatan pada jarak R Akhirnya kolom terus berpikir Mencoba, mencoba, mencoba Akhirnya menemukan kesimpulan Bahwa gayanya bisa dicari Dengan rumus K, Ki 1, Ki 2 Per R kuadrat Nah, jadi Ki 1, Ki 2 Itu adalah muatan listriknya Tadi yang dikatakan tadi ya Terus kemudian R adalah jarak keduanya Nah, disini saya berikan simbol 21 maksudnya jarak muatan 2 ke 1 atau 1 ke 2 jarak antara muatan 1 ke 2 atau 2 ke 1, sama saja nah, sekarang K nya adalah konstanta, yang ditemukan oleh kolom, ya, kesebandingan akhirnya, menemukan bahwa yang pas adalah 9 x 10-9 Newton meter kuadrat per kolom kuadrat satuan muatan itu kolom ya memuatkan kolum sesuai dengan penemunya ini kolum dan kemudian juga menemukan gaya dikenal dengan gaya kolum karena memang menemukan kolum baik anak-anak sifat dari gaya itu adalah besaran vektor, nah kalau besaran vektor maka nanti kalau gayanya lebih dari satu maka akan dijumlahkannya sesuai dengan aturan vektor Kalau cuma 2 muatan, ya cuma 1 kaya. Tapi kalau 3 muatan, maka akan muncul 2. Contoh seperti ini, kalau disini saya punya 3 buah muatan, ini ke-1, ini ke-2, ini ke-3. Diletakkan di sekitiga sama sisi Misalkan ya Nah begini Maka konsepnya akan kita dapatkan Kalau ini plus, ini plus, ini minus Maka plus dengan plus terjadi tolak menolak Maka muncullah gaya kesana Jadi gitu Nah karena disini interaksi antara Q1 dan Q2 Maka disini diberikan notasi adalah gaya F Kemudian 1, 2. Maksudnya adalah gaya pada muatan 1 akibat dari muatan 2. Karena memang yang ditanyakan misalkan gaya 1, gaya dikit 1. Nah, begitu pula interaksi antara Q1 dengan Q3. Sama, terjadi interaksi. Karena di sini plus minus, maka konsepnya adalah bukan tolak-menolak, tapi tarik-menarik. Maka dia Q1 ditarik Q3, sehingga di sini adalah F1, 3. Maksudnya, gaya pada muatan 1 akibat muatan 3. Nah, anak-anak, ini sebenarnya soal di buku Saku Findo. Saya bacakan saja soalnya. Itu adalah halaman 66. Kalau misalkan ada yang mau mencari, nggak ada di sini ya, nanti saja. Halaman 66, jelas ya, kalau misalkan mau mencari soalnya. Halaman 66 dari buku Saku Findo. Soal latihan 2.1. Ya, tempatnya nggak ada. Halaman 66, Soal Latihan 2.1 Saya bacakan saja, biar nanti enak gitu ya Nanti akan ada fotonya gitu ya Sehingga akhirnya bisa dibaca oleh anak-anak Saya bacakan Pada titik-titik sudut dari dari sebuah sekitiga sama sisi ditempatkan muatan k1 1 mikrokolom positif k2 2 mikrokolom positif ketiga 4 mikrokolom negatif jika panjang sisi-sisi sekitiga 30 cm tentukan besar gaya yang bekerja pada muatan G1 ya, karena bekerja pada muatan G1, sehingga dikatakan disini F1 ya, ini muatan gaya yang bekerja pada G1 ini gambar sudah disini ya 30, 30 ini sama sisi, ini juga 30 nah saya tidak kasih 30 karena untuk gambar ini nah Sekarang anak-anak, tadi saya lanjutkan tadi ya. Nah, setelah kita tahu ada F12, F13, karena sifatnya vektor, ya di jumlah secara jajaran ginjang gitu ya. Nah, bentuk sudut alfa. Di sini ada sudutnya. Nah, sudutnya. Nah, kemudian hasilnya ini adalah ini. Nah ini adalah Vektornya F1 Nah sudutnya adalah Kita bisa lihat disini sudutnya Ini kalau Kalau segitiga sama sisi Itu kan 60 Otomatis ya Ini 6, 60 disini Derajatnya Sekarang Sekian ini