Fisika 12 1c

58
Semester 1 TUNTASPG Fisika XII
Ulangan Tengah Semester
Soal Tertulis
I. Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!
1. Untuk menentukan panjang gelombang sinar monokromatik digunakan percobaan Young
yang data-datanya sebagai berikut.
Jarak antara kedua celahnya 0,3 mm
Jarak celah ke layar 50 cm dan jarak antara garis gelap ke-2 dengan garis gelap ke-3 pada
layar 1 mm.
Panjang gelombang sinar monokromatik tersebut adalah ... nm.
a. 400 b. 480 c. 500 d. 580 e. 600

Jawab: e. 600
Pembahasan:
Diketahui: d = 0,3 mm = 3 x 10-4 m P = 1 mm = 10-3 m
l = 50 cm = 0,5 m
Ditanya: = ... ?
Jawab:
2. Seberkas cahaya jatuh tegak lurus pada kisi yang terdiri dari 5.000 garis tiap cm. Sudut bias
orde kedua adalah 30o, maka panjang gelombang cahaya yang dipakai adalah ... Å.
a. 4.000 b. 2.500 c. 6.000 d. 5.000 e. 7.000

Jawab: b. 2.500
Pembahasan:
Diketahui: d = 5.000 = 30o
Ditanya: = ... ?
Jawab: d sin =
5.000 . sin 30o =
2.500 =
3. Seberkas sinar monokromatik dengan panjang gelombang 5 x 10-7 m datang tegak lurus
pada kisi. Jika spektrum orde kedua membuat sudut 30o dengan garis normal pada kisi
maka jumlah garis per cm kisi adalah ....
a. 2 x 103 c. 5 x 103 e. 5 x 104
b. 4 x 103 d. 2 x 104

Jawab: d. 2 x 104
Pembahasan:
Diketahui: = 30o n = 2 = 5 x 10-7 m
Ditanya: d = ... ?
Jawab: d sin = n
d sin 30o = 2 . 5 x 10-7 m
d . 0,5 = 1 x 10-6
d =
= 2 x 10-4 cm

5959
Semester 1TUNTAS PG Fisika XII
4. Suatu berkas cahaya monokromatis setelah melalui sepasang celah sempit yang jaraknya 3
mm membentuk pola interferensi pada layar yang jaraknya 0,9 m dari celah tadi. Bila jarak
antara garis gelap kedua pusat pola 3 mm, maka panjang gelombang cahaya adalah ...
m.

a. 1,3 x 10-7 c. 3,3 x 10-7 e. 10,0 x 10-7
b. 2,2 x 10-7 d. 6,7 x 10-7

Jawab:
Pembahasan:
Diketahui: l = 0,9 m
d = 3 mm = 3 x 10-3 m
P = 3 mm = 3 x 10-3 m
Ditanya: = ... ?
Jawab:
5. Dua celah dengan jarak 0,2 mm disinari tegak lurus. Garis terang ketiga terletak 7,5 mm
dari garis terang ke nol pada layar yang jaraknya 1 m dari celah. Panjang gelombang sinar
yang dipakai adalah ... mm.
a. 5,0 x 10-3 c. 1,5 x 10-3 e. 2,5 x 10-4
b. 2,5 x 10-3 d. 5,0 x 10-4

Jawab: c. 1,5 x 10-3
Pembahasan:
Diketahui: d = 0,2 mm
P = 7,5 mm
l = 1 m = 103 mm
Ditanya: = ... ?
Jawab:
6. Warna-warna yang tampak pada gelembung sabun menunjukkan gejala ....
a. difraksi c. dispersi c. interferensi d. polarisasi e. refraksi

Jawab: c. dispersi
Pembahasan: Warna-warni pada gelembung sabun menunjukkan gejala dispersi,
yaitu terurainya cahaya putih menjadi komponen-komponennya
karena pembiasan
7. Gelombang bunyi menyebar dari sumbernya ke segala arah dengan sama rata, titikAberjarak
a1 dari suatu sumber dan titik B berjarak a2 dari sumber. Jika a1 = 1,5a2, maka perbandingan
intensitas bunyi yang diterima titik A dengan yang diterima titik B adalah ....
a. 1 : 3 c. 3 : 2 e. 9 : 4
b. 2 : 3 d. 4 : 9

