Pertanyaan

Untuk menghitung secara kasar besar energi magnetik di bumi, anggap medan ini mempunyai kekuatan rata-rata B gauss dari atas tanah sampai ketinggian 2R km di atas tanah. Besarnya energi magnetik total dari daerah ini adalah …. (anggap jari-jari bumi R km)

$W = \frac{B 16 π R ^{3}}{3 μ _{0}}$
$begin mathsize 14px style W equals fraction numerator B squared 16 pi R squared over denominator 3 mu subscript 0 end fraction end style$
$W = \frac{B ^{2} 16 π R ^{3}}{3 μ _{0}}$
$W = \frac{B ^{2} 52 π R ^{3}}{3 μ _{0}}$
$W = \frac{B ^{2} 64 π R ^{3}}{3 μ _{0}}$

F. Zahara

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah D.

Pembahasan

Menghitung volume terlebih dahulu: Karena∶ 2R = h , maka∶ V = 3 4 π ( R + 2 R ) 3 − 3 4 π R 3 V = 3 4 π ( 3 R ) 3 − 3 4 π R 3 V = 3 108 π R 3 − 3 4 π R 3 V = 3 104 π R 3 Hubungan volume dengan energi magnetik total: W = ε L V W = 2 μ 0 B 2 V W = 2 μ 0 B 2 3 104 π R 3 W = 6 μ 0 B 2 104 π R 3 W = 3 μ 0 B 2 52 π R 3 Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Menghitung volume terlebih dahulu:

$begin mathsize 14px style V equals V subscript b e s a r end subscript minus V subscript k e c i l end subscript V equals 4 over 3 pi left parenthesis R plus h right parenthesis cubed minus fraction numerator 4 over denominator 3 end fraction pi R cubed end style$

Karena∶ 2R = h, maka∶

$V = \frac{4}{3} π (R + 2 R)^{3} - \frac{4}{3} π R^{3} V = \frac{4}{3} π (3 R)^{3} - \frac{4}{3} π R^{3} V = \frac{108}{3} π R^{3} - \frac{4}{3} π R^{3} V = \frac{104}{3} π R^{3}$

Hubungan volume dengan energi magnetik total:

$W = ε_{L} V W = \frac{B ^{2} V}{2 μ _{0}} W = \frac{B ^{2} \frac{104}{3} π R ^{3}}{2 μ _{0}} W = \frac{B ^{2} 104 π R ^{3}}{6 μ _{0}} W = \frac{B ^{2} 52 π R ^{3}}{3 μ _{0}}$

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Energi yang tersimpan dalam konduktor berbanding lurus dengan ....

0.0

Jawaban terverifikasi

Kerapatan energi (energi per satuan volume) yang tersimpan dalam sebuah solenoida π 500 J / m 3 . Besar medan magnet dalam solenoida adalah ....

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah induktor tersusun dari kumparan yang terdiri dari 50 lilitan. Panjang kumparan tersebut 5 cm dan luas penampangnya 2 cm 2 .Energi yang tersimpan pada induktor ketika dihubungkan dengan sumber a...

5.0

Jawaban terverifikasi

Dika mempunyai ide yang ingin dia realisasikan. Dika ingin menyimpan kelebihan energi dalam sebuah toroida yang sangat besar dengan medan magnet rata-rata sebesar 5 T. Diketahui jari-jari efektif toro...

0.0

Jawaban terverifikasi

Berapakah kerapatan energi (energi per satuan volume) yang tersimpan dalam sebuah solenoida, jika medan magnet dalam solenoida adalah 0,02 T?

0.0

Jawaban terverifikasi