Perhatikan gambar berikut ini : Pada gambar (i) tiga buah muatan listrik A, B dan C berturut-turut +2q, - q dan +q diletakkan terpisah segaris kerja dengan jarak AB = a dan BC = 2a. Jika muatan A berganti posisi dengan muatan C seperti pada gambar (ii), maka perbandingan resultan gaya muatan B pada gambar (i) dan (ii) adalah ....

<p>Jawaban yang benar adalah 7 : 2</p><p>&nbsp;</p><p>Gaya Coulomb adalah gaya tarik atau gaya tolak yang timbul dari dua muatan listrik yang sejenis atau berlainan jenis yang terpisah sejauh r. Secara matematis persamaannya adalah :&nbsp;<br>F = (k.q1.q2)/r²<br>Keterangan :&nbsp;<br>F = gaya tarik atau gaya tolak (N)&nbsp;<br>k = 9 x 10^9 N.m²/C²<br>q1 dan q2 = muatan listrik (C)&nbsp;<br>r = jarak antara kedua muatan (m)<br><br>Arah gaya elektrostatis ditentukan oleh jenis kedua muatan, jika kedua muatan sejenis terjadi tolak-menolak dan jika berlainan jenis saling tarik-menarik.&nbsp;</p><p>&nbsp;</p><p>Diketahui :&nbsp;</p><p>qA = +2q</p><p>qB = -q</p><p>qC = +q</p><p>AB⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠₁= a&nbsp;</p><p>BC₁= 2a</p><p>AB⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠₂ = 2a</p><p>BC⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠₂= a</p><p>&nbsp;</p><p>Ditanya :&nbsp;</p><p>FB⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠₁ : FB_{2 &nbsp;}= ...?&nbsp;</p><p>&nbsp;</p><p>Pembahasan :&nbsp;</p><p>Pada gambar (i)&nbsp;</p><p>FB₁= FBA - FBC</p><p>= k.qB.qA/(AB₁)² - k.qB.qC/(BC₁)²</p><p>= k.q.2q/a² - k.q.q/(2a)²</p><p>= 2kq²/a² - ¼kq²/a²</p><p>= 7/4 kq²/a²</p><p>&nbsp;</p><p>Pada gambar (ii)&nbsp;</p><p>FB₂= FBC - FBA</p><p>= k.qB.qC/(BC₂)² - k.qB.qA/(AB₂)²</p><p>= k.q.q/a² - k.q.2q/(2a)²</p><p>= k.q²/a² - ½kq/a²</p><p>= 1/2 kq²/a²</p><p>&nbsp;</p><p>FB₁: FB₂= (7/4 kq²/a²) : (1/2 kq²/a²)&nbsp;</p><p>FB₁: FB₂= 7 : 2</p><p>&nbsp;</p><p>Jadi perbandingan resultan gaya muatan B pada gambar (i) dan (ii) adalah 7 : 2.</p>