Jawab: d. 4 : 9

60

Pembahasan:
RA = a1 RB = a2 a1 = 1,5 a 2 IA : IB = ...?
8. Sebuah sumber bunyi dengan frekuensi 918 Hz, bergerak mendekati seorang pengamat
dengan kecepatan 34 ms-1. Kecepatan rambat bunyi di udara 340 ms-1. Jika pengamat
bergerak dengan kecepatan 17 ms-1 searah dengan gerak sumber bunyi, maka frekuensi
yang didengar oleh pengamat adalah ... Hz.

a. 920 b. 934 c. 969 d. 1.194 e. 1.220

Jawab: d. 1.194
Pembahasan:
Diketahui: fs = 918 Hz V = 340 m/s
V2 = 34 m/s Vp = 17 m/s
Ditanya: fp = ... ?
Jawab:
9. Taraf intensitas bunyi (TI) pada suatu jendela terbuka yang luasnya 1 m2 adalah 60 dB.
Jika harga ambang bunyi 10-16 watt/cm2, maka daya akustik yang masuk melalui jendela
tersebut adalah ... W.

a. 10-16 b. 10-12 c. 10-10 d. 10-6 e. 10-4

Jawab: c. 10-10
Pembahasan:
Diketahui: T1 = 60 dB Io = 10-16watt/cm2
A = 1 m2
Ditanya: p = ... ?
Jawab:
Maka: P = I . A
P = 10-10 . 1 = 10-10 w

6161
10. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 10 m/det menjauhi seorang pendengar
yang tidak bergerak. Jika frekuensi bunyi 400 Hz dan kecepatan perambatannya 390 m/
det, maka frekuensi gelombang bunyi yang terdengar adalah ... Hz.
a. 380 b. 390 c. 400 d. 410 e. 420

Jawab: b. 390
Pembahasan:
Diketahui: Vs = 10 m/s
fs = 400 Hz
V = 390 m/s
Vp = 0
Ditanya: fp = ... ?
Jawab:
II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1. Seutas tali panjang 40 m digetarkan transversal. Laju rambat gelombang transversal pada tali
tersebut 50 m/s. Jika gaya tegangan pada tali tersebut 2,5 N, maka berapa massa tali tersebut?

Jawab: diketahui : F = 25 N
l = 40 m/s
V = 50 m/s
Ditanya: m = ... ?
Jawab:
2. Sebuah gelombang berjalan memenuhi persamaan: y = 0,03 sin (12 t + 4 x). y dan x
dalam meter, t dalam detik. Berapa kecepatan gelombang tersebut?

Jawab:
Diketahui: y = 0,03 sin (12 t + 4 x)
Ditanya: V = ... ?
Jawab:
y = 0,03 sin (12 t + 4 x) maka:
y = A sin ( t + kx)
= 2 f dan
12 = 2 . f
f =

62
3. Akibat adanya pemantulan, terbentuk gelombang stasioner dengan persamaan:
y = 0,5 sin (0,4 x) cos (10t - 4) meter. Berapakah kelajuan gelombang perutnya?

Jawab:
Diketahui: y = 0,5 sin (0,4 x) cos (10t - 4 )
Ditanya: V = ... ?
y = 0,5 sin (0,4 x) cos (10t - 4 ) maka:
y = 2A sin kx cos t
= 2 f
-4  = 2  .f

4. Gelombang transversal merambat sepanjang tali. Titik C dan D terletak pada tali tersebut.
Persamaan gelombang di titik D dirumuskan: yD = 0,06 sin 20  (tc + ). Semua besaran
menggunakan satuan dasar SI. Jika x adalah jarak CD, maka berapakah kecepatan
gelombangnya?

Jawab:
Persamaan gelombang yD = 0,06 sin 20  (tc + )
= 0,06 sin 20  (tc + 2 x)
Persamaan umum Y = A sin ( t - kx)
- Tanda (+) menunjukkan gelombang merambat dari kanan ke kiri (dari D ke C)
-
-
-
5. Massa beban yang menegangkan dawai pada percobaan Melde mula-mula 50 gram,
menghasilkan kelajuan rambatan gelombang sebesar x m/s. Jika massa beban tersebut
ditambah 150 gram, maka kelajuan rambatan gelombang menjadi m/s. Berapa perbandingan
x dengan y?

Jawab:
Diket: m1 = 50 gram → V1 = x m/s m2 = 200 gram → V2 = m/s
Ditanya: perbandingan x dengan y?
Jawab:
Jadi perbandingan x dan y = 1 : 4
Soal Lisan
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1. Jelaskan yang dimaksud dengan gelombang berjalan!

