Roboguru
SD

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 medan magnetik seragam dengan besar B dan berarah seperti pada gambar.   Jika koefisien gesekan statik antara batang dengan rel adalah μs = 0,25 dan percepatan gravitasi adalah g = 10 m/s2 maka nilai B maksimum agar batang tetap diam adalah ….(SBMPTN 2016)

Pertanyaan

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 medan magnetik seragam dengan besar B dan berarah seperti pada gambar.

 

Jika koefisien gesekan statik antara batang dengan rel adalah μs = 0,25 dan percepatan gravitasi adalah g = 10 m/s2 maka nilai B maksimum agar batang tetap diam adalah ….(SBMPTN 2016)

  1. 1 T

  2. 2 T

  3. 3 T

  4. 4 T

  5. 5 T

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah E.

Pembahasan

Interaksi antara kawat penghantar berarus listrik dengan medan magnet akan menimbulkan gaya Lorentz. Arah gaya Lorentz dapat dicari menggunakan kaidah tangan kanan. 

Pada gambar rangkaian tersebut, belum terdapat arah arus listrik. Sehingga dapat kita lakukan pemisalan, yaitu arus listriknya mengarah ke atas batang. Berdasarkan kaidah tangan kanan, jika arah arus listrik (I) ke atas maka gaya lorentz (FL) akan mengarah ke kiri. 

Perhatikan bahwa antara batang dan rel terdapat gaya gesek. Karena batang bergerak ke kiri, maka gaya geseknya (Fg) ke arah kanan (arah gaya gesek melawan arah gerak benda).

Batang tetap diam (kecepatannya konstan), maka berlaku

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell sum F end cell equals 0 row cell F subscript g minus F subscript L end cell equals 0 row cell F subscript g end cell equals cell F subscript L end cell row cell mu subscript s N end cell equals cell I L B space sin space straight theta end cell row cell mu subscript s left parenthesis m g right parenthesis end cell equals cell I L B space sin space 90 to the power of omicron end cell row cell left parenthesis 0 comma 25 right parenthesis left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis 10 right parenthesis end cell equals cell left parenthesis 0 comma 5 right parenthesis left parenthesis 1 right parenthesis left parenthesis B right parenthesis left parenthesis 1 right parenthesis end cell row cell 2 comma 5 end cell equals cell 0 comma 5 B end cell row B equals cell fraction numerator 2 comma 5 over denominator 0 comma 5 end fraction equals 5 space straight T end cell end table end style 

Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

32

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Partikel dengan muatan 2 kali muatan elektron bergerak dalam medan magnet homogen B secara tegak lurus. Besar medan magnet B adalah π/4 tesla. Bila frekuensi siklotron partikel tadi adalah 1.600 Hz, m...

37

5.0

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

081578200000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2022 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia