Soal Ujian 1 - Semester PendekrFisika Dasar 2Bebeh Wahid Nuryadin, M.Si

Soal 1. Muatan titik A (+10 nC) dan B (-10 nC) terletak masing-masing di (0,0) dan (0,10) cm. Hitunglah:

1. Besar dan arah gaya Coulomb pada muatan +5 nC di titik R (5,15) cm tersebut.1. Kerja yang diperlukan untuk memindahkan muatan +5 nC dari titik tak hingga ke titik R(5,15) cm.

Soal 2.Sebuah kawat berupa bujur sangkar terletak dalam bidang-xy seperti pada Gambar, dengan sumbu-z positif keluar bidang kertas (abaikan pengaruh gravitasi dan medan magnet yang ditimbulkan kawat berarus i)

1. Tentukan gaya Lorentz yang bekerja pada kawat apabila medan magnet B searah dengan sumbu-z positif!1. Jika medan magnetnya diganti menjadi B=yj, hitunghlah gaya Lorentz pada kawat tersebut!1. Bagaimana gerak kawat untuk soal b, jelaskan dengan ringkas dan singkat!

Soal 3.Suatu rangkaian terdiri dari hambaratan R=7 , induktor L= 1,55 mH dan kapasitor C=130 F disusun seri dan dihubungkan dengan sumber tegangan V(t)=175 sin(100\pi t) volt.

1. Hitunglah impedansi dan besar beda fase antara arus dan tegangan pada rangkaian tersebut!1. Tentukan nilai arus sebagai fungsi waktu yang mengalir pada rangkaian!1. Tentukan daya rata-rata rangkaian!

JAWABAN !1. Adik : R(5,15)Q= +5 nCA(0,0)Q= +10 nCB(0,10)Q= -10 nCDit FR = ?

Jawab :FR=FRa+FRb

FRa= 9x109.QR.QA (0-5)ax+(0-15)ay

((-5)2+(-15)2)3/2

FRa=9x109.5x10-9. 10x10-9 [ -0,0012ax - 0,0037ay]

FRa=45x10-8[ -0,0012ax - 0,0037ay]

FRa = -0,054x10-8ax - 0.1665x10-8ay

FRb= 9x109.QR.QB (0-5)ax+(10-15)ay

((-5)2+(-5)2)3/2

FRb= 9x109.5x10-9. -10x10-9 [ -0,014ax - 0,014ay]FRb= -45x10-8[ -0,014ax - 0,014ay]FRb= 0.63x10-8ax + 0.63x10-8ay

FR= FRa+FRbFR= (-0,054x10-8 + 0.63x10-8)ax + (- 0.1665x10-8 + 0.63x10-8)ayFR= 0,576x10-8ax +0.463x10-8ay

B.W= Q(Vf-V0)V0 = 2kQ *dimana r = maka di asumsikan titiknya (,)RVr=2KQ * dimana r = titik(,) titik(5,15)RMaka W= 5x10-9 2KQ * 2KQ (,) titik(,) titik(5,15)2.a. untuk gaya Lorentz arahnya ke kiri sesuai dengan aturan logika jari seperti pada gambar :

b.F= B.i.L *dimana F adalah gaya lorentz (N)B adalah kuat medan magnet (Tesla)I adalah kuat arus listrik (A)L adalah panjang penghantar (m)Maka F= yj.V/R.4L karena B= yj I= V/R L= 4 x panjang tiap kawat atau L pada gambar

c.

3 a.

Z=2 + (XL-XC)2

Z=2 + (1,55x 10-3-130x10-9)2Z=2 + (1,55x 10-3-0,0013x10-3)2Z=2 + (1,55x 10-3-0,0013x10-3)2Z=2 + (1.5487x10-3)2Z= +2.398x10-6Z=

b.i= v/r untuk t=0 maka V= 175 sin (0) maka V=0 dan I= 0 untuk t = 1 maka V= 175 sin (100/phi )