Pertanyaan

Arus yang ditimbulkan oleh angin matahari pada permukaan bumi adalah 0,654 nA (nanoampere) tiap satuan m 2 (dalam hal ini pengaruh medan magnetik kita abaikan). Anggap angin matahari terdiri dari proton-proton yang bergerak dengan kecepatan 450 m/s (dekat permukaan bumi). Jika jari-jari bumi 6.375 km, hitung kerapatan proton-proton ini dekat permukaan bumi!

Arus yang ditimbulkan oleh angin matahari pada permukaan bumi adalah 0,654 nA (nanoampere) tiap satuan m² (dalam hal ini pengaruh medan magnetik kita abaikan). Anggap angin matahari terdiri dari proton-proton yang bergerak dengan kecepatan 450 m/s (dekat permukaan bumi). Jika jari-jari bumi 6.375 km, hitung kerapatan proton-proton ini dekat permukaan bumi! $\;\;$

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kerapatan proton-proton ini dekat permukaan bumi adalah 9,08× 10 6 muatan/m 3 .

kerapatan proton-proton ini dekat permukaan bumi adalah 9,08 × 10⁶ muatan/m³. space

Pembahasan

Diketahui: A I = 0 , 654 nA / m 2 = 6 , 54 × 1 0 − 10 A / m 2 v = 450 m / s R = 6.375 km Ditanya: n = ...? Jawab: Anggap kerapatan proton dekat permukaan bumi adalah n . Pada gambar tampak banyaknya proton dalam daerah yanh diarsir (jika y kecil dibanding dengan jari-jari R ) adalah ( Ay ) n . Karena muatan 1 proton adalah maka jumlah muatan dalam daerah yang diarsir adalah . Jika waktu yang diperlukan untuk bergerak dari titik C ke titik B adalah t detik, maka kuat arus yang mengalir (muatan yang mengalir tiap detik) adalah Jika kecepatan dari titik C ke titik B dianggap konstan, v (diabaikan pengaruh gravitasi) maka besar rapat arus akibat angin matahari ini adalah Sehingga, Jadi,kerapatan proton-proton ini dekat permukaan bumi adalah 9,08× 10 6 muatan/m 3 .

Diketahui:

$\frac{I}{A} = 0, 654 nA / m^{2} = 6, 54 \times 1 0^{- 10} A / m^{2} v = 450 m / s R = 6.375 km$

Ditanya: n = ...?

Jawab:

Anggap kerapatan proton dekat permukaan bumi adalah n. Pada gambar tampak banyaknya proton dalam daerah yanh diarsir (jika y kecil dibanding dengan jari-jari R) adalah (Ay)n.

Karena muatan 1 proton adalah q subscript p equals 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C maka jumlah muatan dalam daerah yang diarsir adalah Q equals open parentheses A y close parentheses n q subscript p . Jika waktu yang diperlukan untuk bergerak dari titik C ke titik B adalah t detik, maka kuat arus yang mengalir (muatan yang mengalir tiap detik) adalah

I equals Q over t equals A n q subscript p y over t

Jika kecepatan dari titik C ke titik B dianggap konstan, v (diabaikan pengaruh gravitasi) maka besar rapat arus akibat angin matahari ini adalah

I over A equals n q subscript p v

Sehingga,

$table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell I over A end cell equals cell n q subscript p v end cell row cell 6 comma 54 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight A divided by straight m squared end cell equals cell n open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C close parentheses open parentheses 450 space straight m divided by straight s close parentheses end cell row n equals cell fraction numerator 6 comma 54 cross times 10 to the power of negative 10 end exponent space straight A divided by straight m squared over denominator open parentheses 1 comma 6 cross times 10 to the power of negative 19 end exponent space straight C close parentheses open parentheses 450 space straight m divided by straight s close parentheses end fraction end cell row n equals cell 9 comma 08 cross times 10 to the power of 6 space muatan divided by straight m cubed end cell end table$

Jadi, kerapatan proton-proton ini dekat permukaan bumi adalah 9,08 × 10⁶ muatan/m³. space

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Jika pada suatu kawat penghantar mengalir arus 4 A, maka banyaknya muatan listrik per menit yang mengalir dalam penghantar tersebut ....

3.0

Jawaban terverifikasi

Suatu tabung gas diberi beda potensial sehingga sebagian gas-gas di dalamnya terionisasi menjadi ion-ion positif (anggap tiap ion positif membawa 1 muatan positif) dan elektron-elektron. Dalam tabung ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Jika jumlah muatan yang berpindah pada kawat penghantar 0,6 C dan arus mengalir pada kawat penghantar selama 60 detik. Berapakah jumlah arus yang mengalir pada kawat?

5.0

Jawaban terverifikasi

Banyaknya elektron yang mengalir pada penampang suatu kawat dalam waktu 5 menit adalah 1,6 × 10 19 elektron. Hitung besar arus yang mengalir pada kawat tersebut!

3.6

Jawaban terverifikasi

Seorang teknisi mengamati suatu rangkaian tertutup dan mendapati bahwa amperemeter yang ia gunakan menunjukkan angka 0,2 A. Selama 5 menit muatan yang mengalir pada rangkaian tersebut adalah … .

5.0

Jawaban terverifikasi