Jawab: Gelombang yang amplitudonya tetap pada setiap titik yang dilalui
gelombang, misalnya gelombang pada tali

6363
2. Jelaskan yang dimaksud dengan gelombang diam/berdiri!

Jawab: Gelombang yang amplitudonya berubah, misalnya gelombang pada senar
gitar yang dipetik
3. Apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik?

Jawab: Gelombang yang dalam perambatannya tanpa memerlukan medium
4. Ada dua sifat hasil interferensi gelombang, yaitu interferensi bersifat konstruktif dan destruktif,
jelaskan!

Jawab: Interferensi bersifat konstruktif artinya saling memperkuat, yaitu saat kedua
gelombang bertemu (berinterferensi) memiliki fase yang sama. Sedang
interferensi bersifat destruktif atau saling melemahkan jika kedua gelombang
bertemu dalam fase yang berlawanan
5. Apa yang dimaksud dengan layangan bunyi?

Jawab: Peristiwa terdengarnya keras lemahnya bunyi yang diakibatkan interferensi
antara dua gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi yang berbeda
sedikit
Soal Perbuatan/Praktik/Sikap
Kerjakan soal berikut bersama kelompok Anda!
1. Anda pernah melihat panggung pertunjukan bukan? Panggung pertunjukan biasanya
dihiasi lampu warna-warni agar tampak indah. Carilah referensi di perpustakaan bagaimana
pencampuran cahaya lampu itu menghasilkan warna baru! Diskusikanlah dengan teman
sekelompok Anda!
2. Presentasikan hasil kerja Anda di depan kelas!
3. Buatlah kesimpulan akhir dari kegiatan tersebut!

Jawab: Kebijaksanaan guru
Remidi

1. Bila dua buah sumber bunyi masing-masing dengan frekuensi 2.000 hertz dan 2.008 Hz
berbunyi secara serentak, maka berapa frekuensi pelayangan bunyi yang akan timbul?

Jawab:
Pelayangan bunyi dengan f = f1 - f2
= 2.008 - 2.000 = 8 Hz
2. Seorang penerbang yang pesawat terbangnya menuju ke menara bandara mendengar bunyi
sirine menara dengan frekuensi 2.000 Hz. Jika sirine memancarkan bunyi dengan 1.700 Hz dan
cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka berapa kecepatan pesawat udara tersebut?

Jawab:
Efek Dopler: fp =

64

Karena frekuensi yang terdengar oleh penerbang (fp = 2.000 Hz), lebih besar dari
frekuensi sumber (fs = 1.700 Hz), maka pembilang harus lebih besar dari penyebut
Jadi untuk fp = 2.000 Hz, fs = 1.700 Hz
Vbunyi = 340 m/s2 dan sumber = 0
didapat
3. Suatu sumber bunyi bergerak dengan kecepatan 10 m/s menjauhi seorang yang tidak
bergerak. Jika frekuensi bunyi 400 Hz dan kecepatan perambatannya 390 m/s, maka
berapakah frekuensi gelombang bunyi yang terdengar?

Jawab:
Persamaan umum efek Dopler
Efek Dopler: fp =
Pendengar tidak bergerak Vp = 0
sumber bunyi menjauhi Vs = + 10m/s
Sehingga frekuensi yang didengarkan oleh pendengar menjadi
4. Pada suatu alat terlihat kilat dan 10 detik kemudian terdengar suara gunturnya. Apabila
kecepatan cahaya besarnya 3 x 108 m/detik dan kecepatan bunyi 340 m/detik, maka
berapakah jarak antara tempat asal kilat dan pengamat?

Jawab:
Kecepatan bunyi 340 m/detik
jarak antara tempat asal kilat dan pengamat adalah
10 detik x 340 m/detik = 3.400 meter
5. Sebuah seruling yang memiliki kolom udara terbuka pada kedua ujungnya memiliki nada
atas kedua dengan frekuensi 1.700 Hz. Jika kecepatan suara di udara adalah 340 m/s,
maka berapakah panjang seruling tersebut?

Jawab:
Pipa organa terbuka
n = 2
f = 1.700 Hz
Vu = 340 m/s

6565
Pengayaan
1. Sebuah mobil ambulans bergerak dengan kelajuan 30 m/s sambil membunyikan sirene
yang menghasilan frekuensi 900 Hz. Berapakah perbedaan frekuensi yang terdengar oleh
seseorang yang diam di pinggir jalan ketika mobil ambulans mendekati dan menjauhinya
jika cepat rambat bunyi di udara saat itu 340 m/s?

