BAB IPENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangHukum coulomb menyatakan bagaimana dua muatan
yang diam saling mempengaruhi (berinteraksi), yang dinyatakan dalam
gaya yang dilakukannya satu terhadap yang lainnya. Dalam
percobannya columb menyatakan bahwa jika kedua muatan yang dimiliki
oleh benda dalam keadaan diam jenis muatannya sama akan tolak
menolak. Untuk muatan yang tidak sejenis akan Tarikmenarik. Gaya
yang bekerja pada sebuah benda yang diam oleh benda lain sering
dinyatakan sebagi gaya columb.
Yang melatar belakangi percobaan ini adalah agar kita dapat
memahami prinsip hukum coulomb melalui peristiwa tarik menarik dan
gaya tolak elektrostatik. Dengan melakukan percobaan ini prinsip
hukum coulomb dapat diketahui.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dari percobaan ini adalah Bagaimana cara
mengetahui prinsip hukum coulomb melalui peristiwa tarik menarik
dan gaya tolak elektrostatik?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah Memahami prinsip hukum
coulomb melalui peristiwa tarik menarik dan gaya tolak
elektrostatik.
1.4 Manfaat
Adapun manfaat dari percobaan ini adalah Dapat memahami prinsip
hukum coulmb melalui peristiwa tarik menarik dan gaya tolak
elektrostatik.BAB IITINJAUAN PUSTAKA
Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1806) merupakan fisikawan
asal Perancis yang merumuskan gaya tarik menarik antara benda
bermuatan listrik yang dinamai sesuai namanya, yaitu Hukum Coulomb.
Ia dilahirkan di Angouleme, Perancis pada tanggal 14 Juni 1736. Ia
berprofesi sebagai insinyur militer selama tiga tahun di pelabuhan
Bourbon, Martinique. Disini Coulomb ditugaskan untuk menyelesaikan
sebuah bangunan yang menghabiskan biaya yang sangat besar. Semua
pengalaman disini mengiringnya untuk mempelajari sifat-sifat
mekanis bahan-bahan dan bermacam-macam struktur tehnik. Selama
dipulau ini dia menulis sebuah paper terkenalnya sur une
application des Regles de maximis et minimis a quelques ploblemes
de staliques relative a larchitecture yang dipresentasikan pada
1773 di Akademik Sains Prancis. Laporan ilmiah ini menjelaskan
sejauh mana gabungan matematika dan fisika itu akan mempengaruhi
gesekan dalam beberapa persoalan Statika. Pada tahun 1780-an,
Charles Coulomb menyelidiki gaya listrik dengan menggunakan
pengimbang torsi. Peralatan yang digunakan Coulomb hampir sama
dengan peralatan Cavendish, yaitu peralatan yang digunakan untuk
gaya gravitasi (Anonim, 2014 ).
Ketika bola bermuatan didekatkan ke bola pada batang yang
tergantung, batang tersebut berotasi sedikit. Serat tempat batang
bergantung menahan gerak berputarnya batang tersebut dan sudut
putaran sebanding dengan gaya yang diberikan. Dengan menggunakan
peralatan ini, Coulomb menyelidiki bagaimana gaya listrik
bervariasi sebagai fungsi besar muatan dan jarak di
antaranya.Coulomb berpendapat bahwa:1. Gaya yang diberikan pada
satu benda bermuatan dengan benda bermuatan lainnya berbanding
lurus dengan muatan pada masing-masing benda tersebut. Artinya,
jika muatan pada salah satu benda digandakan, gaya akan naik
menjadi empat kali lipat dari nilai awalnya. Hal ini berlaku jika
jarak antara kedua muatan tersebut tetap sama.2. Jika jarak antara
kedua muatan bertambah maka gaya akan berkurang terhadap kuadrat
jarak antara kedua muatan tersebut. Artinya, jika jarak digandakan,
gaya akan berkurang menjadi seperempat nilai awalnya.Dengan
demikian, Coulomb menyimpulkan bahwa gaya yang diberikan satu benda
kecil bermuatan pada benda bermuatan kedua sebanding dengan hasil
kali besar muatan benda pertama Q1 dengan besar muatan benda kedua
Q2, dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak r di antaranya
(Halliday dan Resnick, 1994).
