Jawaban:

D. 24N

Penjelasan:

Diketahui:

Gaya tolak-menolak awal antara dua muatan Q1 dan Q2 sebesar 12 N.

Besar muatan pada kedua benda diubah menjadi dua kali semula.

Jarak antara kedua muatan diubah menjadi 20 cm.

Untuk mencari gaya tolak-menolak kedua muatan setelah perubahan, dapat menggunakan hukum Coulomb yang menyatakan bahwa gaya listrik antara dua muatan sebanding dengan hasil kali kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara keduanya, yaitu:

F = k * (Q1 * Q2) / r^2

dengan:

F : gaya listrik antara dua muatan (dalam newton)

k : konstanta Coulomb (dalam newton meter kuadrat per coulomb kuadrat), k = 9 x 10^9 Nm^2/C^2

Q1, Q2 : besarnya muatan pada masing-masing benda (dalam coulomb)

r : jarak antara kedua muatan (dalam meter)

Dalam hal ini, karena muatan pada kedua benda diubah menjadi dua kali semula, maka Q1 dan Q2 masing-masing menjadi 2Q1 dan 2Q2. Jarak antara kedua muatan diubah menjadi 20 cm atau 0,2 m. Dengan demikian, gaya tolak-menolak kedua muatan setelah perubahan adalah:

F' = k * (2Q1 * 2Q2) / (0,2)^2

= k * 16Q1Q2 / 0,04

= 4kQ1Q2 * 10^2

Dalam hal ini, nilai kQ1Q2 dapat dihitung dengan cara:

kQ1Q2 = F * r^2 / k

= 12 * 0,1^2 / 9 * 10^9

= 1,333 * 10^-10

Sehingga, gaya tolak-menolak kedua muatan setelah perubahan menjadi:

F' = 4kQ1Q2 * 10^2

= 4 * 9 * 10^9 * 1,333 * 10^-10 * 10^2

= 4 * 9 * 1,333

= 47,988 ≈ 48 N

Jadi, jawaban yang tepat adalah D. 24N.