Contoh Soal Gaya Lorentz dan Pembahasannya untuk Pelajar SMP
Jawab:
F = B . I . L sin α
F = 0,01 T . 10 A . 1 m . sin 30°
F = 0,05 N
Besar gaya magnet kawat ialah 0,05 N.
Soal 2
Diketahui elektron bergerak dengan kecepatan 6000 m/s memasuki medan magnet 2000 T. Jika arah kecepatan dan medan magnet membentuk sudut 30 derajat maka gaya lorentz yang dialami oleh elektron sebesar…
Pembahasan:
Diketahui:
q = -1,6×10-19 C (muatan elektron)
v = 6000 m/s
B = 2000 T
α = 30 derajat
Ditanya: F?
Jawab:
F = q.v.B.sin30
F = 1,6×10-19.6000.2000.1/2
F = 9,6 x 10-13 N
Jadi besar gaya lorentz yang dialami elektron yaitu 9,6 x 10-13 Newton.
Soal 3
Kawat memiliki panjang 500 cm berada dalam medan magnet dengan kekuatan 20 T. Jika besar arus listrik yang mengalir pada kawat itu 2A, berapa gaya lorentz yang bekerja di kawat?
Pembahasan:
Diketahui:
L = 500 cm = 0,5 m
B = 20 T
I = 2 A
Ditanya: Berapa gaya lorentz yang bekerja di kawat?
Jawab:
F = BIL
= 20 T(2 A)(5 m)
= 200 N
Gaya lorentz yang bekerja di kawat sebesar 200 N.
Cara Menentukan Arah Gaya Lorentz
Arah gaya lorentz bisa ditentukan menggunakan aturan tangan kanan. Aturan ini menyediakan cara konvensi untuk menentukan arah gaya pada suatu muatan yang bergerak dalam medan magnet. Berikut langkah-langkahnya:
1. Tentukan Arah Kecepatan (v)
Tentukan arah kecepatan benda bermuatan. Ini merupakan arah gerakan muatan dalam medan magnet.
2. Tentukan Arah Medan Magnet (B)
Tentukan arah medan magnet. Ini merupakan arah dari utara magnet ke selatan magnet atau arah garis medan magnet.
3. Gunakan Aturan Tangan Kanan
Letakkan jari-jari tangan kanan sedemikian rupa sehingga jari telunjuk menunjuk ke arah medan magnet (B), jari tengah menunjuk ke arah kecepatan (v) dan ibu jari menunjuk ke arah gaya (F).
• Jika Anda melibatkan muatan positif, arah ibu jari akan menunjuk ke arah gaya Lorentz (F).
• Jika Anda melibatkan muatan negatif, arah ibu jari akan menunjuk ke arah sebaliknya dari gaya Lorentz (F).
Demikian contoh soal gaya lorentz dalam fisika berikut pembahasannya yang penting Anda pahami sebelum mengerjakan soal ujian atau tugas sekolah. Dengan memahami materinya, Anda bisa lebih mudah saat mengerjakan soalnya.
