Dua Buah Muatan yang Sejenis dan Besarnya Sama Didekatkan pada Jarak d Ternyata Kedua Muatan Saling Menolak dengan Gaya f Agar Gaya Tolak Menjadi 1 Per 16 Kali Semula Maka Jarak Kedua Muatan Harus Diubah Menjadi

Domain Java (1)
Domain Java (1)

Dalam dunia fisika, hukum Coulomb mengatur interaksi antara dua muatan listrik bertanda yang berada pada jarak tertentu. Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang perubahan jarak antara dua muatan yang sejenis dan besarnya sama agar gaya tolak mereka menjadi 1 per 16 kali semula.

Hukum Coulomb

Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya antara dua titik muatan listrik bertanda sebanding dengan hasil kali muatannya, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka. Rumus hukum Coulomb adalah:

Baca Juga :   Sebutkan Tempat yang Sebagian Besar Orang Amerika Datangi Setidaknya Satu Kali Saat Liburan

f = k * Q1 * Q2 / r^2

  • f: Gaya listrik antara dua muatan (N atau Newton)
  • k: Konstanta Coulomb (k ≈ 8.99 * 10^9 N m^2/C^2)
  • Q1 dan Q2: Besarnya muatan listrik (C atau Coulomb)
  • r: Jarak antara dua muatan (m atau meter)

Kasus yang Diberikan

Kasus yang diberikan melibatkan dua buah muatan yang sejenis (berarti muatannya memiliki jenis yang sama, misalnya kedua-duanya positif atau kedua-duanya negatif) dan besarnya sama didekatkan pada jarak awal (“d”). Kedua muatan saling menolak dengan gaya awal (“f”). Misi kita adalah menentukan jarak baru antara kedua muatan untuk mengubah gaya tolak menjadi 1 per 16 kali gaya tolak awal.

Baca Juga :   Setelah Dihitung dan Ditimbang Amal Baik dan Buruk Ada Jalan yang Harus Dilalui Yaitu yang Disebut dengan Istilah…?

Mengubah Jarak untuk Mengurangi Gaya Tolak

Untuk mengubah gaya tolak menjadi 1 per 16 kali semula, kita akan menggunakan hukum Coulomb. Kita tahu bahwa gaya tolak berbanding terbalik dengan kuadrat jarak, jadi kita bisa menyatakan perubahan gaya sebagai:

f' = k * Q1 * Q2 / r'^2

di mana “f’” adalah gaya baru yang merupakan 1 per 16 kali gaya awal, dan “r’” adalah jarak baru yang ingin kita temukan. Mengingat bahwa gaya awal (f) dan besar muatan adalah konstan, kita bisa menulis persamaan sebagai berikut:

Baca Juga :   Norma yang Berisikan Petunjuk Hidup yang Didasarkan pada Pergaulan Segolongan Manusia dalam Bermasyarakat dan Mengatur Perilaku Seseorang dalam Kehidupan Sehari-hari Dikenal dengan Nama Apa?

(1/16) * f = k * Q1 * Q2 / r'^2

Kemudian kita buat substitusi menggunakan hukum Coulomb untuk gaya awal:

(1/16) * (k * Q1 * Q2 / d^2) = k * Q1 * Q2 / r'^2

Rumus di atas bisa disederhanakan menjadi:

d^2 / r'^2 = 1/16

Menyelesaikan rumus ini untuk mencari “r’”, kita dapat mengambil akar kuadrat dari kedua sisi:

r' = sqrt(d^2 / (1/16))r' = d * sqrt(16)r' = 4d

Kesimpulan

Untuk mengurangi gaya tolak antara kedua muatan yang sejenis dan besarnya sama menjadi 1 per 16 kali semula, jarak antara kedua muatan harus diubah menjadi empat kali lipat dari jarak awal (“d”). Dengan demikian, jarak baru (“r’”) adalah:

Baca Juga :   Data Tidak Sesuai dengan Data Kependudukan, Nama Ibu Kandung Tidak Sesuai atau Kewarganegaraan Belum Terisi. Silahkan Masukkan NIK dan Data Identitas yang Sesuai dengan Dokumen Kependudukan

r' = 4d

Ikuti kami di GoogleNews

Pos terkait