GAYA COULOMB: Tentang Rindu yang Punya Rumus

Pernah tidak kamu merhatiin debu yang nempel di layar HP padahal baru dilap? Atau rambut yang tiba-tiba berdiri waktu lepas jilbab atau jaket di ruang ber-AC?

Itu bukan mistis. Itu listrik statis lagi kangen. Dan kangen itu, ternyata ada rumusnya.

Di dunia fisika, kita menyebutnya Gaya Coulomb.

1. Ilmiahnya Gimana?

Tahun 1785, seorang Bapak Perancis bernama Charles-Augustin de Coulomb penasaran, kenapa dua benda bermuatan bisa tarik-menarik atau tolak-menolak tanpa disentuh.

Setelah percobaan pakai neraca puntir yang super teliti, dia menyimpulkan:

Besar gaya tarik atau tolak antara dua muatan listrik sebanding dengan besar muatannya, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.

Rumusnya cantik dan jujur, tidak dibuat-buat:

F = k . (q1 . q2) / r²

Dimana:

F = Gaya Coulomb, satuannya Newton. Seberapa kuat tarik-tolaknya.

q1 dan q2 = besar muatan, satuannya Coulomb. Seberapa besar cinta atau bencinya mereka.

r = jarak antara dua muatan, satuannya meter. Seberapa jauh mereka LDR.

k = konstanta Coulomb = 9 x 10⁹ N m²/C². Ini angka kesetiaan alam semesta, tidak pernah berubah.

Aturan mainnya sederhana tapi tegas:

Muatan sejenis ( + dengan + , - dengan - ) = tolak-menolak. Kayak dua orang yang sama-sama keras kepala, tidak bisa ketemu.

Muatan beda jenis ( + dengan - ) = tarik-menarik. Saling melengkapi, saling membutuhkan.

Semakin besar muatannya, semakin kuat tarikannya. Tapi semakin jauh jaraknya, kekuatannya mengecil drastis, karena dibagi kuadrat jarak. Mirip rindu, kalau dekat menggebu, kalau jauhnya kuadrat, ya pelan-pelan menghilang. Hehe.

2. Sedikit Kocak Tapi Nyata

Bayangkan q1 itu kamu, q2 itu gorengan di meja guru. Jarak r itu jarak meja kamu ke meja guru saat rapat.

Kalau jaraknya 1 meter, gaya tariknya kuat. Kalau jaraknya 10 meter dan ada kepsek di tengah, gaya tariknya langsung dibagi 100. Tiba-tiba kamu jadi kenyang melihat saja. Itulah r².

Jadi kalau mau disukai, jangan cuma gedein muatan kebaikanmu (q), deketin juga jaraknya (r).

3. Puitis Melankolisnya

Betapa romantisnya fisika ini.

Dua muatan tidak pernah benar-benar diam. Di ruang hampa yang sunyi pun, mereka saling merasakan. Ada medan tak terlihat yang menghubungkan mereka. Kita menyebutnya medan listrik.

Bukankah kita juga begitu? Ada orang yang jauh di sana, tidak kita sentuh, tapi doanya sampai. Ada rindu yang tidak bersuara, tapi getarnya terasa sampai dada.

Coulomb mengajarkan, bahwa yang tak terlihat itu bukan berarti tak ada. Ia hanya bekerja dalam diam.

4. Reflektif dan Nilai Islaminya

Coba renungkan, siapa yang menetapkan konstanta k itu tetap 9 x 10⁹ sejak awal penciptaan sampai sekarang? Tidak pernah error, tidak pernah update.

Siapa yang membuat aturan plus bertemu minus jadi tarik, bukan jadi tabrakan?

Allah berfirman:

"Sesungguhnya Kami menciptakan segala sesuatu menurut ukuran." (QS. Al-Qamar: 49)

Gaya Coulomb adalah salah satu ukuran itu. Alam semesta ini tidak random. Ia ditulis dengan presisi yang sangat puitis. Listrik statis yang bikin jilbab kita berderak itu, patuh pada hukum yang sama yang menjaga elektron tetap mengelilingi inti atom. Kalau hukum ini meleset sedikit saja, alam semesta bubar.

Maka ketika kita belajar Fisika, kita sebenarnya sedang membaca tanda tangan Allah di langit dan di bumi.

Tugas kita bukan hanya menghafal F = k q1 q2 / r², tapi menjadi hamba yang paham: bahkan partikel terkecil pun diatur dengan cinta dan keadilan.

Contoh Cepat Biar Nempel

Dua muatan kecil, q1 = 2 x 10⁻⁶ C dan q2 = 3 x 10⁻⁶ C, keduanya  terpisah pada jarak 3 cm = 0,03 m. Hitung gaya  Coulomb kedua muatan.

F= k q1 q2/r.r

F = 9x10⁹ . (2x10⁻⁶ . 3x10⁻⁶) / (0,03)²

F = 9x10⁹ . 6x10⁻¹² / 9x10⁻⁴

F = 60 Newton

60 Newton itu kira-kira gaya untuk mengangkat 6 kg beras. Lumayan kuat untuk ukuran dua titik kecil yang tak terlihat.