√Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/kota – Hukum Ampere, GGL Induksi, Transformator ⊗ Full Pembahasanya

Pembahasan Soal MIPA , Baik dari segi perhitungan serta rumus singkatnya, sangatlah dibutuhkan untuk membantu dalam menyelesaikan permasalahan yang dihadapi oleh setiap siswa.Kebanyakan dari siswa itu kurang menyukainya karena mereka menganggapnya sangatlah rumit dan susah dengan berbagai rumus yang ada.

√Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/kota – Hukum Ampere, GGL Induksi, Transformator ⊗ Full Pembahasanya

Dan jika kita lihat dari sisi yang positif, MIPA -Matemarika dan csnya jika kita nalar dari segi logika sebenarnya sangatlagh mudah. Dan kita tidak perlu menghapal rumusnya. Sebab pada dasarnya MIPA meruapakan ilmu pasti yang memang sudah di tentukan dan di golongkan solusi dari permasalahan yang ada,.

Trik Menyukai MIPA : kita jangan anggap MIPA itu pelajaran yang membosankan,dan susah, saat belajar MIPA kita hubungankan dengan dengan kehidupan sehari-hari, belajar MIPA bisa kita buat ke sebuah cerita yang menarik

Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten/kota – Hukum Ampere, GGL induksi, transformator

Hukum Ampere

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.55
Menurut H.C. Oersted, arus listrik menimbulkan medan magnet. Dengan mengembangkan pendapat itu, maka kumparan berarus listrik juga menimbulkan medan magnet. Kumparan yang jika berarus listrik menghasilkan medan magnet yang serupa medan magnet yang ditimbulkan oleh sebuah magnet batang adalah…

A. toroida
B. selenoida
C. kawat melingkar
D. kumparan berbentuk persegi panjang

Pembahasan

Magnet batang mempunyai dua kutub magnet yakni kutub utara dan selatan. Medan magnet yang ditimbulkan oleh magnet batang jika digambarkan berupa garis-garis medan magnet, garis-garis tersebut keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan.
Medan magnet yang ditimbulkan oleh magnet batang serupa dengan medan magnet yang ditimbulkan oleh selenoida, seperti pada gambar di samping.
Selenoida adalah kumparan kawat panjang yang mempunyai banyak lilitan. Gambar di samping menunjukkan contoh pembuatan magnet dengan cara dililiti kumparan kawat berarus listrik. arah kutub magnet dapat diketahui menggunakan kaidah tangan kanan.
Rentangkan tangan kanan, posisikan agar telapak tangan kanan menghadap ke wajah. Tegakkan ibu jari dan tekuk keempat jari lainnya ke depan menuju wajah. Arah tekukan keempat jari sama dengan arah aliran arus listrik pada kumparan, sedangkan ibu jari menunjuk ke arah kutub utara medan magnet. Ibu jari menujuk ke arah N sehingga N merupakan kutub utara magnet dan M merupakan kutub selatan magnet.
Jawaban yang benar adalah B.

Toroida

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.59
Medan magnet yang ditimbulkan oleh toroida yang dialiri arus listrik mempunyai arah….

A. tegak lurus bidang toroida
B. melingkar
C. bolak balik
D. bergantung waktu

Pembahasan
Toroida adalah selenoida yang berbentuk lingkaran sehingga menggunakan kaidah tangan kanan, medan magnet yang ditimbulkan toroida mempunyai arah melingkar.
Jawaban yang benar adalah B.

