Contoh Soal Gaya Lorentz Dan Pembahasannya - BozzKaf
Munsypedia News :

Home » » Contoh Soal Gaya Lorentz Dan Pembahasannya

Contoh Soal Gaya Lorentz Dan Pembahasannya

Diposkan Oleh Azmil Kafrawi on Minggu, 09 September 2012 | 13.19

Contoh Soal dan Pembahasan tentang Gaya Magnetik / Gaya Lorentz , Materi Fisika SMA Kelas 12 SMA, khusus membahas gaya magnetik yang bekerja saat suatu muatan listrik bergerak dalam medan magnet. Gaya Magnetik pada kawat berarus yang berada dalam medan magnet dibahas di bagian lain.



Soal No. 1

Sebuah elektron yang bermuatan 1,6 x 10−19 C bergerak dengan kecepatan 5 x 105 m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut.


Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat elektron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada elektron


Pembahasan

a) besar gaya magnetik saat elektron berada dalam medan magnet
Gunakan persamaan
F = BQV sin θ
dimana B adalah besarnya medan magnetik (Tesla), Q adalah besarnya muatan (Coulomb), V adalah kecepatan gerak muatan (m/s) dan θ adalah sudut yang dibentuk antara arah gerak muatan dengan arah medan magnet. Pada soal diatas 90° sehingga nilai sinusnya adalah 1.
F = (0,8)(1,6 x 10−19)(5 x 105)(1) = 6,4 x 10−14 Newton

b) arah gaya magnetik yang bekerja pada elektron

Untuk menentukan arah gaya magnetik gunakan kaidah tangan kanan sebagai berikut:


4 jari = arah medan magnet

ibu jari = arah gerak muatan
telapak tangan = arah gaya magnetik → jika muatan berjenis positif
punggung tangan = arah gaya magnetik → jika muatan berjenis negatif
Jika diketahui dua kutub magnet maka arah medan magnet adalah dari kutub utara (U) menuju kutub selatan (S) dan karena elektron adalah muatan negatif, maka arah gaya yang bekerja sesuai arah punggung tangan yaitu keluar bidang baca.

Soal No. 2

Sebuah positron yang bermuatan 1,6 x 10−19 C bergerak dengan kecepatan 5 x 105 m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut.


Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat positron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada positron

Pembahasan

a) F = (0,8)(1,6 x 10−19)(5 x 105)(1) = 6,4 x 10−14 Newton
b) Positron termasuk muatan positif, sehingga arah gaya magnetik diwakili oleh telapak tangan seperti ilustrasi gambar berikut adalah masuk bidang baca (menjauhi pembaca)




Soal No. 3

Seutas kawat lurus dialiri arus sebesar 15 A dengan arah ke kanan. 8 mm dari kawat bergerak sebuah muatan positif sebesar 0,4 C dengan arah sejajar kawat dengan kelajuan 5 x 103 m/s.



Tentukan besar gaya magnetik yang bekerja pada muatan dan arahnya!


Pembahasan

Lebih dahulu cari besar medan magnet yang dihasilkan oleh kawat lurus pada jarak 8 mm:

B =
μoI/2πa

B =
(4π x 10−7)(15)/(2π)(8 x 10−3)
B = (15/4) x 10−4 Tesla
F = BQV sin 90°
F = ((15/4) x 10−4 )(0,4)(5 x 103)(1) = 0,75 Newton
Arah gaya sesuai kaidah tangan kanan adalah ke atas (mendekati kawat).

Soal No. 4

Dua buah muatan masing-masing Q1 = 2Q dan Q2 = Q dengan massa masing-masing m1 = m dan m2 = 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B. Tentukan perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan Q dan 2Q!

Pembahasan

Gaya sentripetal dari gerak kedua muatan berasal dari gaya magnetik



Soal No. 5

Sebuah muatan Q bergerak dengan kelajuan 2 x 104 m/s memasuki suatu daerah yang mengandung medan magnet B dan medan listrik E. Jika muatan tersebut tidak terpengaruh baik oleh gaya magnet maupun gaya listrik tentukan nilai perbandingan kuat medan magnet dan kuat medan listrik di tempat tersebut!

Pembahasan

Muatan tidak terpengaruh gaya listrik maupun magnet berarti kedua gaya tersebut adalah sama besar dan berlawanan arah.

F
magnet = Flistrik

BQV = QE

B/E = 1 / (2 x 104)
B/E = 0,5 x 10− 4 TC/N
SELENGKAPNYA >> UNTUK ARTIKEL YANG LEBIH LENGKAP, SILAHKAN KLIK DISINI..!!

Setelah Membaca, Jangan lupa tekan "LIKE" ya sahabatku..!

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Kamu sedang membaca artikel tentang Contoh Soal Gaya Lorentz Dan Pembahasannya Silahkan baca artikel BozzKaf Tentang Yang lainnya. Kamu boleh menyebar Luaskan atau MengCopy-Paste Artikel ini, Tapi jangan lupa untuk meletakkan Link Contoh Soal Gaya Lorentz Dan Pembahasannya Sebagai sumbernya
Bagikan artikel ini :

0 komentar:

Apa yang kamu pikirkan ?

Ungkapkanlah dengan berkomentar di bawah...!

 
Support : Munsypedia | Boxriborn | Blog Misteri Beda Dunia
Proudly powered by Blogger
Copyright © 2013. BozzKaf - All Rights Reserved
Selamat Datang Di Dunia Munsypedia Yang Dipublikasikan Oleh BozzKaf