sampai sini Sekaligus 180 Nah karena disini Karena disini Dikurangi 60 Maka sisanya tinggal 120 Jadi sudutnya ini 120 derajat sudutnya adalah 120 derajat nah anak-anak sekarang caranya kita tentukan dulu masing-masing ya kayak tadi rumus ini ya F12 K K1 K2 per R12 kita masukkan harganya K nya adalah 9 kali 10 pangkat 9 nah terus Kesat Ingat, Ki 1 itu adalah 1 mikrokolom Anak-anak, biasanya karena muatan itu sangat kecil Selalu pakai satuan mikro Ya, pakai satuan mikro Mikro itu 10 pangkat min 6 Nah, karena di sini saya ganti 1 x 10 pangkat min 6 Ya, jadi-jadikan kolom Ya, karena di sini satunya kolom Terus dikalikan Ki 2 Nah, Ki 2 Banyak berapa? 2. 2, karena mikrokolom, 10 pangkat min, 6. Kemudian dibagi dengan, dibagi dengan, ini R-nya. R-nya adalah 30 cm. Ya, paling aman, caranya, dijadikan ke dalam meter itu 30, 10 pangkat, min 2 meter ya, nah, terus dikuadratkan begini, ini paling aman mengerjakannya, baik ya, sekarang nah, kita bisa lanjutkan disini, nah 9 Kemudian dikalikan 2 kali 1, 2 ya. Dikalikan 2 gini ya. Kemudian lihat ini. Ini 10 pangkat min 6, 10 pangkat min 12. Terus di sini ada 10 pangkat 9. Jadi plus 9 ini min 12. Jadi di sini masih 10 pangkat min 3. Nah, begini ya. Kemudian dibagi. 30 kuadrat itu 900. 900. Min 2 kuadrat ada 10 angkat min 4. Nah, begini ya. Nah, caranya. Kita corek, ini 0, 0, 2, ini 100. Kalau ini saya hilangkan, ya, ini tinggal min 2. Nah, gitu ya. Nah, kemudian antara ini, min 2 dengan min 3 dicorek juga, ya. Atas bawah bisa dicorek, ya. Nah, ini jadinya tinggal min 1. Min 1. Ini 3 ya. Nah, begini ya. Oke. Akhirnya kita dapatkan. Nah, 9 dengan 9. Hilang juga. Habis. Ya. Sehingga tinggal 2 kali 10 ke minus 1. Cepat Jadi, F12 adalah 2, 10 angkat, min 1, satuannya Newton. Ini cara menghitung gaya kolom. Nah, sekarang anak-anak, kita lanjut. Sekarang yang ini, F13. F13. Untuk F13, refusinya sama, jadi F13 berarti K kemudian Ki1, Ki3 per R13 kuadrat. Jadi begitu, R13 kuadrat. Nah, sekarang anak-anak. K-nya adalah 9, 10 pangkat 9 gitu ya. Kemudian dikalikan. K-1-nya tadi, 1 mikrokolom. 1, 10 pangkat min 6. Nah, K-3-nya adalah... adalah 4 mikrokolom 4, 10 pangkat min 6 dibagi dengan dibagi dengan jaraknya sama, 30 kan? jadi sama dengan 30 10 pangkat min 2 dikuadratkan Jadi, kita dapatkan 9 dikalikan 4 gitu ya. 9 x 1 x 4, ya 9 x 4 aja nanti dicorek masalahnya ya. Nah, sama dengan tadi, pangkat 9, ini pangkat 12. Jadi, tinggal pangkat 10, pangkat min, min 3. Dibagi dengan 300, dikwadratkan itu 900 ya. 900 Kemudian 10 pangkat min 4. Nah, kita corek. 02 hilang sama ini tinggal min 2. Nah, kemudian min 2 ini corek. Corek sama min 3 tinggal min 1. Nah, sama dengan tadi kan? Terus kemudian ini 9 sama 9 corek. Jadi tinggal sama dengan 4 kali 10 pangkat min 1 Newton. Nah, anak-anak, karena sudah ketemu F1, 2 dan F1, 3, sekarang menjumlahkannya pakai vektor. Menjumlahkannya pakai vektor. Di mana rumus vektor itu di kelas 10 sudah ada. Kalau mencari F1-nya berarti ya gabungan keduanya adalah akar dari F. 1 2 kuadrat ditambah dengan f13 kuadrat ditambah dengan f13 kuadrat. tambah 2 F12 F13 kemudian cos alpha nah anak-anak setelah rumus ini ini Di kelas 10 sudah kita jelaskan. Dan ada di video