GGL Induksi

3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.58
Sebuah magnet yang digerakkan masuk ke dalam sebuah kumparan, maka antara ujung-ujung kumparan akan terjadi gaya gerak listrik induksi, peristiwa ini disebabkan karena….
A. terjadi perubahan arah medan magnet yang memotong kumparan
B. terjadi perubahan kutub-kutub magnet yang memotong kumparan
C. terjadi perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan
D. terjadi pengurangan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan
Pembahasan
Gaya gerak listrik induksi dihasilkan oleh medan magnet yang berubah. Besarnya GGL induksi tidak bergantung pada laju perubahan medan magnet tetapi bergantung pada laju perubahan fluks magnetik. Fluks magnetik adalah jumlah garis medan magnet yang melewati kumparan. Secara matematis rumus fluks magnetik adalah ΦB = B A cos θ. Jika garis medan magnet tegak lurus luas permukaan kumparan maka sudut yang terbentuk antara garis medan magnet dengan garis normal adalah 0o, di mana cosinus 0o = 1. Apabila garis medan magnet sejajar dengan luas permukaan kumparan maka sudut yang terbentuk adalah 90o, di mana cosinus 90o = 0. Jadi fluks magnetik bernilai minimum ketika garis medan magnet sejajar dengan luas permukaan kumparan dan bernilai maksimum ketika garis medan magnet tegak lurus dengan luas permukaan kumparan.
Besar ggl induksi dihitung menggunakan rumus hukum induksi Faraday :

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya gerak listrik induksi membangkitkan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan asal perubahan fluks. Pernyataan ini disebut hukum Lenz.
Jawaban yang benar adalah C.

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.58
GGL induksi yang timbul pada suatu kumparan besarnya bertambah secara linear terhadap waktu. Jika luas permukaan kumparan tetap dan medan magnet berarah tegak lurus permukaan kumparan, maka grafik medan magnet yang mungkin untuk kondisi ini adalah….

Pembahasan
Besar ggl induksi dihitung menggunakan rumus hukum induksi Faraday :

Jika medan listrik tegak lurus permukaan kumparan maka :

Keterangan :

Jika medan magnet tegak lurus permukaan kumparan maka rumus fluks magnet adalah :

B = medan magnet, A = luas permukaan kumparan.
Luas permukaan kumparan bernilai tetap dan medan magnet berarah tegak lurus permukaan kumparan sehingga bernilai tetap.
Jadi berdasarkan rumus di atas, dapat disimpulkan bahwa yang mempengaruhi nilai ggl induksi adalah laju perubahan fluks, bila laju perubahan fluks semakin besar maka GGL induksi semakin besar.
Jawaban yang benar adalah B.

Transformator

5. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.54
Perhatikan pernyataan berikut!
1. Jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder
2. Tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder
3. Arus primer lebih besar daripada arus sekunder
4. Daya primer lebih kecil daripada daya sekunder
Pernyataan yang sesuai dengan ciri-ciri trafo step up adalah….
A. pernyataan 1 dan 2
B. pernyataan 1 dan 3
C. pernyataan 2 dan 3
D. pernyataan 2 dan 4
Pembahasan
Transformator atau trafo adalah alat untuk mengubah tegangan listrik arus bolak balik (AC). Trafo terdiri dari dua jenis yakni trafo step up dan trafo step down. Trafo step up berfungsi menaikkan tegangan dan trafo step down berfungsi menurunkan tegangan listrik.
Trafo step up berfungsi menaikan tegangan sehingga ciri-cirinya adalah :
1. Tegangan primer lebih kecil, tegangan sekunder lebih besar
2. Arus listrik primer lebih besar, arus listrik sekunder lebih kecil
3. Jumlah lilitan primer lebih sedikit, jumlah lilitan sekunder lebih banyak

Ciri-ciri trafo step down berfungsi menurunkan tegangan sehingga ciri-cirinya adalah :
1. Tegangan primer lebih besar, tegangan sekunder lebih kecil
2. Arus listrik primer lebih kecil, arus listrik sekunder lebih besar
2. Jumlah lilitan primer lebih banyak, jumlah lilitan sekunder lebih sedikit

Daya listrik adalah energi listrik yang digunakan selama selang waktu tertentu. Energi bersifat kekal karenanya daya juga bersifat kekal. Jadi energi listrik pada kumparan primer sama dengan energi listrik pada kumparan sekunder, demikian juga dengan daya listrik.
Rumus daya listrik :
P = V I
Keterangan : P = daya listrik, V = tegangan listrik, I = kuat arus listrik
Daya konstan karenanya berdasarkan rumus ini disimpulkan bahwa jika tegangan listrik besar maka kuat arus listrik kecil agar hasil kali antara tegangan listrik dan kuat arus listrik bernilai konstan.
Jawaban yang benar adalah B.

