Pengaruh Jarak Terhadap Gaya Tolak Antara Dua Muatan Sejenis
Dalam fisika, gaya tolak adalah gaya yang terjadi antara dua muatan sejenis yang didekatkan. Gaya tolak ini dapat diukur berdasarkan jarak antara kedua muatan tersebut. Dalam kasus ini, kita akan membahas tentang pengaruh perubahan jarak terhadap gaya tolak antara dua muatan sejenis yang besarnya sama. Dalam eksperimen ini, dua buah muatan sejenis didekatkan pada jarak d. Dalam keadaan ini, kedua muatan saling tolak menolak dengan gaya F. Namun, jika kita ingin mengubah gaya tolak menjadi 49 kali semula, kita perlu mengubah jarak kedua muatan tersebut. Untuk mencari jarak yang baru, kita dapat menggunakan rumus gaya tolak antara dua muatan sejenis, yaitu: F = k * (q1 * q2) / d^2 Dalam rumus ini, F adalah gaya tolak antara kedua muatan, k adalah konstanta elektrostatika, q1 dan q2 adalah besarnya muatan kedua muatan, dan d adalah jarak antara kedua muatan. Jika kita ingin gaya tolak menjadi 49 kali semula, maka kita dapat menulis persamaan berikut: 49F = k * (q1 * q2) / d^2 Dari persamaan ini, kita dapat mencari jarak baru, yaitu d'. 49F = k * (q1 * q2) / d'^2 Dengan membagi kedua persamaan ini, kita dapat mencari hubungan antara jarak awal (d) dan jarak baru (d'): 49F / F = (k * (q1 * q2) / d'^2) / (k * (q1 * q2) / d^2) 49 = d^2 / d'^2 Dari sini, kita dapat mencari hubungan antara d dan d': d^2 = 49 * d'^2 d = 7 * d' Dari hubungan ini, kita dapat menyimpulkan bahwa jarak kedua muatan harus diubah menjadi 7 kali jarak semula agar gaya tolak menjadi 49 kali semula. Jadi, jawaban yang benar adalah B. 7d. Dalam eksperimen ini, kita dapat melihat bahwa jarak antara dua muatan memiliki pengaruh yang signifikan terhadap gaya tolak yang terjadi antara keduanya. Semakin dekat jaraknya, semakin besar gaya tolak yang terjadi. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk memahami hubungan antara jarak dan gaya tolak dalam konteks fisika elektrostatika. Dengan pemahaman ini, kita dapat mengaplikasikan konsep ini dalam berbagai situasi, seperti dalam perhitungan gaya tolak antara partikel bermuatan dalam medan listrik atau dalam perhitungan gaya tolak antara elektron dalam atom.