Hukum Coulomb (C) adalah gaya tarik-menarik atau gaya tolak
menolak antara dua muatan listrik yang di sebut coulomb (Fc).
Apabila gaya muatannya sama maka (Fc) akan tarik menarik. Dan
apabila tak sama maka akan tolak-menolak.Besar Coulomb tergantung
pada:1. Besar masing-masing Coulomb ( Q1 dan Q2 )2. kuadrat jarak
antara dua coulomb ( r )Bunyi hukum coulomb:Besar gaya
tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara dua benda bermuatan
listrik, berbanding lurus dengan besar masing-masing muatan listrik
dan berbanding terbalik dengan kuadrat antara dua benda
bermuatan.Secara matematik hukum coulomb dirumuskan dengan;Fc = K
...........................................................(1)Ket :
Fc:Gaya tolak-menolak atau tarik menarik dalam satuan Newton ( N
)Q1:Besar muatan pertama dalam satuan coulomb ( c )Q2:Besar muatan
kedua dalam satuan coulomb ( c )r:Jarak antara dua benda bermuatan
dalam satuan meter ( m )K:Konstanta pebanding (9x109 Nm/C)
Muatan listrik merupakan entitas dasar dan menjadi primadona
dalam elektrostatika. Muatan listrik dapat dipindah dari suatu
benda ke benda lainnya dengan cara menggosok atau cara lainnya,
akan tetapi muatan tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Ada
tiga jenis muatan yaitu positif, negatif dan netral. Muatan yang
sejenis bersifat tolak-menolak, dan muatan yang tak sejenis akan
tarik-menarik. Muatan listrik itu tersimpan dalam benda-benda yang
berada di sekeliling kita, seperti misalnya pada plastik yang
digosok dengan wool, gelas yang digosok dengan sutera pada kilat,
dan masih banyak yang lainnya lagi. Benda-benda yang bermuatan akan
mengerjakan gaya terhadap benda bermuatan lainnya. Gaya ini
dinamakan gaya elektrostatik. Gaya ini bergantung pada besarnya
muatan masing-masing benda dan bergantung pada jarak ke dua benda
(Anonim, 2014).
Dalam hukum Gravitasi, telah dipahami bahwa jika kita
meningkatkan massa benda maka akan membuat gaya semakin besar.
Hampir sama dengan yang terjadi pada hukum Coulomb, gaya yang
bekerja diantara dua partikel bermuatan, bergantung pada besarnya
muatan yang dimiliki oleh masing-masing partikel tersebut. Selain
itu, tentu saja jarak antara partikel juga berpengaruh pada
besarnya gaya. Tarik menarik antara kertas dengan penggaris plastik
terjadi akibat adanya perbedaan muatan listrik yang dimiliki kedua
benda itu.Prosesnya penggaris yang bermuatan listrik dapat menarik
sobekan-sobekan kertas dapat dijelaskan sebagai berikut: Dalam
kebanyakan atom atau molekul netral, pusat muatan positif berimpit
dengan pusat muatan negatif. Ketika isolator misalnya
sobekan-sobekan kertas yang bermuatan netral didekati oleh benda
bermuatan listrik positif misalnya penggaris, pusat muatan negatif
kertas ditarik mendekati benda bermuatan positif penggaris. Dengan
demikian, akan dihasilkan muatan yang lebih negatif pada sisi
kertas yang berdekatan dengan benda pemberi muatan (penggaris).
Muatan yang berbeda jenis ini menghasilkan gaya tarik menarik
sehingga isolator dapat menempel pada benda bermuatan listrik
(Anonim, 2014).