Pak Anang juga ada. Kelas 10 masalah baku viktor. Penjumlahan viktor secara jajaran ginjang. Ada bisa dicek. Nah ini kita butuhkan lagi kos alfanya. Alfanya. Lihat di sini. Sudutnya 120 anak-anak. Saya ingatkan saja ini. Saya ingatkan saja. Ingat kalau 120 itu kuadran 2. Nah anak. Kuadran 2 matematika ya. Nah kuadran 2 itu anak. itu adalah menggunakan konsep kalau kuadran itu ya positifnya hanya sin sinnya positif, kemudian cos dan tangannya negatif, kita gunakan all sin tak cos kuadran 1 itu all, sinnya positif, cosnya positif tangannya positif, sin kuadran 2 itu sin saja yang positif, yang kuadran 3 itu tangan saja yang positif cos yang kuadran 4 itu hanya cos saja yang positif Yang lainnya pokoknya negatif Nah sekarang Ingat yang kedua Cara membuat mencari sudut yang besar itu Standarnya adalah Menggunakan 180 Dan 360 Kalau kuadran 2 Menggunakan 180 Nah selisih 120 dengan 180 itu 60 Makanya nanti Sebelum saya kerjakan Ingat-ingat bahwa Kos 120 Itu sama dengan tadi di kuadran 2 All sin, berarti cos-nya negatif Maka caranya min dulu Kemudian selisihnya 120 dengan 180 itu 60 Jadi disini cos 60 Jadi hasilnya adalah Min Cos 60 itu adalah setengah Jadi min, minus setengah Ini untuk biar Barangkali ada anak-anak yang lupa cara mencari kos yang besar yang 2 dan 2 baik, sekarang kita lanjutkan kita tuliskan di sini, F1 berarti sama dengan akar dari F1 nya tadi, F1 2 tadi, ini F1 2 nya adalah 2 ke 10 pangkat min 1. Jadi 2 10 pangkat min 1 dikuadratkan, ditambah F1 3. F13 nya taksi adalah 4 4 x 10-1 dikuadratkan Ditambah 2 F12 2 10 pangkat Min 1 Kemudian dikalikan 4 10 pangkat min 1 Kemudian Masih dikalikan dengan Tadi Nah cos alpha sudah kita cari Min setengah Tempatnya Di sini aja ya Min setengah Nah gini ya Nah main setengah tidak ada penghapus begini saja Jadi, min setengah. Nah, gini ya. Nah, ini akarnya sampai sini. Oke, panjang. Baik, sekarang kita lanjutkan. Jadi, akar dari... 2 kuadrat itu adalah 4 4 kemudian 10 pangkat min 2 ya min 1 kuadrat ya min 2 ditambah dengan 4 kuadrat itu 16 ya 16 10 pangkat min 2 ini min Dikalikan plus jadi min Min gitu ya Kemudian Ada setengah Dicorek sama 2 Nah begini ya Sehingga tinggal 2 kali 4 2 kali 4 Itu 8 Kemudian 10 Pangkat berapa itu? min 1, min 1, min 2 oke nah, sekarang kita lihat semua pangkat min 2 min 2, min 2, tinggal kita lihat angkanya aja, 4 ditambah 16 Itu 20 Dikurangi 8 Itu 12 Jadi ini sama dengan Akar dari 12 10 pangkat min 2 Nah Akar 12 12 itu adalah 4 kali 3 Jadi caranya adalah akar dari 4 kali 3 kali pangkat min 2. 4 nya naik, 4 nya keluar maaf ya. Jadi 2 akar 3, 10 pangkat min 1. Karena min 2 di akar tinggal min 1. Atau bisa juga 0,2 akar 3 newton. Baik anak-anak, saya tambahin satu soal lagi dari buku Saku Findo, halaman 6-7 soal latihan 2.3 saya bacakan ya 2 buah bola kecil berpenguatan positif masing-masing Ki, digantungkan pada tali Su Sutera seperti pada gambar. Tarinya di-AP kan berarti masanya. Apabila masa masing-masing muatan 10 gram, tentukan besar muatan tersebut. G-nya 10 meter persekon kuadrat. Anak-anak, gambarnya sudah tak pindah. di sini ada dua buah muatan positif di sini ini ada talinya sangat tipis kemudian disini sudutnya 90 ya yang