5 Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9

Ilustrasi Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9. Sumber: www.pixabay.com

Ilmu fisika adalah sebuah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang sifat dan fenomena alam atau gejala alam dan seluruh interaksi yang terjadi didalamnya. Dalam fisika terdapat gaya lorentz. Contoh soal gaya lorentz kelas 9 cukup banyak ditemui saat ujian berlangsung.

Gaya lorentz sering terjadi dalam kehidupan sehari hari. Beberapa diantaranya yaitu pada motor, loudspeaker, memori komputer, dan lainnya. Gaya lorentz juga dapat dilihat pada motor listrik yang memiliki sebuah kumparan kawat dan magnet tetap.

Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9

Ilustrasi Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9. Sumber: www.pixabay.com

Berdasarkan buku "BIG PELAJARAN SMA: Full Tips & Trik Materi dan Penyelesaian Ala Tentor" , Tim Tentor Indonesia atau ‎Tim Redaksi Bintang Wahyu (2016), gaya Lorentz adalah gaya yang terjadi pada suatu penghantar berarus listrik yang berada dalam medan magnetik.

Untuk memahami seberapa besar gaya yang dibutuhkan dalam proses ini terdapat rumus/formula yaitu:

Rumus gaya lorentz di kawat berarus

𝑭𝑳 = 𝑩.𝒊.𝒍. 𝒔𝒊𝒏90

Keterangan:

𝑭𝑳 = gaya Lorentz (N)

𝐵 = induksi magnet (T)

𝑖 = kuat arus listrik (A)

𝑙 = panjang kawat (m)

𝜃 = sudut antara arah arus listrik dengan kuat medan magnet (0).

Rumus gaya lorentz pada muatan bergerak dalam medan magnet

𝑭𝑳 = 𝑞. 𝑣. 𝐵. 𝑠𝑖𝑛

Keterangan:

𝑭𝑳 = gaya magnetik atau Gaya Lorentz (N)

𝑞 = muatan (C)

𝑣 = kecepatan muatan (m/s)

𝐵 = Induksi magnet (T)

𝛼 = Sudut Antara induksi magnet dengan arah muatan (0).

Setelah memahami rumus tersebut berikut contoh soal gaya lorentz kelas 9:

1.Kawat lurus berarus listrik 4 A berada dalam medan magnet sebesar 1 T yang arahnya tegak lurus terhadap arus. Jika gaya Lorentz yang bekerja pada kawat sebesar 4 N maka panjang kawat adalah…

Jawab:

I = 4 A

B = 1 T

F = 4 N

F = B.I.L.sin90

L = F/(B.I.sin90)

L = 4/(1.4.1)

L = 1 m

Jadi, panjang kawat jika gaya Lorentz yang bekerja sebesar 2 Newton adalah 1 meter.

Ilustrasi Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9. Sumber: www.pixabay.com

2.Kawat berarus listrik berada dalam tolong ya dibantu soal kelas 9 medan magnet 60 tesla mengalami gaya lorentz 12 N. Jika kawat itu berada dalam medan magnet 15 tesla, besar gaya lorentz yang dialami kawat adalah…

Jawab:

B = 60 T

F = 12 N

B2 = 15 T

F = B x I x L

Jadi :

F1/F2 = B1 x I x L/B2 x I x L …………> I dan L dicoret

12/F2 = 60/15

12/F2 = 4

F2 = 12/4

F2 = 3 N

Jadi Gaya lorentz yg dihasilkan = 3 N

3. Sebuah kawat tembaga sepanjang 10 m dialiri arus listrik sebesar 5 mA. Jika kawat tembaga tersebut tegak lurus berada dalam medan magnet sebesar 8 tesla, berapakah gaya Lorentz yang timbul?

Jawab:

l = 10 m

I = 5 mA = 5 x 10⁻³ A

B = 8 tesla

F = B.I.L

F = 8 x 5 x 10⁻³ x 10

F = 4 x 10⁻¹ N

4. Sebuah kawat dengan panjang 1 m berarus listrik 10 A. Jika kawat diletakkan dalam medan magnet 0,01 T yang arahnya membentuk sudut 30° terhadap arah arus maka gaya magnet yang dialami kawat sebesar …

Jawab:

L = 1 m

I = 10 A

B = 0,01 T

α = 30°

F = B . I . L sin α

F = 0,01 T . 10 A . 1 m . sin 30°

F = 0,05 N

Jadi gaya magnet yang dialami kawat adakah 0,05 N.

5. Kawat MN panjangnya 40 cm dan digerakkan dalam medan magnet homogen B = 10-2 T dengan kecepatan 20 m/s. Bila hambatan dalam rangkaian R = 7 ohm, tentukanlah besar gaya lorentz yang bekerja pada kawat MN.

Jawaban:

F = I x (L x B)

L = 0,4 m

I = V/R = V/(7 ohm) = 20 V/7 = 2,857 A, B = 10-2 T, dan v = 20 m/s,

F = I x (L x B)

= I x L x B

= 2,857 A x 0,4 m x 10-2 T

= 1,143 N

Baca Juga: Kumpulan Contoh Soal Gaya Lorentz dalam Pembelajaran Fisika

Demikian disampaikan penjelasan dan penggunaan rumus dalam contoh soal gaya lorentz kelas 9 lengkap dengan jawaban. Selamat belajar dan memecahkan soal. (NDA)