Perubahan Jarak Antara Dua Muatan dan Dampaknya pada Gaya Coulomb
Dalam fisika, gaya Coulomb adalah gaya elektrostatik antara dua muatan listrik. Gaya ini diberikan oleh hukum Coulomb, yang menyatakan bahwa gaya antara dua muatan sebanding dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka. Dalam kasus ini, kita akan mempertimbangkan bagaimana perubahan jarak antara dua muatan mempengaruhi gaya Coulomb yang dialami. Misalkan kita memiliki dua muatan \( Q \) yang terpisah sejauh \( R \) dan memiliki gaya Coulomb sebesar \( F \). Sekarang, kita ingin mengetahui apa yang terjadi pada gaya Coulomb jika jarak antara kedua muatan diubah menjadi dua kali jarak awalnya. Ketika jarak antara kedua muatan diubah menjadi dua kali jarak awalnya, jarak antara mereka menjadi \( 2R \). Untuk menentukan gaya Coulomb yang baru, kita dapat menggunakan hukum Coulomb: \[ F' = \frac{{k \cdot Q \cdot Q}}{{(2R)^2}} \] Di mana \( F' \) adalah gaya Coulomb yang baru, \( k \) adalah konstanta Coulomb, \( Q \) adalah muatan kedua muatan, dan \( R \) adalah jarak awal antara kedua muatan. Sekarang, kita dapat menyederhanakan persamaan ini: \[ F' = \frac{{k \cdot Q \cdot Q}}{{4R^2}} \] \[ F' = \frac{1}{4} \cdot \frac{{k \cdot Q \cdot Q}}{{R^2}} \] Dari persamaan di atas, kita dapat melihat bahwa gaya Coulomb yang baru (\( F' \)) adalah seperempat dari gaya Coulomb awal (\( F \)). Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D. \( 1 / 4 \mathrm{~F} \). Dalam kesimpulan, ketika jarak antara dua muatan diubah menjadi dua kali jarak awalnya, gaya Coulomb yang dialami oleh muatan tersebut menjadi seperempat dari gaya Coulomb awalnya. Hal ini menunjukkan bahwa jarak antara dua muatan memiliki pengaruh yang signifikan terhadap gaya Coulomb yang dialami.