Dua Buah Muatan Masing-masing 2mc dan -8mc terpisah pada jarak 4cm, tentukanlah A. gaya Yang Terjadi Pada Kedua Muatan B. gaya Yang Terjadi Jika Jarak Kedua Muatan, Menjadi 3 Kali lipat

Pemahaman Soal: Soal ini tentang gaya Coulomb, yaitu gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua muatan listrik. Kita diminta untuk mencari besar gaya Coulomb yang bekerja pada dua muatan tersebut, baik pada jarak awal maupun ketika jaraknya diubah. Diketahui: * Muatan 1 (q1) = 2 mC = 2 x 10^-3 C * Muatan 2 (q2) = -8 mC = -8 x 10^-3 C * Jarak awal (r1) = 4 cm = 0,04 m * Jarak akhir (r2) = 3 x r1 = 3 x 0,04 m = 0,12 m * Konstanta Coulomb (k) = 9 x 10^9 Nm^2/C^2 Ditanya: * Gaya Coulomb pada jarak awal (F1) * Gaya Coulomb pada jarak akhir (F2) Rumus yang Digunakan: Gaya Coulomb dapat dihitung menggunakan rumus: F = k * (q1 * q2) / r^2 Penyelesaian: A. Gaya Coulomb pada jarak awal (F1): F1 = k * (q1 * q2) / r1^2 F1 = 9 x 10^9 * (2 x 10^-3 * -8 x 10^-3) / (0,04)^2 F1 = -90 N Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya Coulomb bersifat tarik-menarik karena kedua muatan memiliki jenis yang berbeda (positif dan negatif). B. Gaya Coulomb pada jarak akhir (F2): F2 = k * (q1 * q2) / r2^2 F2 = 9 x 10^9 * (2 x 10^-3 * -8 x 10^-3) / (0,12)^2 F2 = -10 N Kesimpulan: * Gaya Coulomb yang terjadi pada kedua muatan pada jarak awal adalah 90 N (tarik-menarik). * Jika jarak kedua muatan dijadikan 3 kali lipat, maka gaya Coulomb yang terjadi akan menjadi 10 N (tarik-menarik). Penjelasan Tambahan: Dari hasil perhitungan di atas, dapat kita lihat bahwa gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan. Artinya, semakin jauh jarak antara dua muatan, maka gaya Coulomb yang bekerja akan semakin kecil. Penting: * Satuan yang digunakan harus konsisten. Dalam soal ini, kita menggunakan satuan Coulomb untuk muatan, meter untuk jarak, dan Newton untuk gaya. * Tanda negatif pada hasil perhitungan menunjukkan arah gaya. Tanda negatif berarti gaya bersifat tarik-menarik, sedangkan tanda positif berarti gaya bersifat tolak-menolak. Semoga penjelasan ini bermanfaat!