Dua benda bermuatan sejenis, a dan b yang berjarak r, sehingga terjadi gaya tolak sebesar f, jika jaraknya didekatkan sehingga menjadi seperempatnya semula, maka bagaimanakah perubahan gaya tolaknya .…

Dua benda bermuatan sejenis, a dan b yang berjarak r, sehingga terjadi gaya tolak sebesar f, jika jaraknya didekatkan sehingga menjadi seperempatnya semula, maka bagaimanakah perubahan gaya tolaknya .…
a. sama dengan semula
b. menjadi setengah dari gaya tolak semula
c. menjadi ¼ dari gaya tolak semula
d. menjadi 16 kali gaya tolak semula.

Jawaban yang benar adalah d. menjadi 16 kali gaya tolak semula.

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 :
F1 = f
r1 = r
r2 = ¼ r

Ditanya :
F2 = ….?

Pembahasan :
Berdasarkan persamaan gaya Coulomb yang diberikan :
F ∝ 1/r²
F2/F1 = (r1/r2)²
F2/f = (r/(¼ r))²
F2/f = 16
F2 = 16 f

Jadi perubahan gaya tolaknya menjadi 16 kali gaya tolak semula.
Oleh karena itu jawaban yang benar adalah d.

Baca Juga :  Sebuah benda setinggi 3cm berdiri tegak pada jarak 15cm didepan cermin cekung yg memiliki jarak fokus 30cm tentukan