Hukum Coulomb mengatakan bahwa gaya listrik di antara dua benda bermuatan berbanding langsung dengan hasil kali muatan kedua benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda tersebut. Jadi, secara matematis gaya listrik (F) dapat dituliskan sebagai :
Dimana:
- F adalah gaya listrik yang dihasilkan
- K adalah konstanta Coulomb
- q1 dan q2 adalah muatan pada benda pertama dan kedua
- dan r adalah jarak antara kedua benda.
Dalam soal ini, diketahui bahwa gaya listrik yang terjadi saat dua benda bermuatan sama didekatkan adalah F dan jika jarak kedua benda menjadi setengah semula, kita akan mencari gaya listrik baru yang terjadi.
Jika jarak antara dua benda bermuatan didekatkan menjadi setengah semula, gaya listrik baru (F’) akan menjadi empat kali lipat dari gaya listrik sebelumnya (F). Hal ini dapat dilihat dari formula di atas, karena gaya listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak (r^2), jika jarak (r) dibagi dua maka kuadrat jarak (r^2) akan menjadi seperempat dari jarak awal maka gaya listrik (F’) akan menjadi empat kali lipat dari gaya listrik awal (F).
Jadi, jika jarak antara dua benda bermuatan sama didekatkan dari r menjadi setengah r (r/2), maka gaya listrik yang terjadi akan menjadi empat kali lipat dari F menjadi 4F.
Ini menunjukkan bahwa perubahan jarak antara dua benda bermuatan memiliki dampak yang signifikan terhadap gaya listrik yang terjadi, dan inilah salah satu prinsip kunci dalam elektrostatika.
