Tiga muatan listrik disusun seperti gambar berikut. Agar muatan uji P bebas dari pengaruh dan gaya elektrostatik muatan q1 dan q2, nilai x adalah .... a. 3 cm b. 4 cm c. 12 cm d. 9 cm e. 6 cm

Jawaban yang benar adalah a. 3 cm. 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 : F = (k.q1.q2)/r² Keterangan : F = gaya tarik atau gaya tolak (N) k = 9 x 10^9 N.m²/C² q1 dan q2 = muatan listrik (C) r = jarak antara kedua muatan (m) Arah gaya elektrostatis ditentukan oleh jenis kedua muatan, jika kedua muatan sejenis terjadi tolak-menolak dan jika berlainan jenis saling tarik-menarik Diketahui : q1 = 10 μC q2 = -90 μC r1 = x cm r2 = (x + 6) cm Ditanya : x = ....? Pembahasan : Asumsi muatan uji P bermuatan (+). Syarat agar muatan uji P bebas dari pengaruh gaya elektrostatik, maka : ∑F = 0 FP2 - FP1 = 0 FP1 = FP2 k.q1.qP/(r1)² = k.q2.qP/(r2)² 10/x² = 90/(x + 6)² 1/9 = x²/(x + 6)² √(1/9) = √(x²/(x + 6)²) 1/3 = x/(x + 6) 3x = x + 6 2x = 6 x = 3 cm Jadi nilai x adalah 3 cm. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah a.