Gaya Listrik yang Dirasakan oleh Muatan Uji di Tengah-tengah Dua Muatan Listrik Terpisah
Dalam fisika, gaya listrik adalah gaya yang timbul antara dua muatan listrik. Gaya ini dapat dihitung menggunakan hukum Coulomb, yang menyatakan bahwa gaya listrik antara dua muatan sebanding dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka. Dalam kasus ini, kita akan mencari besarnya gaya listrik yang dirasakan oleh sebuah muatan uji yang ditempatkan tepat di tengah-tengah dua muatan listrik terpisah. Dalam masalah ini, kita diberikan dua muatan listrik, masing-masing +2 μC dan +4 μC, yang terpisah pada jarak 6 cm. Kita juga diberikan muatan uji sebesar -1 μC yang ditempatkan tepat di tengah-tengah kedua muatan tersebut. Kita akan mencari besarnya gaya listrik yang dirasakan oleh muatan uji ini. Untuk menghitung gaya listrik antara dua muatan, kita dapat menggunakan rumus hukum Coulomb: F = k * (|q1| * |q2|) / r^2 Di mana F adalah gaya listrik, k adalah konstanta Coulomb, q1 dan q2 adalah muatan listrik, dan r adalah jarak di antara kedua muatan. Dalam kasus ini, muatan q1 adalah +2 μC, muatan q2 adalah +4 μC, dan jarak r adalah 6 cm. Konstanta Coulomb, k, memiliki nilai sebesar 9 x 10^9 Nm^2/C^2. Menggantikan nilai-nilai ini ke dalam rumus, kita dapat menghitung gaya listrik yang dirasakan oleh muatan uji: F = (9 x 10^9 Nm^2/C^2) * ((2 x 10^-6 C) * (4 x 10^-6 C)) / (0.06 m)^2 F = (9 x 10^9 Nm^2/C^2) * (8 x 10^-12 C^2) / (0.0036 m^2) F = (9 x 8 x 10^-3 N) / (0.0036 m^2) F = 72 x 10^-3 N / 0.0036 m^2 F = 20 N Jadi, besarnya gaya listrik yang dirasakan oleh muatan uji -1 μC yang ditempatkan tepat di tengah-tengah dua muatan listrik terpisah sebesar +2 μC dan +4 μC pada jarak 6 cm adalah 20 N.