Dalam dunia fisika, khususnya dalam studi tentang listrik statis, kita mengenal dua jenis muatan listrik, yaitu muatan positif dan muatan negatif. Interaksi antara kedua jenis muatan ini menghasilkan suatu gaya. Suatu prinsip dasar menyatakan bahwa muatan sejenis saling tolak menolak, sedangkan muatan tidak sejenis saling tarik menarik. Dalam tulisan ini, kita akan membahas kasus di mana dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis tarik menarik dengan gaya sebesar F.
Interaksi Antara Muatan Listrik
Gesetz Coulomb menyatakan bahwa gaya yang bekerja antara dua muatan listrik adalah langsung sebanding dengan hasil kali kedua muatan dan berbalik sebanding dengan kuadrat jarak antara kedua muatan. Jika kita memiliki dua buah benda bermuatan listrik q1 dan q2 dengan jarak r antara mereka, maka gaya (F) yang bekerja antara keduanya dapat dihitung sebagai:
F = k * |q1*q2| / r^2
di mana k adalah konstanta Coulomb yang bernilai sekitar 9×10^9 N m^2 C^-2.
Tarik Menarik Antara Muatan Tidak Sejenis
Mengapa muatan tidak sejenis saling tarik menarik? Prinsip dasar listrik statis adalah bahwa dua muatan yang berlawanan akan saling menarik, sedangkan dua muatan yang sama akan saling tolak. Ini adalah fenomena yang sering kita lihat dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika kita meraba rambut setelah meniup balon, balon tersebut akan menarik rambut kita. Ini karena balon tersebut mengumpulkan muatan statis (biasanya negatif) yang menarik muatan positif dalam rambut kita.
Gaya Sebesar F
Dalam konteks dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis tarik menarik, apabila kita mengetahui besar dari kedua muatan dan jarak antara keduanya, kita dapat menghitung gaya yang bekerja antara mereka menggunakan rumus di atas. Gaya ini adalah gaya tarikan antara dua muatan yang besarannya ditentukan oleh nilai muatan dan seberapa dekat kedua muatan tersebut berada.
Jadi, jika dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis tarik menarik dengan gaya sebesar F ada di depan kita, kita bisa mengetahui seberapa kuat gaya tersebut berdasarkan besar muatan dan jarak antara kedua benda tersebut. Perlu diingat bahwa gaya ini selalu bekerja dalam garis lurus yang menghubungkan kedua muatan dan selalu menuju ke arah muatan lainnya. Selain itu, besarannya dapat berubah jika salah satu atau kedua muatan bergerak, atau jika salah satu atau kedua muatan berubah besarnya.
Jadi, jawabannya apa? Jawabannya adalah, dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis tarik menarik dengan gaya sebesar F selalu bekerja dan berubah berdasarkan besar muatan dan jarak antara keduanya.
