Uploaded by ngawuremail99

k12

advertisement
Alifta Suzara
Carolina Tiara
(16302244004)
(16302244015)
Pendidikan Fisika C 2016
Buku Tipler 2 (Halaman 425)
1. Kapasitor pelar-sejajar di udara memilki pelat melingkar yang berjari-jari 2,3 cm yang
dipisahkan sejarak 1,1 mm. Muatan sedang mengalir ke pelat atas dan keluar dari pelat
bawah pada laju 5 A.
(a) Carilah laju waktu perubahan medan listrk diantara pelatnya.
(b) Hitunglah arus perpindahan antara pelat dan tunjukan bahwa arus itu besarnya 5 A.
2. Gunakanlah nilai-nilai ΞΌ0 dan πœ€0 yang diketahui dalam satuan SI untuk menghitung
c=
1
√μ0 πœ€0
dan tunjukan bahwa nilainya kira-kira 3 x 108 m/detik.
Buku Fisika Universitas (Halaman 491 – 492)
3. a) berapa banyakkah waktu yang diperlukan cahaya untuk merambat dari bulan ke bumi,
sejauh 384.000 km? b) cahaya dari bintang Sirius memerlukan 8,61 tahun untuk
mencapai bumi. Berapakah jarak Bumi ke Sirius dalam kilometer?
4. Untuk gelombang yang merambat dalam udara, berapakah panjang gelombang dalam
meter dan nanometer dari a) sinar gamma dengan frekuensi 6,50 x 1021 Hz ; b) cahaya
tampak dengan frekuensi 5,75 x 1014 Hz?
Jawaban :
1. a) Laju perubahan medan listrik
I
=
=
αΆ²
𝑑𝑄
𝑑𝑑
πœ€0 𝑑𝑄
𝑑𝑑
= πœ‹ 𝑅2E
𝜎
= πœ‹ 𝑅 2 (πœ€ )
0
v
=
5
=
t
=
𝑠
𝑑
1,1 x 10βˆ’3
𝑑
1,1 x 10βˆ’3
5
= 0,22 x 10βˆ’3
t
b) karena pelatnya berjarak rapat, medan listrik diantara pelatnya akan seragam dalam
arah dari pelat positif dan pelat negative dengan E =
𝜎
πœ€0
, yang dimana 𝜎 merupakan
besaran muatan per satuan luas plat. Apabila sembarang bidang diantara plat dan sejajar
dengan platnya. Karena E tegak lurus terhadap plat dengan demikian terhadap bidang
tersebut, dan seragam diantara plat dan dengan demikian terhadap bidang tersebut, dan
seragam diantara plat dan nol diluar plat, fluks listrik melalui bidang tersebut ialah
𝜎
𝑄
0
πœ€0
βˆ…π‘’ = πœ‹ 𝑅 2 E = (πœ‹ 𝑅 2 ) ( πœ€ ) =
Dengan Q = πœ‹ 𝑅 2 𝜎 merupakan besaran muatan total pada pelatnya. Arus perpindahan
menjadi
𝐼𝑑 = πœ€0 . dβˆ…π‘’ . I . dt = 5 A
2. Permitivitas ruang bebas, πœ€0 , merupakan konstanta yang sering muncul pada hokum
Coulomb dan Gauss dan ΞΌ0 , permeabilitas ruang bebas, merupakan konstanta yang
muncul dalam hokum Biot-Savart dan Ampere. Apabila nilai yang diukur πœ€0 dan nilai
yang didefinisikan m0
dimasukkan kedalam persamaan c =
1
√μ0 πœ€0
, kecepatan
gelombang elektromagnetik ditemukan kira-kira 3 x 108 m/detik, sama seperti kecepatan
cahaya yang diukur. Maxwell mencatat β€œkebenaran” ini dengan menerka dengan benar
dengan cahaya itu sendiri merupakan gelombang elektromagnetik. Setelah menyatakan
persamaan Maxwell dan menghubungkannya dengan hokum-hukum listrik dan
magnetisme yang kita pelajari, kita akan melihat bahwa persamaan ini menyiratkan
bahwa vector medan listrik dan magnetic menuruti persamaan gelombang yang
menguraikan gelombang yang merambat melalui ruang bebas dengan kecepatan c =
1
√μ0 πœ€0
.
3. a) Diket : s = 384.000 km
c = 3 x 108 m/s
Ditanya : t?
Jawab :
s=v.t
s=c.t
384.000 . 103 = 3 . 108 .t
t=
384.000 .103
3 . 108
t = 1,28 sekon
b) Diket : t = 8,61 tahun
1 tahun = 3153 . 103 sekon
c = 3 x 108 m/s
Ditanya : s?
Jawab :
s=v.t
s=c.t
s = 3 x 108 x 3153 x 103 x 8,61
s = 8,145749 x 103 km
4. a) Diket : f gamma = 6,50 x 10 21 Hz
c = 3 x 108 m/s
Ditanya : Ξ»?
Jawab : c = Ξ» . f
𝑐
Ξ»=𝑓
3 . 108
Ξ» = 6,50 .1021
Ξ» = 4,615385 x 10-14 m
Ξ»= 4,615385 x 10-5 nm
5. b) Diket : f cahaya tampak = 5,75 x 10 14 Hz
c = 3 x 108 m/s
Ditanya : Ξ»?
Jawab : c = Ξ» . f
𝑐
Ξ»=𝑓
3 . 108
Ξ» = 5,75 .1014
Ξ» = 5,217391 x 10-7 m
Ξ» = 5,217391 x 102 nm
Sumber :
Sears dan Zemansky. 2003. FISIKA UNIVERSITAS EDISI KESEPULUH Jilid 2. Jakarta:
Erlangga.
Tipler, Paul. 1991. FISIKA Untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.
Download