(Originais Teachy 2023) - Soal Sedang dari Fisika

Hukum Coulomb adalah hukum yang menggambarkan interaksi antara muatan listrik stasioner. Hukum ini menetapkan bahwa gaya listrik antara dua muatan berbanding lurus dengan perkalian muatan-muatan itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya. Jika dua muatan listrik positif dipertahankan pada jarak tetap, berapakah pengaruhnya terhadap gaya listrik jika besar muatannya digandakan?

Produk modern terbaru dengan teknologi elektrostatik sedang dikembangkan oleh sebuah perusahaan alat rumah tangga. Sistem ini menggunakan dua buah pelat logam sejajar dengan muatan listrik berlawanan, dengan masing-masing dinormalisasi ke 2x coulomb. Plat tersebut memiliki jarak 0,15 meter satu sama lain. Dengan mempertimbangkan sistem koordinat, salah satu pelat diposisikan pada 0,05 meter pada sumbu x dan yang lainnya pada 0,2 meter pada sumbu yang sama. a) Tentukan gaya listrik antara pelat logam tersebut. b) Hitung medan listrik antara pelat tersebut. c) Jika muatan uji sebesar 1x coulomb ditempatkan di antara pelat, berapa gaya yang dialami oleh muatan itu?