Besarnya Gaya Tolak atau Tarik antara Dua Benda Bermuatan Listrik
Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang besarnya gaya tolak atau gaya tarik antara dua benda bermuatan listrik. Khususnya, kita akan melihat kasus ketika dua benda bermuatan listrik \(2 \mathrm{C}\) dan \(3 \mathrm{C}\) berada pada jarak \(30 \mathrm{cm}\). Pertanyaan yang diajukan adalah: berapa besar gaya yang bekerja antara kedua benda tersebut? Untuk menentukan besarnya gaya tolak atau tarik, kita dapat menggunakan hukum Coulomb. Hukum ini menyatakan bahwa gaya antara dua benda bermuatan listrik sebanding dengan perkalian muatan kedua benda dan terbalik sebanding dengan kuadrat jarak antara keduanya. Dalam kasus ini, muatan pertama adalah \(2 \mathrm{C}\) dan muatan kedua adalah \(3 \mathrm{C}\). Jarak antara kedua benda adalah \(30 \mathrm{cm}\) atau \(0.3 \mathrm{m}\). Mari kita hitung besarnya gaya tolak atau tarik dengan menggunakan rumus hukum Coulomb: \[F = k \cdot \frac{Q_1 \cdot Q_2}{r^2}\] Di mana: - \(F\) adalah gaya antara dua benda (dalam newton, \(\mathrm{N}\)) - \(k\) adalah konstanta Coulomb (\(9 \times 10^9 \mathrm{N \cdot m^2/C^2}\)) - \(Q_1\) dan \(Q_2\) adalah muatan kedua benda (dalam coulomb, \(\mathrm{C}\)) - \(r\) adalah jarak antara kedua benda (dalam meter, \(\mathrm{m}\)) Substitusikan nilai-nilai yang diberikan: \[F = (9 \times 10^9 \mathrm{N \cdot m^2/C^2}) \cdot \frac{(2 \mathrm{C}) \cdot (3 \mathrm{C})}{(0.3 \mathrm{m})^2}\] \[F = (9 \times 10^9 \mathrm{N \cdot m^2/C^2}) \cdot \frac{6 \mathrm{C^2}}{0.09 \mathrm{m^2}}\] \[F = (9 \times 10^9 \mathrm{N \cdot m^2/C^2}) \cdot 66.67 \mathrm{C^2/m^2}\] \[F = 6 \times 10^{11} \mathrm{N}\] Jadi, besarnya gaya tolak atau tarik antara dua benda bermuatan listrik \(2 \mathrm{C}\) dan \(3 \mathrm{C}\) pada jarak \(30 \mathrm{cm}\) adalah \(6 \times 10^{11} \mathrm{N}\).