Question

2 muatan listrik masing-masing bermuatan Q coulomb dan terpisah sejauh 2d, saling menolak dengan gaya listrik F Newton (lihat gambar)

<-F---Q Q---F->
___2d___
Tentukan besar gaya tolak-menolak jika muatan listrik masing-masing 3Q dan 2Q jika jarak pisah antara keduanya
a. 4d
b. d

Answer 1

Keadaan I
q, q, 2d  ⇒ F

F = k q · q / (2d)²
F = ¼ k q² / d²


Keadaan II
3q, 2q, 4d  ⇒ F₂

F₂ = k · 3q · 2q / (4d)²
F₂ = ⁶/₁₆ k q² / d²
F₂ = ³/₈ k q² / d²
F₂ = ³/₂ (¼ k q² / d²)
F₂ = ³/₂ F  ← jawaban
atau
● Muatan dijadikan 3 kali dan 2 kali sehigga hasil kalinya menjadi 6 kali
   dan menyebabkan gaya menjadi 6 kali semula
● Jarak dijadikan 2 kali, menyebabkan gaya menjadi (½)² = ¼ kali semula
Jika hasil kali muatan dijadikan 6 kali dan jarak dijadikan 2 kali, maka gaya akan menjadi 6 · ¼ = ³/₂ kali semula atau ³/₂ F.


Keadaan III
3q, 2q, d  ⇒ F₃

F₃ = k · 3q · 2q / d²
F₃ = 6 k q² / d²
F₃ = 24 (¼ k q² / d²)
F₃ = 24 F  ← jawaban
atau
● Muatan dijadikan 3 kali dan 2 kali sehingga hasil kalinya menjadi 6 kali
   dan menyebabkan gaya menjadi 6 kali semula
● Jarak dijadikan ½ kali, menyebabkan gaya menjadi (2)² = 4 kali semula
Jika hasil kali muatan dijadikan 6 kali dan jarak dijadikan ½ kali, maka gaya akan menjadi 6 · 4 = 24 kali semula atau 24 F.