Jawab:
vs = 30 m/s
fs = 900 Hz
vp = 0
v = 340 m/s
∆f = ....
Sumber mendekati pendengar
2. Taraf intensitas bunyi sebuah mesin adalah 60 dB (dengan acuan intensitas ambang
pendengaran, Io = 10-12 watt/m2). Jika taraf intensitas di dalam ruang pabrik yang menggunakan
sejumlah mesin itu 80 dB, maka berapakah jumlah mesin yang digunakan?

Jawab:
TI = 60 dB
Io = 10-12 watt/m2
TI' = 80 dB
n (jumlah mesin) = ... ?
TI = 10 log
60 = 10 log
I = 106 Io = 106 . 10-12
= 10-6 watt/m2
TI' = 10 log
80 = 10 log
I' = 108 . 10-12
= 10-4 watt/m2

66
3. Sebuah pipa organa terbuka yang memiliki panjang 60 cm menghasilkan nada dasar. Cepat
rambat bunyi di udara 300 m/s, maka berapa frekuensi gelombang bunyi yang terjadi jika
pipa tersebut menghasilkan nada atas kedua?

Jawab:
Pipa organa terbuka
fn = (n + 1) fo
fn = (n + 1)
n = 0, 1, 2, 3, ....
nada atas ke 2 → n = 2
4. Kapasitas keping sejajar dengan luas keping 800 cm2 dan jarak antarkeping 2 cm. Jika
kapasitor diberi muatan 900 coulomb, maka berapa potensial kapasitor tersebut?

Jawab:
Diketahui: A = 800 cm2 = 8 . 10-2 m2
d = 2 cm = 2 . 10-2 m
q = 900 coulomb
Ditanya: V = .... ?
Jawab:
5. Jika cepat rambat bunyi di udara 340 m/s, maka berapakah perbandingan frekuensi yang
didengar oleh seseorang yang sedang berdiri di stasiun dari bunyi peluit kereta api yang
berfrekuensi 400 Hz, saat kereta mendekati dan menjauhi stasiun dengan kecepatan sama
20 m/s?

Jawab:
fp =

6767
Latihan
Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!
1. Pada percobaan Oersted arah penyimpangan jarum kompas menunjukkan ....
a. arah arus listrik d. arus utara
b. arah garis medan magnet induksi e. arah kutub selatan
c. besarnya induksi magnetik

Jawab: b. arah garis medan magnet induksi
2. Sebuah titik P berjarak a dari kawat lurus panjang yang dialiri arus I, ternyata kuat medan
magnet induksinya B. Jika jarak titik P menjadi 2a dan arus listriknya menjadi I, maka
induksi magnet di P menjadi .…
a. 2B b. B c. B d. B e. B

Jawab: d. B
Pembahasan:
3. Hal-hal berikut ini berkaitan dengan percobaan Oersted.
1) Semakin besar arus yang mengalir sudut simpang jarum kompas semakin besar
2) Arah arus berubah menyebabkan arah simpang jarum kompas berubah
3) Semakin dekat kompas terhadap kawat, semakin besar sudut simpangnya
4) Semakin jauh kompas terhadap kawat, semakin besar sudut simpangnya
Pernyataan yang benar adalah nomor ….

a. 1, 2, dan 3 c. 2 dan 4 e. semua benar
b. 1 dan 3 d. 4 saja
Pertemuan Ke-15
Induksi Magnet
Bab
4

68

Jawab: a. 1, 2, dan 3
Pembahasan: Besarnya sudut simpang jarum kompas menunjukkan besarnya B
4. Sebuah kawat lurus panjang berarus listrik 5 A. Kuat medan magnet induksi di titik P yang
berjarak 5 cm dari kawat adalah ….
a. 5 . 10-6 T b. 10-5 T c. 2 . 10-5 T d. 4 . 10-5 e. 8 . 10-5 T

Jawab: c. 2 . 10-5 T
Pembahasan:
5. Dua kawat lurus panjang dialiri arus masing-masing 2 A dan 4 A. Induksi magnetik di titik P
adalah …. (mo = 4p . 10-7 Wb/A.m)
a. 10-4 T b. 10-5 T c. 10-6 T d. 10-7 T e. 10-8 T

Jawab: b. 10-5 T
Pembahasan:
Pekerjaan Rumah
1. Kumparan tipis terdiri 5 lilitan berdiameter 10 cm. Jika intensitas medan magnet di pusat
kumparan sebesar 4 . 10-4 T, maka berapakah arus yang mengalir dalam kumparan?
(mo = 4p . 10-7 Wb/A.m)

Jawab:
2. Sebuah solenoida mempunyai panjang 50 cm dan diameter 5 cm. Solenoida terdiri dari 500
lilitan dan dialiri arus 10 A. Hitunglah induksi magnet di pusat dan ujung solenoida!