BAB IIIMETODE EKSPERIMEN
3.1 Waktu dan tempat EksperimenPraktikum ini dilaksanakan
pada:Hari/tanggal: Kamis, 10 April 2014Tempat: Laboratorium fisika
ekperimen Pukul: 16.00 WITA Selesai
3.2 Alat dan Bahan
1. Papan landasan.2. Bilik yang dilengkapi cermin, mistar, dan
jendela kaca.3. Lembaran asetat (bening)4. Lembaran Vinyl (putih)5.
Perangkat keras yang terdiri dari:a. Papan penutup (persegi)b.
Penutup plastik (persegi)c. Balokd. Gabus penyumbate. Kain
persegif. Wool persegig. Bola gabush. Benang polyethylen
3.3 Prosedur kerja
1. Merangkai komponen percobaan seperti gambar dibawah ini :
Gambar 3.1 Rangkaian hukum coulombKet :a. Fe= Gaya tolak dan
tarik elektrostatik antara dua bola muatan.b. d= Jarak penyimpangan
bola muatan yang digantung dari kedudukan vertikalnya semula.c. Mg=
Gaya berat dari bola muatan yang digantung.d. L= Panjang benang
Penggantung.e. R= jarak antara dua bola muatan.2. Mengukur massa
bola muatan yang digunakan.3. Memasang benang monofilamen dengan
panjang kurang lebih 1 m yang telah dilipat dua, pada bagian atas
bilik.4. Merekatkan atau mengikat bola muatan pada salah satuujung
monofilamen (dinamakan bola A). Memastikan bola tersebut tergantung
pada bagian tengah bilik.5. Memasang bola muatan yang lain pada
salah satu balok (dinamakan bola B) disisi bilik6. Menggosokkan
lembar vinyl selama kurang lebih 1 menit,lalu mendekatkan pada bola
A.7. Mendekatkan bola B ke bola A secara perlahan, lalu mencatat
jarak penyimpangan bola A yang terjadi (dilihat dari kedudukannya
semula).Nodr
1
2
3
4
5
BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan dan Pengolahan Data Panjang tali (L) : 20
cm Massa Bola 1 : 0,06 gr Massa Bola 2 : 0,010 gr
a.) Lembaran vinyl (putih) Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Pada
Lembar VinylNo.d (cm)keterangan
1.0.2Tolak-menolak
2.0.1Tolak-menolak
3.0.1Tolak-menolak
4.0.2Tolak-menolak
5.0.3Tolak-menolak
( Penuntun praktikum fisika modern, 2014)
b.) Lembaran asetat (bening) Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Pada
Lembar AsetatNo.d (cm)Keterangan
1.0.2Tarik-menarik
2.0.2Tarik-menarik
3.0.3Tarik-menarik
4.0.2Tarik-menarik
5.0.2Tarik-menarik
( Penuntun praktikum fisika modern, 2014)4.2 PembahasanHukum
Coulomb (C) adalah gaya tarik-menarik atau gaya tolak menolak
antara dua muatan listrik yang di sebut coulomb (Fc). Dalam
percobaannya columb menyatakan bahwa jika kedua muatan yang
dimiliki oleh benda dalam keadaan diam jenis muatannya sama akan
tolakmenolak. Untuk muatan yang tidak sejenis akan Tarikmenarik.
Gaya yang diberikan satu benda kecil bermuatan pada benda bermuatan
kedua sebanding dengan hasil kali besar muatan benda pertama Q1
dengan besar muatan benda kedua Q2, dan berbanding terbalik
terhadap kuadrat jarak r di antaranya.
