Besar Gaya Tolak-Menolak Antara Dua Benda Bermuatan Listrik

Dalam situasi ini, terdapat dua buah benda bermuatan listrik yang terpisah di udara sejauh 6 cm. Benda pertama memiliki muatan sebesar 20 C, sedangkan benda kedua memiliki muatan sebesar 10 C. Kita akan mencari besarnya gaya tolak-menolak antara kedua benda tersebut. Untuk menghitung gaya tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik, kita dapat menggunakan hukum Coulomb. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya tolak-menolak antara dua benda bermuatan sebanding dengan perkalian muatan kedua benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara kedua benda. Dalam hal ini, kita dapat menggunakan rumus hukum Coulomb: \[ F = \frac{{k \cdot q_1 \cdot q_2}}{{r^2}} \] Di mana: - \( F \) adalah gaya tolak-menolak antara kedua benda (dalam newton) - \( k \) adalah konstanta Coulomb (\( 9 \times 10^9 \, \mathrm{Nm^2/C^2} \)) - \( q_1 \) dan \( q_2 \) adalah muatan benda pertama dan kedua (dalam coulomb) - \( r \) adalah jarak antara kedua benda (dalam meter) Dalam kasus ini, \( q_1 = 20 \, \mathrm{C} \), \( q_2 = 10 \, \mathrm{C} \), dan \( r = 6 \, \mathrm{cm} = 0.06 \, \mathrm{m} \). Substitusikan nilai-nilai ini ke dalam rumus hukum Coulomb: \[ F = \frac{{(9 \times 10^9 \, \mathrm{Nm^2/C^2}) \cdot (20 \, \mathrm{C}) \cdot (10 \, \mathrm{C})}}{{(0.06 \, \mathrm{m})^2}} \] Setelah melakukan perhitungan, kita akan mendapatkan besarnya gaya tolak-menolak antara kedua benda bermuatan listrik. Dengan menghitung rumus di atas, kita akan mendapatkan hasil sebesar \( 2 \times 10^{15} \, \mathrm{N} \). Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah c. \( 2 \times 10^{15} \, \mathrm{N} \). Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa besarnya gaya tolak-menolak antara dua benda bermuatan listrik dengan muatan 20 C dan 10 C yang terpisah di udara sejauh 6 cm adalah \( 2 \times 10^{15} \, \mathrm{N} \).