Jawab:

6969
3.
A
10 cm
8 cm
I1
I2
Dua kawat lurus panjang berarus listrik terpisah pada jarak 10 cm.
Masing-masing kawat dialiri arus I1 = 3 A dan I2 = 4 A. Hitunglah induksi
magnet yang bekerja di A!

Jawab:
4. Sebuah kawat penghantar berbentuk lingkaran dengan jari-jari 8 cm dan terdiri atas 20 lilitan
yang dialiri arus listrik sebesar 10 A. Tentukan besar induksi magnet di titik pusat lingkaran
dan di titik yang terletak pada garis sumbu dan berjarak 6 cm dari pusat lingkaran!

Jawab:
a.
b.
Jadi besarnya induksi magnet di titik pada jarak 6 cm dari pusat lingkaran adalah
2,54 π x 10-6 T
Kegiatan
Adanya medan magnet di sekitar kawat yang beraliran arus listrik dapat dimanfaatkan
untuk melakukan kegiatan misalnya menjalankan mesin produksi pada suatu pabrik dengan
memanfaatkan sebuah relai yang bekerja berdasarkan prinsip elektromagnetik. Coba buatlah
sebuah relai sederhana yang dilengkapi dengan skema alat, cara kerja, dan rincian biaya yang
digunakan sampai alat tersebut dapat digunakan!


70
Pertemuan Ke-16
Latihan
Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!
1. Sebuah kawat lurus dan panjang dialiri arus listrik 5 A. Induksi magnetik yang bekerja di titik P,
tegak lurus dengan kawat sebesar 5 . 10-5 T. Jarak titik P dari kawat lurus adalah … cm.
a. 2 b. 4 c. 6 d. 8 e. 10

Jawab: a. 2
Pembahasan:
2. Sebuah kumparan tipis mempunyai jari-jari r terdiri N lilitan. Jika dialiri arus sebesar I, induksi
magnet di pusat kumparan sebesar B. Apabila jumlah lilitan menjadi 4 N dan arus yang
mengalir menjadi 2I, maka induksi magnet di pusat kumparan menjadi ….
a. 12 B b. 10 B c. 8 B d. 6 B e. 4 B

Jawab: c. 8 B
Pembahasan:
3. Sebuah kawat melingkar dengan jari-jari 6 cm dialiri arus ampere. Di dekat kawat
melingkar terdapat kawat lurus panjang dialiri arus 1,44 A. Induksi magnet di titik P adalah
… T. (mo = 4p . 10-7 Wb/A.m)
a. 2,88 . 10-5 c. 1,44 . 10-6 e. 2,88 . 10-6
b. 1,44 . 10-6 d. 2,88 . 10-6

Jawab: d. 2,88 . 10-6

Pembahasan:

7171
4. Perhatikan pernyataan di bawah ini!
1) Sebanding dengan kuat arus
2) Sebanding dengan panjang kawat
3) Sebanding dengan induksi magnetik
4) Sebanding dengan sudut antara arah arus dan induksi magnet
Gaya Lorentz yang dialami oleh kawat lurus berarus listrik di dalam medan magnet, yaitu
nomor ….
a. 1, 2, dan 3 c. 2 dan 4 e. 1, 2, 3, dan 4
b. 1 dan 3 d. 4 saja

Jawab: e. 1, 2, 3, dan 4
Pembahasan: FL = B I  sin
5. Penghantar listrik yang berarus 25 A membujur ke arah barat. Penghantar tersebut terletak
di daerah yang medan magnetiknya tegak lurus permukaan bumi 4 . 10-4 T. Besar dan arah
gaya magnetik pada penghantar sepanjang 5 meter adalah .…
a. 4 . 10-3 N ke barat c. 5 . 10-3 N ke selatan e. 5 . 10-2 N ke barat
b. 5 . 10-3 N ke timur d. 5 . 10-2 N ke utara

Jawab: d. 5 . 10-2 N ke utara
Pembahasan: FL = B I  sin
= (4 x 10-4) (25) (5)
= 5 x 10-2 N ke utara
Pekerjaan Rumah
1. Sebuah kawat melingkar memiliki jari-jari 6 cm dialiri arus ampere. Kawat lurus yang
panjang pada jarak 8 cm dari pusat kawat melingkar dialiri arus 4 A. Tentukan besar dan
arah gaya Lorentz pada penghantar lurus sepanjang 20 cm!

