Pertanyaan

Dua buah kawat konduktor yangsejajar dan berjarak L = 1 m dipasangmembentuk sudut θ = 30° terhadapbidang horizontal. Ujung bawahkedua kawat terhubung dengansebuah resistor R = 3 Ω . Sebuahbatang konduktor dengan massa m bergeser turun di sepanjang rel,tanpa kehilangan kontak dengan relsehingga reldan batang membentuksuatu rangkaian tertutup. Pada daerahtersebut terdapat medan magnetikseragam yang besarnya B = 2 T danberarah horizontal. Jika batang turundengan laju konstan v = 3 m/s, massabatang m adalah .... (SBMPTN 2018)

Dua buah kawat konduktor yang sejajar dan berjarak L = 1 m dipasang membentuk sudut $θ$ = 30° terhadap bidang horizontal. Ujung bawah kedua kawat terhubung dengan sebuah resistor R = 3 $Ω$ . Sebuah batang konduktor dengan massa m bergeser turun di sepanjang rel, tanpa kehilangan kontak dengan rel sehingga rel dan batang membentuk suatu rangkaian tertutup. Pada daerah tersebut terdapat medan magnetik seragam yang besarnya B = 2 T dan berarah horizontal. Jika batang turun dengan laju konstan v = 3 m/s, massa batang m adalah ....

(SBMPTN 2018) $\;$

0,2 kg $\;$
0,4 kg $\;$
0,6 kg $\;$
0,8 kg $\;$
1,0 kg $\;$

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah A.

jawaban yang benar adalah A. $\;$

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah A. Diketahui: L = 1 m θ = 3 0 ∘ R = 3 Ω B = 2 T v = 3 m / s Ditanyakan: m = ... ? Gaya gerak listrik (GGL) didefinisikan sebagai energi per muatan yang dibutuhkan untuk mengalirkanarus dalam loop kawat.GGL induksi pada ujung-ujung sebuah penghantar yangdigerakkan memotong tegak lurus suatu medan magnetikakansebanding dengan panjang penghantar,sebanding dengan besar induksi magnetik, dan sebanding dengan kecepatan penghantar digerakkan. Sehingga: ε = = = Bl v 2 × 1 × 3 6 Maka kuat arusnya sebesar: ε I = = = = I R R ε 3 6 2 Sehingga besarnya gaya lorentz yang dialami batang: F = = = = B i l sin θ 2 × 2 × 1 × sin 3 0 ∘ 4 × 2 1 2 Berdasarkan aturan tangan kanan,gaya lorentz nya mengarah padasumbu z , sehingga gaya lorentz di arahsejajar bidang miring adalah F sin θ .Karena batang bergerak constant,maka: m g sin θ − F sin θ m g sin θ m g m = = = = = = 0 F sin θ F g F 10 2 0 , 2 Makamassabatang m adalah 0,2 kg. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah A.

Diketahui:

$L = 1 m θ = 3 0^{\circ} R = 3 Ω B = 2 T v = 3 m / s$

Ditanyakan: $m = ... ?$

Gaya gerak listrik (GGL) didefinisikan sebagai energi per muatan yang dibutuhkan untuk mengalirkan arus dalam loop kawat. GGL induksi pada ujung-ujung sebuah penghantar yang digerakkan memotong tegak lurus suatu medan magnetik akan sebanding dengan panjang penghantar, sebanding dengan besar induksi magnetik, dan sebanding dengan kecepatan penghantar digerakkan. Sehingga:

$ε = = = Bl v 2 \times 1 \times 3 6$

Maka kuat arusnya sebesar:

$ε I = = = = I R \frac{ε}{R} \frac{6}{3} 2$

Sehingga besarnya gaya lorentz yang dialami batang:

$F = = = = B i l sin θ 2 \times 2 \times 1 \times sin 3 0^{\circ} 4 \times \frac{1}{2} 2$

Berdasarkan aturan tangan kanan, gaya lorentz nya mengarah pada sumbu z, sehingga gaya lorentz di arah sejajar bidang miring adalah $F sin θ$ . Karena batang bergerak constant, maka:

$m g sin θ - F sin θ m g sin θ m g m = = = = = = 0 F sin θ F \frac{F}{g} \frac{2}{10} 0, 2$

Maka massa batang m adalah 0,2 kg.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah A. $\;$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Kawat penghantar bergerak memotong tegak lurus medan magnet homogen. Jika panjang kawat diperbesar dua kali semula dan kecepatannya diubah setengah kali semula sedangkan medan magnetnya tetap, maka pe...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah kawat tertutup berbentuk persegi dengan luas 0,02 m 2 diletakkan pada bidang datar. Medan magnet seragam diberikan pada bidang tersebut dengan arah menembus ke dalam bidang secara tegak lurus m...

0.0

Jawaban terverifikasi

Gambar di bawah ini menunjukkan kawat separuh lingkaran dapat diputar di dalam medan magnet homogen yang arahnya keluar bidang gambar. Kawat dirangkai dengan hambatan PQ. Hal yang terjadi ketika kawat...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar! Jika lampu berhambatan 20 Ω , maka besar arus yang melewati lampu adalah .... (kawat AB = 100 cm)

229

5.0

Jawaban terverifikasi

Kawat AB panjangnya 20 cm digerakkanke kanan dengankecepatan 2,5 m/s diatas kawat QR yangmemotong tegaklurus garis-garis gaya magnet dengan kuat medan magnet 0,4 tesla. Arah medan magnet tegak lurus b...

120

0.0

Jawaban terverifikasi