Pertanyaan

Pada suatu spektograf massa seperti tampak pada gambar, dua buah isotop bermassa m 1 dan m 2 dipercepat dari keadaan diam oleh beda potensial Δ V . Isotop tersebut memasuki medan magnetik secara tegak lurus terhadap induksi magnetik B . Tentukan perbandingan jari-jari isotop m 1 dengan m 2 !

Pada suatu spektograf massa seperti tampak pada gambar, dua buah isotop bermassa m₁ dan m₂ dipercepat dari keadaan diam oleh beda potensial $Δ V$ . Isotop tersebut memasuki medan magnetik secara tegak lurus terhadap induksi magnetik B. Tentukan perbandingan jari-jari isotop m₁ dengan m₂!

$\;$

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah r 2 r 1 = m 2 m 1 Diketahui: ma ss a = m m u a tan = q b e d a p o t e n s ia l = Δ V in d u k s i ma g n e t ik = B Ditanyakan: Perbandingan jari-jari isotop m 1 dengan m 2 . Jawab: Dengan menggunakan hubungan persamaan energi potensial listrik dan energi kinetik partikel diperoleh kecepatan partikel sebagai berikut q Δ V = 2 1 m v 2 v = m 2 q Δ V Lalu, dengan menggunakan hubungan Hukum Newton dan gaya Lorentz (gaya magnet) pada partikel diperoleh hubungan q v B = m r v 2 r = qB m v Dengan mensubstitusikan nilai v dari persamaan sebelumnya dapat diperoleh r = qB m m 2 q Δ V r = q B 2 2 m Δ V Perbandingan jari-jari isotop m 1 dengan m 2 . r 2 r 1 = q B 2 2 m 2 Δ V q B 2 2 m 1 Δ V r 2 r 1 = m 2 m 1 Jadi, perbandingan jari-jari isotop adalah r 2 r 1 = m 2 m 1 .

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah $\frac{r _{1}}{r _{2}} = \frac{m _{1}}{m _{2}}$

Diketahui:

$ma ss a = m m u a tan = q b e d a p o t e n s ia l = Δ V in d u k s i ma g n e t ik = B$

Ditanyakan:

Perbandingan jari-jari isotop m₁ dengan m₂.

Jawab:

Dengan menggunakan hubungan persamaan energi potensial listrik dan energi kinetik partikel diperoleh kecepatan partikel sebagai berikut

$q Δ V = \frac{1}{2} m v^{2} v = \frac{2 q Δ V}{m}$

Lalu, dengan menggunakan hubungan Hukum Newton dan gaya Lorentz (gaya magnet) pada partikel diperoleh hubungan

$q v B = m \frac{v ^{2}}{r} r = \frac{m v}{qB}$

Dengan mensubstitusikan nilai v dari persamaan sebelumnya dapat diperoleh

$r = \frac{m}{qB} \frac{2 q Δ V}{m} r = \frac{2 m Δ V}{q B ^{2}}$

Perbandingan jari-jari isotop m₁ dengan m₂.

$\frac{r _{1}}{r _{2}} = \frac{\frac{2 m _{1} Δ V}{q B ^{2}}}{\frac{2 m _{2} Δ V}{q B ^{2}}} \frac{r _{1}}{r _{2}} = \frac{m _{1}}{m _{2}}$

Jadi, perbandingan jari-jari isotop adalah $\frac{r _{1}}{r _{2}} = \frac{m _{1}}{m _{2}}$ . space

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

5.0 (3 rating)

Pertanyaan serupa

Pada suatu spektograf massa seperti tampak pada gambar, dua buah isotop bermassa m 1 dan m 2 dipercepat dari keadaan diam oleh beda potensial Δ V . Isotop tersebut memasuki medan magnetik secara tegak...

5.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan lima gambar berikut! q adalah muatan listrik positif, v adalah kecepatan muatan, B adalah medan magnet dan F adalah gaya. Agar dihasilkan gaya magnet F yang arahnya keluar bidang gambar,...

4.3

Jawaban terverifikasi

Sebuah muatan positif bergerak di bawah sebuah kawat berarus listrik yang arah arusnya searah sumbu x (+) seperti gambar. Muatan bergerak searah dengan arah arus listrik. Arah gaya Lorentz yang ...

148

3.0

Jawaban terverifikasi

Jika q adalah muatan listrik positif, v adalah gerak muatan, B medan magnet dan F adalah arah gaya magnet, maka gambar yang tepat untuk sebuah muatan yang melintasi medan magnet adalah ...

0.0

Jawaban terverifikasi