Jawab:
2. Sebuah bujur sangkar dengan sisi 10 cm diletakkan di antara dua kawat lurus sejajar. Jika
I1 = I2 = I3 = 4 A, maka hitunglah resultan gaya yang bekerja pada bujur sangkar!

Jawab:
Jadi R = F21 + F23 = 1,6 x 10-5 N

72
3. Tiga kawat panjang lurus dan sejajar masing-masing dialiri arus I1 = 10 A, I2 = 20 A, dan I3
= 30 A. Hitunglah gaya Lorentz pada kawat B sepanjang 50 cm!

Jawab:
Maka: F2 = F21 + F23
= (2 x 10-4) + (6 x 10-4)
= 8 x 10-4 N
4. Sebuah partikel bermuatan 20 mC menerobos medan magnet homogen 0,05 T dengan laju
1.000 m/s. Jika sudut yang dibentuk oleh arah v dan B sebesar 45o, maka hitunglah gaya
Lorentz pada partikel!

Jawab:
FL = B q V sin
= (0,05) (2 x 10-5) (103) (sin 45o)
= x 10-3
5. Dua buah kawat panjang sejajar terpisah pada jarak 10 cm, masing-masing dialiri arus
sebesar 10 A dan 20 A, tentukan besar gaya magnetik per satuan panjang yang bekerja
pada kawat!

Jawab:
Kegiatan
Anda mengenal kipas angin, mesin cuci, dan motor penggerak mesin jahit. Alat-alat tersebut
dihubungkan dengan arus listrik AC. Jelaskan cara kerjanya. Apakah cara kerjanya sama
dengan motor listrik?


7373
Soal Tertulis
Ulangan Bab
Penilaian Pengetahuan dan Pemahaman Konsep
I. Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!
1. Kuat medan magnetik (induksi magnetik) di pusat kawat yang melingkar berjari-jari R meter
dan berarus I ampere, bila 0 = 4 x 10-7 Wb.A-1.m-1 adalah (dalam tesla) ....
a. b. c. d. e.

Jawab: a.
Pembahasan:
Kuat medan magnet di titik pusat lingkaran (Bp) adalah:
2. Dua kawat sejajar yang berjarak 1 m satu sama lain dialiri oleh arus listrik masing-masing 1 A
dengan arah yang sama. Di antara kedua kawat akan terjadi gaya ....
a. tarik-menarik sebesar 4 x 107 N d. tarik-menarik sebesar 2 x 10-7 N
b. tolak-menolak sebesar 2 x 107 N e. tolak-menolak sebesar 2 x 10-7 N
c. tarik-menarik sebesar 2 x 107 N

Jawab: d. tarik-menarik sebesar 2 x 10-7 N
Pembahasan:
Diketahui: r = Im i1 = i2 = 1 A arah sama
Jawab:
Rumus yang digunakan
kedua gaya tarik-menarik
3. Pada sebuah kawat sejajar yang masing-masing dialiri arus listrik yang sama besarnya
2 x 10-7 newton. Jarak antara kedua kawat itu 1 meter. Besar arus dalam setiap kawat
adalah ... ampere.
a. b. c. d. 1 e. 2

Jawab: d. 1

Pembahasan:

74
4. Elektron yang bergerak dengan kecepatan 5 x 104 m/s sejajar dengan kawat yang berarus 10 A
pada jarak 1 cm dari kawat akan mendapat gaya (e = 1,6 x 10-19 C); (mo = 4p . 10-7 Wb/A . m)
sebesar ... N.
a. 3,2 x 10-18 b. 1,6 x 10-18 c. 1,6 x 10-18 d. 8 x 10-21 e. 8 x 10-20

Jawab: b. 1,6 x 10-18
Pembahasan:
Induksi magnet B yang timbul pada jarak 1 cm dari kawat:
Kawat berarus masuk bidang gambar .
Elektron bergerak sejajar kawat jadi v (kecepatan) elektron tegak lurus B
Jadi elektron mengalami gaya F = e v N
F = e v B = 1,6 x 10-19 x 5 x 104 x 2 x 10-7 x = 1,6 x 10-18
5.
B = 0,25 T
N S
a b
d c
Kumparan bentuk segi empat dengan panjang 12 cm
dan lebar 10 cm terdiri atas 40 lilitan dan dilalui arus 2 A.
Kumparan berada dalam medan magnet 0,25 T. Besar
torsi yang dialami kumparan adalah ... Nm.
a. 0,06 c. 0,24 e. 0,48
b. 0,10 d. 0,36

