Iklan

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 μ s = 0,25dan percepatan gravitasi adalah g = 10 m/s 2 maka nilai B maksimum agar batang tetap diam adalah …. (SBMPTN 2016)

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

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

01

:

15

:

28

:

56

Klaim

Iklan

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah E.

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 ( F L ) akan mengarah ke kiri. Perhatikan bahwa antara batang dan rel terdapat gaya gesek. Karena batang bergerak ke kiri, maka gaya geseknya( F g ) ke arah kanan (arah gaya gesek melawan arah gerak benda). Batang tetap diam (kecepatannya konstan), maka berlaku Jadi, jawaban yang tepat adalah E.

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.

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

2

Iklan

Pertanyaan serupa

Tiga buah kawat penghantar masing-masing berarus listrik disusun seperti gambar di bawah. Jarak I 1 ​ , I 2 ​ , dan I 3 ​ ke titik P masing-masing 10 cm, 5 cm, dan 5 cm. Ketiga kawat penghantar dan ti...

14

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

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

+62 815-7441-0000

Email info@ruangguru.com

[email protected]

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2024 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia