Pengaruh Perubahan Jarak Terhadap Gaya Tolak Menolak Muatan Listrik

Dalam fisika, gaya tolak menolak antara dua muatan listrik dapat dihitung menggunakan hukum Coulomb. Hukum ini menyatakan bahwa gaya tolak menolak antara dua muatan sebanding dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara keduanya. Dalam kasus ini, kita akan mempelajari pengaruh perubahan jarak terhadap gaya tolak menolak antara dua muatan listrik. Misalkan kita memiliki dua muatan listrik, q1 dan q2, yang berada pada jarak r dan memiliki gaya tolak menolak sebesar 300 N. Jika kita memperkecil jarak antara kedua muatan menjadi 1/4 R, pertanyaannya adalah bagaimana gaya tolak menolak muatan listrik akan berubah? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita dapat menggunakan hukum Coulomb. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya tolak menolak antara dua muatan listrik dapat dihitung dengan rumus: F = k * (q1 * q2) / r^2 Di mana F adalah gaya tolak menolak antara dua muatan, k adalah konstanta Coulomb, q1 dan q2 adalah muatan listrik, dan r adalah jarak antara kedua muatan. Dalam kasus ini, kita ingin mengetahui bagaimana gaya tolak menolak akan berubah jika jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi 1/4 R. Mari kita selesaikan masalah ini. Pertama, kita perlu menghitung gaya tolak menolak awal antara kedua muatan menggunakan rumus Coulomb. Diberikan bahwa gaya tolak menolak awal adalah 300 N, kita dapat menulis: 300 = k * (q1 * q2) / r^2 Selanjutnya, kita ingin mengetahui gaya tolak menolak setelah jarak diperkecil menjadi 1/4 R. Mari kita selesaikan masalah ini. Jika jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi 1/4 R, maka jarak baru adalah 1/4 dari jarak awal, atau r/4. Kita dapat menggunakan rumus Coulomb lagi untuk menghitung gaya tolak menolak baru: F' = k * (q1 * q2) / (r/4)^2 Sekarang, kita dapat membandingkan gaya tolak menolak awal (F) dengan gaya tolak menolak baru (F') untuk melihat perubahan gaya tolak menolak: F' = k * (q1 * q2) / (r/4)^2 Dengan membagi kedua persamaan ini, kita dapat mencari perbandingan antara gaya tolak menolak baru dan gaya tolak menolak awal: F' / F = (k * (q1 * q2) / (r/4)^2) / (k * (q1 * q2) / r^2) F' / F = (r^2 / (r/4)^2) F' / F = (r^2 / (r^2 / 16)) F' / F = 16 Dengan demikian, gaya tolak menolak muatan listrik akan menjadi 16 kali lebih besar jika jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi 1/4 R. Dalam kesimpulan, perubahan jarak antara dua muatan listrik dapat mempengaruhi gaya tolak menolak antara keduanya. Dalam kasus ini, gaya tolak menolak muatan listrik akan menjadi 16 kali lebih besar jika jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi 1/4 R. Hal ini menunjukkan pentingnya jarak dalam menentukan gaya tolak menolak antara dua muatan listrik.