Jawab: c. 0,24
Pembahasan:
Diketahui: P = 12 cm = 0,12 m i = 2 A
l = 10 cm = 0,01 B = 0,25 T
A = 0,12 x 0,10 = 0,012 m N = 40
Ditanya: = ... ?
Jawab: = N A B i = 40 . 0,012 . 0,25 . 2 = 0,24 Nm
6. Dua kawat sangat panjang dipasang vertikal sejajar dengan jarak d. Kawat pertama dialiri
arus sebesar I ke atas. Pandang titik P (dalam bidang kedua kawat itu) yang terletak di
antaranya yang berjarak d dari kawat pertama. Jika induksi magnetik di titik P besarnya
nol, ini berarti arus yang mengalir dalam kawat kedua adalah ....
a. ke bawah c. 3I ke atas e. 2I ke bawah
b. ke bawah d. 2I ke atas

Jawab: d. 2I ke atas

Pembahasan:
Perhatikan gambar!
Agar induksi magnetik di P = O maka I2
Besarnya dihitung sebagai berikut:
Supaya induksi magnetik di P = O, maka arus pertama harus sama dengan arus
kedua dan berlawanan arah. Didapat I2 = 21

7575
7. Sebuah muatan sebesar +q bergerak dengan kecepatan v di dalam suatu medan magnet
serba sama yang mempunyai induksi magnetik B. Bila sudut yang dibentuk oleh v dan medan
magnet yang besarnya 30o, maka muatan tersebut mengalami gaya sebesar ....

a. b. c. d. e.

Jawab: e.
Pembahasan:
F = q v x B gaya Lorentz F v dan F = B
Arah F sesuai dengan sekrup putar kanan, jika v diputar ke B melalui sudut
terkecil.
Besarnya F = q v B sin q, di mana q sudut antara v dan B
Jadi F = q v B sin 30o =
8. Dua buah kutub magnet berada pada jarak 4 cm satu dengan yang lainnya. Kedua kutub itu
kemudian saling dijauhkan hingga gaya tolak-menolak menjadi seperempat kalinya. Jarak
baru antara kedua kutub itu adalah ....
a. 8 cm d. 64 cm
b. 16 cm e. semua jawaban tidak ada yang benar
c. 32 cm

Jawab: a. 8 cm
Pembahasan:
9. Dua buah kawat sejajar yang dilalui arus listrik yang sama besar dan arahnya maka ....
a. saling tarik-menarik d. arus listriknya menjadi nol
b. saling tolak-menolak e. arus listriknya menjadi dua kali lipat
c. tidak saling memengaruhi

Jawab: a. saling tarik-menarik
Pembahasan: Dua kawat sejajar yang dilalui arus listrik yang sama besar akan
saling tarik menarik.
10. Sebuah partikel dengan muatan sebesar 1 µC bergerak membentuk sudut 30o terhadap
medan magnet homogen B = 10-4 tesla yang memengaruhinya. Kecepatan partikel tersebut
2.000 m/s. Besar gaya Lorentz yang dialaminya adalah ... N.
a. 10-6 b. 2 . 10-6 c. 4 . 10-6 d. 10-7 e. 10-8

Jawab: d. 10-7
Pembahasan:
Gaya lorentz F2 = B . q . v . sin α
= 10-4 . 10-6 2 . 103 . sin 30o
= 10-7 . 2 . = 10-7 N

76
II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!
1. Sebuah solenoida panjangnya 40P cm terdiri dari 200 lilitan. Induksi magnetik di pusatnya
sebesar 1,2 . 10-3 Wb/m2. Hitunglah arus yang mengalir dalam solenoida!

Jawab:
2. Sepotong kawat AB panjangnya 20 cm, sehingga BP = 16 cm. Jika arus yang mengalir pada
kawat AB sebesar 5 A, maka tentukan besar dan arah induksi magnetik di titik P!

Jawab: AB = 20 cm, BP = 16 cm, maka AP = 12 cm
3. Kawat panjang terletak pada sumbu x dan sumbu y masing-masing dialiri arus I1 dan I2.
Hitunglah induksi magnetik di titik P!