pertama kali kita harus paham bahwa plus-plus terjadi tolak-menolak maka ada gayakulum ke arah sana gayakulum ke arah sini Kemudian kondisinya seimbang seperti ini. Maka, gaya yang muncul lagi adalah, pertama, karena dia punya masa, masanya 10 gram, dijadikan kilogram adalah sebuah katmin 2 kilogram. Min 3 itu karena gram ke kilogram akan min 3. Karena ada 10, jadi min 2. Nah, akhirnya kemudian ada gaya ke bawah, yaitu gaya berat WMG. Gaya berat. Nah, kemudian tali ini, Ini bisa kita perisikan dengan 2 arah ke arah atas dan ke arah samping, yang ke atas ini T sin alfa, yang ke samping T cos alfa nah sekarang, perhatikan disini, disini 90 sudut segitiga sudut segitiga anak-anak sudut segitiga itu 180 kalau ini 90, maka jumlah kedua sudut ini adalah 90 juga, karena 180 adalah 90 per 90 ini sudah diambil 90 tegak lurus, sisanya 90 ini dan ini sekarang karena masanya sama gayanya tentu sama maka bentuk sudutnya pasti alfa ini dan alfa sini sama berarti alfanya 45 karena 90 dibagi 2 jadi 45 45 nah setelah tahu alfanya 45 maka ingat bahwa cos 45 setengah k2 sin 45 setengah k2 Jadi T cos 4 alfa dan T sin alfa ini sama Gitu ya Kita ulangi Kalau sini-sini adalah 45 Maka ingat cos 45 setengah ke 2 Sin 45 setengah ke 2 Ini sama-sama T Jadi gaya ke arah sini dan ke atas sama Nah sekarang Ingat T cos 45 sama dengan F kolom T sin 45 sama dengan B Berarti Tapi kalau ini dan ini sama, maka ini dan ini juga sama. Nah ini analisisnya ini yang perlu ya, kalau ngitungnya gampang. Setelah itu paham, baru kita hitung bahwa gaya kolom itu sama dengan V. Nah gini gitu. Gaya kolom menggunakan tadi adalah K, kemudian Ki 1, Ki 2 per R kuadrat. Nah V-nya MG, kan begini ya. Oke, tinggal kita masukkan. Kalian adalah 9 10 pangkat 9 Ki nya ditanya Ki nya sama, Ki kali Ki Ki kuadrat Per R nya berapa? 30 cm Dijadikan meter Jadi 30 10 pangkat Min 1 dikuadratkan Saya lomkin 2 maaf 30 itu 10 pangkat min 2 Kalau 3 10 pangkat min 1 Jadi kalau 30 cm Oke itu kalau biarkan 30 saja maka 10 pangkat min min 2, karena kan cm dibagi 100 atau kali 10 pangkat min 2 sama dengan masanya 10 pangkat min 2, G nya 10 nah anak-anak kita bisa selesaikan ini pindah ke sini yang ini pindah ke bawah jadi Ki kuat itu sama dengan ini kan 10 pangkat minus 1 ini terus ini pindah ke sini 30 kuadrat itu 30 kuadrat 9, 900 Min 2 kuadrat 10 pangkat min 4. Nah ini jatuh ke sini. Terus ini yang ke bawah. Dibagi dengan 9 10 pangkat 9. Baik. Sekarang kita bisa selesaikan. 9 dengan 9 habis. Kemudian ini naik. Kalau naik jadinya pangkat min, min 9. Jadi akhirnya, Ki kuadrat sama dengan, ini 100 dengan min 4, ya, itu dicorek saja. Ya, tinggal min, min 2. Nah, jadi... jatuh anak-anak ya, maaf ya jadi nah, kita bisa dapatkan pangkat min 1 pangkat min 2 berarti 10 pangkat min 3 ini naik 10 pangkat min 9 nah, sehingga kita dapatkan Ki kuadrat sama dengan min 9 dengan min 3 10 pangkat pangkat min 12 Nah kalau kita mencari kini saja anaknya saja berarti akar dari 10 pangkat min 12 Ya tinggal 10 bangkat min 6 ko atau berarti satu mikrokok kolom nah ini anak-anak cara menentukan muatan kalau ada gambar seperti ini demikian semoga bermanfaat Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh