Dalam dunia fisika, hukum Coulomb adalah hukum dasar dalam elektrostatika yang menjelaskan tentang interaksi antara partikel bermuatan listrik. Dikemukakan oleh fisikawan Prancis, Charles-Augustin de Coulomb, hukum ini mengatakan bahwa gaya listrik antara dua muatan adalah langsung sebanding dengan produk dari jumlah muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat mereka.
Hukum tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:
F = k * |q1*q2| / r²Dengan:
- F adalah gaya yang bekerja antara dua muatan (N)
- k adalah konstanta Coulomb (8.9875517923(14)×10^9 m² kg s⁻² C⁻² u)
- q1 dan q2 adalah muatan benda pertama dan kedua (C)
- r adalah jarak antara dua muatan (m)
Dalam konteks pertanyaan yang diberikan, kita tahu bahwa pada jarak awal 0,10 meter (10 cm), dua benda mempunyai gaya interaksi 20 N. Jika kita membesarkan jaraknya menjadi 0,20 meter (20 cm), berapakah besar gaya interaksi baru yang terjadi?
Mari kita hitung. Kita tahu bahwa gaya interaksi berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Jadi, jika jarak diperbesar dua kali, gaya baru dapat dihitung dengan membagi gaya awal dengan kuadrat perbesaran jarak. Dengan kata lain:
F_new = F_old / 2² F_new = 20 N / 4 = 5 NJadi, jika jarak antara dua muatan yang awalnya 10 cm diperbesar menjadi 20 cm, besar gaya interaksi yang terjadi adalah 5 N. Kita juga dapat memahami bahwa semakin jauh jarak antara dua muatan, semakin kecillah gaya interaksi antara keduanya. Ini sesuai dengan hukum Coulomb yang telah kita bahas sebelumnya.
