Tiga buah partikel berada dalam satu garis lurus, masing-masing bermuatan -12µC, +8µC dan -6 µC. Antarpartikel memiliki jarak yang sama 0,2 m. a. Tentukan besar dan arah gaya pada partikel bermuatan +8 µC ! b. Dimanakah partikel yang bermuatan +8 µC diletakkan agar gaya Coulomb pada partikel tersebut bernilai nol?

<p><strong>a</strong>. Untuk menentukan besar dan arah gaya pada partikel bermuatan +8 µC, kita dapat menggunakan hukum Coulomb. Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya antara dua benda bermuatan adalah sebanding dengan perkalian muatan keduanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya. Persamaan untuk gaya Coulomb adalah:</p><p>F=kq1q2r2F=kr2q1​q2​​</p><p>Di mana:</p><ul><li>FF adalah gaya antara dua benda (dalam newton, N).</li><li>kk adalah konstanta elektrostatika (dalam newton meter per kuadrat kolomb, N·m²/C²).</li><li>q1q1​ dan q2q2​ adalah muatan kedua benda (dalam coulomb, C).</li><li>rr adalah jarak antara kedua benda (dalam meter, m).</li></ul><p>Dalam hal ini, kita akan menghitung gaya yang dialami oleh partikel bermuatan +8 µC yang disebut q1q1​, disebabkan oleh partikel bermuatan -12 µC (muatan pertama) yang disebut q2q2​. Muatan q2=−12µC=−12x10(−6)Cq2​=−12µC=−12x10(−6)C. Kita juga tahu jarak antara keduanya, r=0,2mr=0,2m.</p><p>Konstanta elektrostatika kk memiliki nilai sekitar 8,99x109N⋅m2/C28,99x109N⋅m2/C2.</p><p>Mari kita hitung gaya yang dialami oleh partikel q1q1​:</p><p>F=(8,99x109N⋅m2/C2)⋅(8x10(−6)C)⋅(−12x10(−6)C)(0,2m)2F=(8,99x109N⋅m2/C2)⋅(0,2m)2(8x10(−6)C)⋅(−12x10(−6)C)​</p><p>&nbsp;</p><p>F=−2,2475NF=−2,2475N</p><p><strong>Jadi, besar gaya yang dialami oleh partikel bermuatan +8 µC adalah 2,2475 N, dan arah gayanya adalah searah dengan garis yang menghubungkan kedua partikel, yaitu ke arah partikel bermuatan -12 µC.</strong></p><p>&nbsp;</p><p><strong>b</strong>. Untuk menentukan posisi di mana gaya Coulomb pada partikel bermuatan +8 µC akan bernilai nol, kita perlu mencari posisi di mana gaya yang ditimbulkan oleh kedua partikel lain pada partikel +8 µC saling meniadakan. Kita tahu bahwa partikel +8 µC akan ditarik ke arah partikel bermuatan -12 µC dan ditolak oleh partikel bermuatan -6 µC.</p><p>Agar gaya Coulomb pada partikel +8 µC bernilai nol, kita harus menempatkan partikel +8 µC di tengah-tengah kedua partikel lainnya sehingga jaraknya dan gaya yang ditimbulkan oleh keduanya pada partikel +8 µC adalah sama. Dengan kata lain, jarak partikel +8 µC ke kedua partikel lainnya harus sama.</p><p>Jarak antara partikel +8 µC dan -12 µC adalah 0,2m0,2m, dan jarak antara partikel +8 µC dan -6 µC juga harus 0,2m0,2m.</p><p><strong>Jadi, partikel bermuatan +8 µC harus diletakkan pada jarak 0,2m0,2m dari masing-masing partikel lainnya, sehingga gaya Coulomb yang ditimbulkan oleh keduanya pada partikel +8 µC akan saling meniadakan, dan gaya netto pada partikel +8 µC akan menjadi nol.</strong></p>