Langsung ke konten utama

Pengaruh Nilai θ muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet



Perhatikan nilai gaya Lorent pada muatan yang bergerak. F = qvBsin θ. Nilai θ  ini memiliki tiga kemungkinan. Perhatikan ketiga kemungkinan tersebut.
(a)  Nilai θ = 0.  Nilai θ = 0 terjadi jika v sejajar B akibatnya nilai F =0. Karena tidak dipengaruhi gaya maka muatannya akan bergerak lurus beraturan (GLB).
 
(b)  Nilai θ =90O. Nilai θ =90O terjadi jika v tegak lurus B. Nilai F= q v B dan selalu tegak lurus dengan v.  Keadaan ini menyebabkan akan terjadi  gerak melingkar beraturan (GMB). Jari-jarinya memenuhi persamaan berikut. Coba kalian pikirkan dari manakah dapat diperoleh.





(c)  Nilai 0 < θ < 90O.
 Nilai kemungkinan ketiga ini dapat menyebabkan terjadi perpaduan gerak GLB dan GMB dan terjadi gerak helix. Muatan bergerak di sekitar kawat berarus Masih ingat induksi magnet ? Kawat yang dialiri arus dapat menimbulkan medan magnet berarti muatan yang bergerak di sekitar kawat berarus sama dengan  bergerak dalam medan magnet yaitu akan merasakan gaya Lorentz.Untuk memahaminya dapat kalian perhatikan contoh berikut.

CONTOH 5.7
Sebuah kawat lurus panjang dialiri arus listrik 2 A. Jika terdapat sebuah proton bergerak dengan kecepatan 4 x 104 m/s searah arus dalam kawat pada jarak 2 cm dan muatan proton 1,6.10-19 C, maka tentukan besar dan arah gaya Lorentz pada proton tersebut!
Penyelesaian
i  =  2 A 
v =  4.104 m/s
q =  1,6.10-19 C
a =  2 cm = 0,02 m
Arah gaya Lorentz dapat menggunakan kaedah tangan kanan dan hasilnya seperti pada Gambar 5.12. Besar gaya Lorentz memenuhi :
F   =  q v B


LATIHAN SOAL 5.7
1.       Sebuah penghantar lurus panjang dialiri arus listrik 4 A. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 2x 104 m/s berlawanan arah arus dalam penghantar dengan jarak 0,05 m dari penghantar itu. Jika muatan elektron -1,6.10-19 C, maka tentukan besar dan arah gaya Lorentz pada elektron tersebut!
2.       Suatu partikel alpha ( m = 6,4.10-27 kg dan q = 3,2.10-19 C) bergerak tegak lurus terhadap medan magnet B yang arahnya masuk bidang gambar. Jika B = 0,5 T dan kecepatan partikel 4. 103 m/s, maka tentukan jari-jari lintasannya !
3.       Sebuah partikel bermuatan + 8 μC bergerak sejajar dengan kawat berarus listrik 10 A. Jika jarak partikel ke kawat 5 cm dan laju pertikel 5 m/s searah arusnya, maka tentukan besar dan arah gaya yang dialami partikel !
Label:

Postingan populer dari blog ini

Transformasi Lorentz (relativitas Kecepatan)

Pada transformasi Galileo telah dikemukakan bahwa selang waktu pengamatan terhadap suatu peristiwa yang diamati oleh pengamat yang diam dengan pengamat yang relatif bergerak terhadap peristiwa adalah sama ( t = t’ ) . Hal inilah yang menurut Einstein tidak benar, selang waktu pengamatan antara pengamat yang diam dan pengamat yang bergerak relatif adalah tidak sama ( t ≠ t’ ) . Transformasi Lorentz pertama kali dikemukaan oleh Hendrik A. Lorentz, seorang fisikawan dari Belanda   pada tahun 1895. Karena waktu pengamatan oleh pengamat yang diam pada kerangka acuan S dan pengamat yang bergerak pada kerangka acuan S’ hubungan transformasi pada Galileo haruslah mengandung suatu tetapan pengali   yang disebut tetapan transformasi.   Sehingga persamaan yang menyatakan hubungan antara koordinat pada kerangka acuan S dan S’ dituliskan sebagai berikut : Transformasi Lorentz          x’ =   ϒ (x – v.t), y’ = y, z’ = z    dan    t’ ≠ t                   .... (9.6) Kebali
Baca selengkapnya

Gaya Pemulih pada Pegas

1.   Gaya Pemulih   Gaya pemulih dimiliki oleh setiap benda elastis yang terkena gaya sehingga benda elastis tersebut berubah bentuk. Gaya yang timbul pada benda elastis untuk menarik kembali benda yang melekat padanya disebut gaya pemulih. Akibat gaya pemulih tersebut, benda akan melakukan gerak harmonik sederhana. Dengan demikian, pada benda yang melakukan gerak harmonik sederhana bekerja gaya pemulih yang selalu mengarah pada titik kesetimbangan benda. a. Gaya Pemulih pada Pegas Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh karena sifat elastisnya ini, suatu pegas yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali ke keadaan setimbangnya mula-mula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Perhatikan gambar, anggap mula-mula benda berada pada posisi y = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Ketika benda ditekan ke bawah (y = –) pegas akan menarik benda ke atas, menuju posisi keseimbangan. Sebaliknya jik
Baca selengkapnya

Teori Kuantum Planck

Perkembangan teori tentang radiasi mengalami perubahan besar  pada saat Planck menyampaikan teorinya tentang radiasi benda hitam. Planck mulai bekerja pada tahun 1900. Planck mulai  mempelajari sifat dasar dari getaran molekul-molekul pada dinding rongga benda hitam. Dari hasil pengamatannya Planck membuat simpulan sebagai berikut. Setiap benda yang mengalami radiasi akan memancarkan energinya secara diskontinu (diskrit) berupa paket-paket energi. Paket-paket energi ini dinamakan kuanta (sekarang dikenal sebagai foton) . Energi setiap foton sebanding dengan frekuensi gelombang radiasi dan dapat dituliskan : E = h f                     dengan  :  E  =  energi foton (joule)                   f   =  frekuensi foton (Hz)                   h  =  tetapan Planck (h = 6,6.10 -34 Js) Jika suatu gelombang elektromegnetik seperti cahaya memiliki banyak foton maka energinya memenuhi hubungan berikut.         E = nhf Persamaan yang sangat berkaitan dengan hubungan di atas adal
Baca selengkapnya