Dalam fisika, terutama fisika materi dan medan, gaya tarik-menarik atau tolak-menolak antara dua partikel bermuatan listrik dapat diukur menggunakan Hukum Coulomb. Hukum ini menyatakan bahwa gaya F antara dua muatan adalah berbanding langsung dengan hasil kali dua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara dua muatan tersebut. Jika dikuantifikasikan, rumus Hukum Coulomb adalah:
F = k * (q₁ * q₂ / r²)
dengan:
- F adalah gaya elektrostatis,
- k adalah Konstanta Coulomb,
- q₁ dan q₂ adalah muatan listrik partikel 1 dan 2,
- r adalah jarak antara dua partikel.
Dikatakan bahwa gaya awal yang timbul adalah F. Jika muatan partikel pertama dijadikan 1/2 kali muatan semula dan muatan partikel kedua dijadikan 4 kali muatan semula, sementara jarak menjadi dua kali jarak semula, maka gaya baru yang timbul dapat dihitung dengan substitusi kedalam rumus Hukum Coulomb tersebut.
F’ = k * ((1/2)q₁ * 4q₂ / (2*r)²)
Sederhanakan rumus tersebut menjadi:
F’ = k * (2q₁ * q₂ / 4r²)
Dari sini, bisa kita lihat bahwa gaya baru F’ yang terbentuk adalah F/2 atau setengah dari gaya awal. Itu berarti, jika muatan partikel pertama berkurang menjadi setengahnya dan muatan partikel kedua ditingkatkan menjadi empat kali lipatnya, sementara jarak antara partikel menjadi dua kali lipatnya, gaya elektrostatis yang timbul menjadi setengah dari gaya awal.
Jadi, jawabannya apa? Jawabannya adalah gaya yang timbul menjadi setengah kali semula, atau F/2.