Jawab:

Jawab:
4. Kawat melingkar memiliki jari-jari 6 cm dialiri arus 10/P ampere. Pada jarak 8 cm dari pusat
kawat melingkar, bergerak partikel bermuatan 0,02 C dengan kelajuan 1.000 m/s. Tentukan
besar dan arah gaya Lorentz pada partikel bermuatan!

7777

Jawab:
5. A 20 cm
20 cm
I1
I2
I3
B
C
Tiga buah penghantar lurus panjang ditempatkan seperti gambar di
samping. Jika I1 = I2 = I3 = 5 A, maka hitunglah gaya yang bekerja
pada penghantar A tiap meternya!

Jawab:
Soal Lisan
1. Jelaskan yang dimaksud gaya Lorentz!

Jawab: Gaya yang terjadi akibat interaksi antara medan magnetik dengan arus
listrik
2. Jelaskan tentang aturan/kaidah tangan kanan!

Jawab: Apabila tangan kanan dalam keadaan terbuka (jari-jari dan ibu jari
diluruskan). Arah dari pergelangan tangan menuju jari-jari menyatakan
arah induksi magnet dan arah ibu jari menyatakan arah arus listrik,
maka arah gaya magnetiknya dinyatakan dengan arah telapak tangan
menghadap
3. Apa yang dimaksud dengan solenoida?

Jawab: Kumparan yang panjang di mana diameter kumparan lebih kecil
dibandingkan dengan panjang kumparan, jarak antara lilitan yang satu
dengan yang lainnya sangat rapat dan biasanya terdiri atas satu lapisan
atau lebih

78
4. Apa yang dimaksud dengan toroida?

Jawab: Sebuah solenoida yang dilengkungkan sehingga membentuk lingkaran
5. Bergantung apakah induksi magnetik (B) itu?

Jawab: Bergantung pada jumlah lilitan per satuan panjang (n), dan arus (I).
Soal Perbuatan/Praktik/Sikap
Sebutkan contoh alat-alat yang bekerja dengan prinsip gaya magnetik di lingkungan Anda, dan
jelaskan pula prinsip kerjanya!

Remidi
1. Kawat penghantar berbentuk lingkaran dialiri arus sebesar 10 ampere. Jika diameter kawat
melingkar tersebut adalah 200 cm, maka tentukan kuat induksi magnet pada titik pusat
lingkaran!

Jawab:
Diket: I = 10 ampere d = 200 cm = 2 m
Ditanya: B = .... ?
Jawab:
2. Tentukan induksi magnetik di titikAyang berjarak 8 cm dari pusat sebuah penghantar berarus
listrik 5 A berbentuk lingkaran yang berdiameter 6 cm!

Jawab:
Diket: a = 8 cm = 8 . 10-2 m
I = 5 A
Ditanya: BA = .... ?
Jawab:

7979
3. Tentukan besarnya induksi magnetik pada ujung sebuah solenoida sepanjang 100 cm yang
dialiri arus sebesar 10 A, berjari-jari 50 mm, dan memiliki jumlah lilitan 200 lilitan!

Jawab:
Diket: = 100 cm = 1 m r = 50 mm = 5 . 10-2 m
I = 10 A N = 200 lilitan
Ditanya: B = ... ?
Jawab:
Pengayaan
1. Bergantung pada hal apakah besar gaya yang dialami sebuah partikel bermuatan yang
bergerak dalam medan magnetik?

Jawab:
a. Arah gerak partikel
b. Besar kecepatan gerak partikel
c. Besar muatan partikel
d. Besar medan magnetik
2. Jari-jari lintasan gerak proton di dalam sebuah sinkrotron proton adalah 12 m. Jika energi proton
sebesar 1,6 x 10-9 J, maka berapakah induksi medan magnet yang diperlukannya? (dalam T).

Jawab:
3. Sebuah kawat lurus memiliki panjang 120 cm dan dialiri arus searah 0,25 A. Bila ruang
tersebut dipengaruhi medan magnet 0,5 T dalam arah tegak lurus, maka berapa besar gaya
Lorentz yang dialami kawat?

Jawab:
F = B . i . l
= 0,5 . 0 . 0,25 . 1,2
= 0,15 N

Fisika 12 1c

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Fisika 12 1c

Similar to Fisika 12 1c (20)

More from Dedi Wahyudin

More from Dedi Wahyudin (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Fisika 12 1c