Menentukan Besar Gaya Antara Dua Muatan

Dalam fisika, gaya adalah interaksi antara dua objek yang dapat menyebabkan perubahan pada kecepatan, arah, atau bentuk objek tersebut. Dalam kasus ini, kita akan membahas tentang gaya yang terjadi antara dua muatan listrik yang terpisah. Dalam masalah ini, kita diberikan dua muatan, \( q_{1} \) dan \( q_{2} \), dengan masing-masing memiliki muatan sebesar \( 4 \mu C \) dan \( 8 \mu C \). Kita juga diberikan jarak antara kedua muatan tersebut, yaitu 60 cm. Tujuan kita adalah untuk menentukan besar gaya yang terjadi antara kedua muatan tersebut. Untuk menyelesaikan masalah ini, kita dapat menggunakan hukum Coulomb, yang menyatakan bahwa gaya antara dua muatan listrik sebanding dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan tersebut. Hukum Coulomb dapat dirumuskan sebagai berikut: \[ F = k \frac{{q_{1}q_{2}}}{{r^{2}}} \] Di mana \( F \) adalah gaya antara kedua muatan, \( k \) adalah tetapan Coulomb dengan nilai \( 9 \times 10^{9} Nm^{2}/C^{2} \), \( q_{1} \) dan \( q_{2} \) adalah muatan kedua muatan, dan \( r \) adalah jarak antara kedua muatan. Dalam kasus ini, kita dapat menggantikan nilai-nilai yang diberikan ke dalam rumus tersebut: \[ F = (9 \times 10^{9} Nm^{2}/C^{2}) \frac{{(4 \mu C)(8 \mu C)}}{{(0.6 m)^{2}}} \] Setelah menghitung, kita akan mendapatkan nilai gaya antara kedua muatan tersebut. Dengan menggunakan kalkulator, kita dapat menghitung hasilnya: \[ F = (9 \times 10^{9} Nm^{2}/C^{2}) \frac{{(4 \times 10^{-6} C)(8 \times 10^{-6} C)}}{{(0.6 m)^{2}}} \] \[ F = (9 \times 10^{9} Nm^{2}/C^{2}) \frac{{32 \times 10^{-12} C^{2}}}{{0.36 m^{2}}} \] \[ F = (9 \times 10^{9} Nm^{2}/C^{2}) \times 88.89 \times 10^{-12} C^{2}/m^{2} \] \[ F = 8 \times 10^{-3} N \] Jadi, besar gaya yang terjadi antara kedua muatan tersebut adalah 8 mN.