5 Contoh Soal Gaya Lorentz dalam Fisika dan Pembahasannya
Ragam Info
·waktu baca 2 menit
Tulisan dari Ragam Info tidak mewakili pandangan dari redaksi kumparan
PerbesarContoh soal gaya Lorentz bermanfaat untuk memahami salah satu materi ilmu fisika ini lebih cepat. Dalam kehidupan sehari-hari, gaya Lorentz sudah diterapkan dengan teknologi tinggi. Contohnya kereta maglev (magnetic levitation) di Jepang, yang melayang 10 cm dari rel.
Memahami gaya Lorentz tidak hanya bermanfaat untuk mendapatkan nilai tinggi di kelas tapi juga sebagai dasar penguasaan teknologi masa depan. Pada tingkat dasar, siswa bisa mulai dengan mengerjakan contoh soal sebanyak-banyaknya.
Contoh Soal Gaya Lorentz
Dikutip dari Fisika untuk SMA, M. Achya Arifudin (2007:79), gaya Lorentz adalah gaya yang dialami kawat berarus listrik jika diletakkan dalam medan magnet. Gaya Lorentz dapat dihitung dalam medan magnet, kawat sejajar dan muatan bergerak dalam medan magnet.
Untuk memahami gaya Lorentz tersebut, berikut adalah 5 contoh soal gaya lorentz untuk bahan belajar.
Apa yang mempengaruhi besar gaya yang diterima kawat berarus dalam medan magnet?
Pembahasan:
Gaya yang didapatkan oleh kawat berarus bergantung pada kuat medan magnet di sekitarnya, besar arus listrik yang mengalir pada kawata dan arah arus terhadap medan magnet.
Jika kuat arus listrik yang mengalir pada kawat adalah I, panjang kawat adalah L, medan magnet di sekeliling kawat berarus adalah B dan sudut antara arah arus dan medan magnet adalah α, tulis rumus gaya Lorentz pada kawat tersebut dan besarannya!
Pembahasan:
F˪ = B I L sin α
F˪ dalam Newton (N).
B dalam Tesla.
I dalam ampere (A)
L dalam meter.
Ada kawat sejajar berarus listrik A C berlawanan arah sehingga terjadi gaya tolak menolak. Panjang C = 25 cm. Jarak A dan C 5 cm. Kuat arus listrik pada A 20 ampere, sedangkan pada C = 10 ampere. Hitung besar gaya tolak menolaknya.
Pembahasan:
FCA = ((μ.IA.IC):2πa)LC = ((4.π.10⁻⁷.20.10):2.π.5.10⁻²)0,25 = 200 μN ke arah bawah.
Bagaimana cara menentukan arah gaya Lorentz dengan aturan tangan kanan?
Pembahasan:
Buka telapak tangan. Ibu jari tangan kanan menunjukkan arah arus listrik yang mengalir. Telunjuk menunjukkan arah medan magnet. Jari tengah dan telapak tangan kanan menunjukkan arah gaya magnet atau gaya Lorentz.
Kesimpulan apa yang didapat dari aturan tangan kanan dalam penentuan arah gaya Lorentz?
Pembahasan:
Arah gaya Lorentz selalu tegak lurus terhadap kuat arus (I) dan medan magnet (B).
Baca juga: 5 Contoh Soal Hukum Pascal dan Pembahasannya
Itulah 5 contoh soal gaya Lorentz dalam fisika dan pembahasannya yang mudah dipahami sebagai tambahan bahan belajar siswa. Semakin banyak berlatih, materi ini akan semakin menarik. (lus)