Question

1. dua buah muatan masing masing -2× 10^-4 C dan 2,2 × 10^-4 C terpisah pada jarak 2 cm, besarnya gaya Coulomb antara kedua muatan itu adalah....

2. Dua buah muatan A dan B yang besar dan sejenis didekatkan pada jarak r sehingga mengalami gaya tolak F. Jika jarak keduanya diubah menjadi setengah dari jarak semula, maka gaya tolak antara dua muatan tersebut menjadi....​

Answer 1

Jawaban:

1. Besarnya gaya Coulomb antara kedua muatan dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

F = k * (Q1 * Q2) / r^2

dimana F adalah gaya antara kedua muatan, Q1 dan Q2 adalah muatan kedua muatan, r adalah jarak antara kedua muatan, dan k adalah konstanta Coulomb yang bernilai 9 x 10^9 Nm^2/C^2.

Dalam kasus ini, Q1 = -2 x 10^-4 C, Q2 = 2.2 x 10^-4 C, dan r = 2 cm = 0.02 m. Maka, gaya Coulomb antara kedua muatan tersebut adalah:

F = (9 x 10^9) * ((-2 x 10^-4) * (2.2 x 10^-4)) / (0.02)^2

= -2.871 x 10^-2 N

Gaya ini bersifat tarik-menarik karena kedua muatan memiliki tanda yang berbeda.

Jadi, besarnya gaya Coulomb antara kedua muatan tersebut adalah sebesar -2.871 x 10^-2 N.

2. Gaya tolak antara dua muatan dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sama seperti pada soal nomor 1:

F = k * (Q1 * Q2) / r^2

Jika jarak keduanya diubah menjadi setengah dari jarak semula, maka jarak antara kedua muatan menjadi r/2. Maka, gaya tolak antara kedua muatan tersebut adalah:

F' = k * (Q1 * Q2) / (r/2)^2

= k * (Q1 * Q2) / (1/4) * r^2

= 4 * (k * (Q1 * Q2) / r^2)

= 4 * F

Dengan demikian, jika jarak keduanya diubah menjadi setengah dari jarak semula, maka gaya tolak antara dua muatan tersebut menjadi 4 kali lebih besar dari sebelumnya.

Jadi, gaya tolak antara dua muatan tersebut menjadi 4F.