Gaya elektromagnetik merupakan gaya yang ada di antara dua buah muatan listrik. Hukum ini pertama kali ditemukan oleh Charles Coulomb, dan oleh karena itu sering disebut gaya Coulomb. Menurut Hukum Coulomb, besar gaya elektromagnetik (F) yang bekerja pada dua buah muatan listrik (q1 dan q2) yang terpisah sejauh r adalah sebanding dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantara keduanya. Ini dapat dinyatakan dalam rumus:
F = k * (q1 * q2) / r^2Di mana:
- F adalah gaya elektromagnetik
- k adalah konstanta Coulomb
- q1 dan q2 adalah nilai muatan listrik
- r adalah jarak antara dua muatan
Dalam konteks pertanyaan tersebut, kita diberi tahu bahwa ada dua buah muatan yaitu muatan q yang terpisah sejauh r dan memiliki gaya Coulomb sebesar F. Jika jarak kedua muatan diubah menjadi dua kali jarak mula-mula, kita perlu mencari besar gaya Coulomb yang dialami.
Menurut hukum Coulomb, besar gaya akan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua muatan. Jadi, jika jarak antara kedua muatan diperbesar dua kali lipat, besar gaya Coulomb akan menjadi seperempat dari gaya mula-mula. Hal ini dapat ditunjukkan dengan rumus berikut:
F' = F * (r/(2r))^2 = F/4Di mana:
- F’ adalah gaya Coulomb setelah perubahan
- F adalah gaya Coulomb sebelum perubahan
- r adalah jarak mula-mula antara dua buah muatan
- 2r adalah jarak baru antara dua buah muatan
Jadi, besar gaya Coulomb yang dialami setelah jarak keduanya diperbesar menjadi dua kali jarak mula-mula adalah seperempat dari gaya Coulomb mula-mula.
