Gaya Coloumb antara Dua Buah Muatan
Dalam fisika, gaya Coloumb adalah gaya elektromagnetik yang terjadi antara dua buah muatan listrik. Gaya ini ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Charles-Augustin de Coulomb pada abad ke-18. Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang gaya Coloumb yang terjadi antara dua buah muatan yang terpisah sejauh 10 cm. Dalam kasus ini, kita memiliki dua buah muatan, \( q_1 \) dan \( q_2 \), dengan masing-masing memiliki nilai 4 μC dan -9 μC. Kita akan menggunakan hukum Coulomb untuk menghitung besar gaya yang terjadi antara kedua muatan tersebut. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya Coloumb antara dua buah muatan sebanding dengan perkalian kedua muatan tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. Dalam persamaan matematis, hukum Coulomb dapat dituliskan sebagai berikut: \[ F = k \frac{{|q_1 \cdot q_2|}}{{r^2}} \] Di mana: - \( F \) adalah gaya Coloumb antara kedua muatan (dalam Newton) - \( k \) adalah konstanta Coulomb, dengan nilai \( 9 \times 10^9 \, \text{Nm}^2\text{C}^{-2} \) - \( q_1 \) dan \( q_2 \) adalah muatan pertama dan kedua (dalam Coulomb) - \( r \) adalah jarak antara kedua muatan (dalam meter) Dalam kasus ini, kita memiliki \( q_1 = 4 \mu C \), \( q_2 = -9 \mu C \), dan \( r = 10 \, \text{cm} \) (atau 0.1 m). Dengan menggunakan persamaan di atas, kita dapat menghitung besar gaya Coloumb yang terjadi antara kedua muatan tersebut. \[ F = (9 \times 10^9 \, \text{Nm}^2\text{C}^{-2}) \frac{{|4 \mu C \cdot -9 \mu C|}}{{(0.1 \, \text{m})^2}} \] \[ F = (9 \times 10^9 \, \text{Nm}^2\text{C}^{-2}) \frac{{|4 \times 10^{-6} \, \text{C} \cdot -9 \times 10^{-6} \, \text{C}|}}{{(0.1 \, \text{m})^2}} \] \[ F = (9 \times 10^9 \, \text{Nm}^2\text{C}^{-2}) \frac{{36 \times 10^{-12} \, \text{C}^2}}{{0.01 \, \text{m}^2}} \] \[ F = (9 \times 10^9 \, \text{Nm}^2\text{C}^{-2}) \times 3.6 \times 10^{-9} \, \text{C}^2 \] \[ F = 32.4 \times 10^9 \, \text{Nm}^2\text{C}^{-2} \] Jadi, besar gaya Coloumb yang terjadi antara dua buah muatan tersebut adalah \( 32.4 \times 10^9 \, \text{Nm}^2\text{C}^{-2} \).