Dalam percobaan Hukum Coulomb ini, praktikan melakukan percobaan
dengan menentukan jarak simpangan terhadap gaya tarik dan gaya
tolak benda dari bahan yang digosokkan pada lembar vinyl dan
asetat. Benda yang digunakan yaitu dua buah bola gabus yang
masing-masing bemassa 0,06 (M1) dan 0,010 (M2) yang digantungkan
pada benang polyethylene dengan panjang 20 cm didalam sebuah system
yang menyerupai elektroskop. Dari perlakuan tersebut di peroleh
hasil nilai rata-rata jarak simpangan pada lembar vinyl sebesar
0,18 cm dengan besar gaya tolak-menolak berkisar pada 529.2 xN dan
nilai rata-rata jarak simpangan pada lembar asetat sebesar 0,22 cm
dengan besar gaya tarik-menarik antara dua gabus sebesar 88.2 x N.
Dan diperoleh pula hasil bahwa benda akan saling tolak-menolak
ketika didekatkan dengan benda yang telah digosokkan ke lembar
vinyl dan saling tarik-menarik ketika digosokkan ke lembar asetat.
Hal ini dikarenakan bola gabus dan lembar vinyl memiliki gaya
muatan yang sama dan bola gabus memiliki gaya muatan yang berbeda
dengan lembaran asetat. Hal ini menunjukan bahwa hasil perlakuan
yang di lakukan sama dengan literatur, yang berbunyi gaya
tarik-menarik atau gaya tolak menolak antara dua muatan listrik
yang di sebut coulomb (Fc). Apabila gaya muatannya berbeda maka
akan saling tarik menarik. Dan apabila sama maka akan
tolak-menolak. Jadi dapat dikatakan bahwa gaya tarik-menarik dan
tolak-menolak dipengaruhi oleh bahan yang digunakan. Pada
perhitungan ralat digunakan 2 persamaan yang sedikit berbeda yaitu
ralat tunggal yang menggunakan Dan dari hasil perhitungan ralat
diperoleh ketelitian pada lembaran vinyl sebesar 96 dan pada
lembara asetat sebesar 92.
BAB VKESIMPULAN
5.1 KesimpulanDari percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan
bahwa muatan bola gabus sejenis dengan muatan pada lembar vinyl,
sehingga interaksi pada dua buah bola gabus saling tolak-menolak.
Sedangkan pada lembar asetat dua buah bola gabus akan saling
tarik-menarik, hal ini karena muatan pada bola gabus berbeda jenis
dengan lembaran asetat. Diperoleh pula rata-rata jarak simpanga
pada lembar vinyl sebesar 0,18 cm dan pada lembar asetat 0,22
cm.
5.2 SaranSebaiknya sebelum melakukan kegiatan praktikum, alat
dan bahan diperlukan telah disiapkan dan sebaiknya alat-alat yang
rusak segera diperbaiki agar pengambilan data dapat berjalan dengan
baik.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2014. Hukum Coulomb
(http://wikipedia-indonesia/ensiklopedia-bebas.html): Diakses 04
April 2014
Anonim, 2014. Hukum Coulomb (http://Tugasku4u/Fisika.html):
Diakses 04 April 2014
Anonim, 2014. Materi Hukum Coulomb
(http://Fisika-Materi/Fisika.html) Diakses 04 April 2014
Halliday-Resnick,1994. Fisika Modern. Jakarta: Erlangga
Lampiran 1A. Perhitungan Umum
1. Untuk Lembaran Vinyl
2. Untuk Lembaran Asetat
B. RALAT Untuk Lembaran vihyl (putih).Massa bola = 0.0006
kgPanjang tali = 0.2 mNoF
10.0000588
20.0000294
30.0000294
40.0000588
50.0000822
Dengan :m = 0.000005 kgl = dn = 0.00005 m
=
=
Pelaporan =
= N
Pelaporan =
= N
Pelaporan =
=
=
Pelaporan =
Pelaporan =
Untuk lembaran asetatMassa bola = 0.00010 kgPanjang tali = 0.2
mNoF
10.0000098
20.0000098
30.0000147
40.0000098
50.0000098
Dengan :m = 0.000005 kgl = dn = 0.00005 m
Pelaporan =
Pelaporan =
Pelaporan =
Pelaporan =
Pelaporan =
Hukum Coulomb10