Ebook Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010-2011 651 KB

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

• Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
• Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
• Hukum Gerak Newton
• Gerak Lurus
• Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
• Fluida Statis
• Gelombang Bunyi
• Osilasi
• Gelombang Mekanik
• Alat Optik Cermin dan Lensa
• Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
• Gelombang Cahaya
• Pemuaian
• Skala Suhu, Kalibrasi termometer
• Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
• Muatan listrik, Gaya listrik
• Rangkaian listrik, Hambatan listrik
• Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
• Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator

Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten/kota – Hukum Ampere, GGL induksi, transformator

Hukum Ampere

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.55
Menurut H.C. Oersted, arus listrik menimbulkan medan magnet. Dengan mengembangkan pendapat itu, maka kumparan berarus listrik juga menimbulkan medan magnet. Kumparan yang jika berarus listrik menghasilkan medan magnet yang serupa medan magnet yang ditimbulkan oleh sebuah magnet batang adalah…

A. toroida
B. selenoida
C. kawat melingkar
D. kumparan berbentuk persegi panjang

Pembahasan

Magnet batang mempunyai dua kutub magnet yakni kutub utara dan selatan. Medan magnet yang ditimbulkan oleh magnet batang jika digambarkan berupa garis-garis medan magnet, garis-garis tersebut keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub selatan.
Medan magnet yang ditimbulkan oleh magnet batang serupa dengan medan magnet yang ditimbulkan oleh selenoida, seperti pada gambar di samping.
Selenoida adalah kumparan kawat panjang yang mempunyai banyak lilitan. Gambar di samping menunjukkan contoh pembuatan magnet dengan cara dililiti kumparan kawat berarus listrik. arah kutub magnet dapat diketahui menggunakan kaidah tangan kanan.
Rentangkan tangan kanan, posisikan agar telapak tangan kanan menghadap ke wajah. Tegakkan ibu jari dan tekuk keempat jari lainnya ke depan menuju wajah. Arah tekukan keempat jari sama dengan arah aliran arus listrik pada kumparan, sedangkan ibu jari menunjuk ke arah kutub utara medan magnet. Ibu jari menujuk ke arah N sehingga N merupakan kutub utara magnet dan M merupakan kutub selatan magnet.
Jawaban yang benar adalah B.

Toroida

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.59
Medan magnet yang ditimbulkan oleh toroida yang dialiri arus listrik mempunyai arah….

A. tegak lurus bidang toroida
B. melingkar
C. bolak balik
D. bergantung waktu

Pembahasan
Toroida adalah selenoida yang berbentuk lingkaran sehingga menggunakan kaidah tangan kanan, medan magnet yang ditimbulkan toroida mempunyai arah melingkar.
Jawaban yang benar adalah B.

GGL Induksi

3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.58
Sebuah magnet yang digerakkan masuk ke dalam sebuah kumparan, maka antara ujung-ujung kumparan akan terjadi gaya gerak listrik induksi, peristiwa ini disebabkan karena….
A. terjadi perubahan arah medan magnet yang memotong kumparan
B. terjadi perubahan kutub-kutub magnet yang memotong kumparan
C. terjadi perubahan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan
D. terjadi pengurangan jumlah garis gaya magnet yang memotong kumparan
Pembahasan
Gaya gerak listrik induksi dihasilkan oleh medan magnet yang berubah. Besarnya GGL induksi tidak bergantung pada laju perubahan medan magnet tetapi bergantung pada laju perubahan fluks magnetik. Fluks magnetik adalah jumlah garis medan magnet yang melewati kumparan. Secara matematis rumus fluks magnetik adalah ΦB = B A cos θ. Jika garis medan magnet tegak lurus luas permukaan kumparan maka sudut yang terbentuk antara garis medan magnet dengan garis normal adalah 0o, di mana cosinus 0o = 1. Apabila garis medan magnet sejajar dengan luas permukaan kumparan maka sudut yang terbentuk adalah 90o, di mana cosinus 90o = 0. Jadi fluks magnetik bernilai minimum ketika garis medan magnet sejajar dengan luas permukaan kumparan dan bernilai maksimum ketika garis medan magnet tegak lurus dengan luas permukaan kumparan.
Besar ggl induksi dihitung menggunakan rumus hukum induksi Faraday :

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya gerak listrik induksi membangkitkan arus listrik yang arahnya berlawanan dengan asal perubahan fluks. Pernyataan ini disebut hukum Lenz.
Jawaban yang benar adalah C.

