Sebuah batang logam bermassa m = 1 kg dan panjang ...

Question

Sebuah batang logam bermassa m = 1 kg dan panjang L = 1 m diletakkan pada suatu rel logam yang terhubung dengan sumber arus konstan sehingga pada rangkaian mengalir arus listrik sebesar I = 0,5 A. Rangkaian tersebut berada pada daerah bermedan magnetik seragam dengan besar B dan berarah seperti pada gambar. Jika koefisien gesekan statik antara batang dengan rel adalah us = 0,25 dan percepatan gravitasi adalah g = 10 m/s2 , maka nilai B maksimum agar batang tetap diam adalah ...
(A) 1 T 
(B) 2 T 
(C) 3 T
(D) 4 T
(E) 5 T

Z. Norma · Accepted Answer

Jawaban yang tepat adalah opsi E. 5 T

Diketahui:
m = 1 kg
L= 1 m
I= 0,5 A
μ = 0,25 
g= 10 m/s^2

Ditanya:
B max=?
Jawab:

Gaya magnet pada kawat berarus listrik:
F= BIL sin θ
Keterangan:
F= gaya magnet (N)
B=medan magnet (T)
I=arus listrik (A)
L=panjang penghantar (m)

Karena medan dan arus tegak lurus maka θ=90.
Gaya gesek:
f=μ.N
=μmg
Keterangan:
f=gaya gesek (N)
μ=koefisien gesek
m= massa penghantar (kg)
g=percepatan gravitasi (m/s^2)

Untuk mendapatkan batang tetap diam maka:
∑F=0
F-f=0
F=f
BIL sin θ=μmg
B=μmg/IL sin θ
=0,25.1.10/0,5.1.1
=2,5/0,5
=5 T

Dengan demikian B maksimum agar batang tetap diam adalah 5 T.
Oleh karena itu jawaban yang tepat adalah E.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa