Gaya Tolak Antara Dua Muatan Titik yang Sama Besar
Dalam fisika, gaya tolak adalah gaya yang dialami oleh dua muatan yang memiliki tanda yang sama. Dalam kasus ini, kita memiliki dua muatan titik, qA dan qB, yang memiliki muatan yang sama besar, yaitu 10^-2 C. Kedua muatan ini terletak pada jarak 10 cm satu sama lain. Tugas kita adalah untuk menghitung gaya tolak yang dialami oleh kedua muatan tersebut. Untuk menghitung gaya tolak, kita dapat menggunakan hukum Coulomb. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya antara dua muatan titik sebanding dengan perkalian muatan kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan. Dalam persamaan matematis, gaya tolak dapat dihitung dengan rumus: \[ F = \frac{k \cdot qA \cdot qB}{r^2} \] Di mana F adalah gaya tolak, k adalah konstanta Coulomb, qA dan qB adalah muatan kedua muatan, dan r adalah jarak antara kedua muatan. Dalam kasus ini, kita telah diberikan bahwa qA dan qB sama besar, yaitu 10^-2 C, dan jarak antara kedua muatan adalah 10 cm atau 0,1 m. Konstanta Coulomb, k, memiliki nilai 9 x 10^9 Nm^2/C^2. Dengan menggantikan nilai-nilai yang diberikan ke dalam rumus, kita dapat menghitung gaya tolak: \[ F = \frac{(9 \times 10^9) \cdot (10^{-2}) \cdot (10^{-2})}{(0,1)^2} \] \[ F = \frac{9 \times 10^7}{0,01} \] \[ F = 9 \times 10^9 \] Jadi, gaya tolak yang dialami oleh kedua muatan tersebut adalah 9 x 10^9 Newton. Dari pilihan yang diberikan, jawaban yang benar adalah D, yaitu 9 x 10^7.