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.58
GGL induksi yang timbul pada suatu kumparan besarnya bertambah secara linear terhadap waktu. Jika luas permukaan kumparan tetap dan medan magnet berarah tegak lurus permukaan kumparan, maka grafik medan magnet yang mungkin untuk kondisi ini adalah….

Pembahasan
Besar ggl induksi dihitung menggunakan rumus hukum induksi Faraday :

Jika medan listrik tegak lurus permukaan kumparan maka :

Keterangan :

Jika medan magnet tegak lurus permukaan kumparan maka rumus fluks magnet adalah :

B = medan magnet, A = luas permukaan kumparan.
Luas permukaan kumparan bernilai tetap dan medan magnet berarah tegak lurus permukaan kumparan sehingga bernilai tetap.
Jadi berdasarkan rumus di atas, dapat disimpulkan bahwa yang mempengaruhi nilai ggl induksi adalah laju perubahan fluks, bila laju perubahan fluks semakin besar maka GGL induksi semakin besar.
Jawaban yang benar adalah B.

Transformator

5. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.54
Perhatikan pernyataan berikut!
1. Jumlah lilitan primer lebih sedikit daripada jumlah lilitan sekunder
2. Tegangan primer lebih besar daripada tegangan sekunder
3. Arus primer lebih besar daripada arus sekunder
4. Daya primer lebih kecil daripada daya sekunder
Pernyataan yang sesuai dengan ciri-ciri trafo step up adalah….
A. pernyataan 1 dan 2
B. pernyataan 1 dan 3
C. pernyataan 2 dan 3
D. pernyataan 2 dan 4
Pembahasan
Transformator atau trafo adalah alat untuk mengubah tegangan listrik arus bolak balik (AC). Trafo terdiri dari dua jenis yakni trafo step up dan trafo step down. Trafo step up berfungsi menaikkan tegangan dan trafo step down berfungsi menurunkan tegangan listrik.
Trafo step up berfungsi menaikan tegangan sehingga ciri-cirinya adalah :
1. Tegangan primer lebih kecil, tegangan sekunder lebih besar
2. Arus listrik primer lebih besar, arus listrik sekunder lebih kecil
3. Jumlah lilitan primer lebih sedikit, jumlah lilitan sekunder lebih banyak

Ciri-ciri trafo step down berfungsi menurunkan tegangan sehingga ciri-cirinya adalah :
1. Tegangan primer lebih besar, tegangan sekunder lebih kecil
2. Arus listrik primer lebih kecil, arus listrik sekunder lebih besar
2. Jumlah lilitan primer lebih banyak, jumlah lilitan sekunder lebih sedikit

Daya listrik adalah energi listrik yang digunakan selama selang waktu tertentu. Energi bersifat kekal karenanya daya juga bersifat kekal. Jadi energi listrik pada kumparan primer sama dengan energi listrik pada kumparan sekunder, demikian juga dengan daya listrik.
Rumus daya listrik :
P = V I
Keterangan : P = daya listrik, V = tegangan listrik, I = kuat arus listrik
Daya konstan karenanya berdasarkan rumus ini disimpulkan bahwa jika tegangan listrik besar maka kuat arus listrik kecil agar hasil kali antara tegangan listrik dan kuat arus listrik bernilai konstan.
Jawaban yang benar adalah B.

Ebook Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010-2011 651 KB

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

• Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
• Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
• Hukum Gerak Newton
• Gerak Lurus
• Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
• Fluida Statis
• Gelombang Bunyi
• Osilasi
• Gelombang Mekanik
• Alat Optik Cermin dan Lensa
• Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
• Gelombang Cahaya
• Pemuaian
• Skala Suhu, Kalibrasi termometer
• Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
• Muatan listrik, Gaya listrik
• Rangkaian listrik, Hambatan listrik
• Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
• Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator

Pembahasan soal OSN fisika SMP tingkat kabupaten/kota – Muatan listrik, gaya listrik

Muatan listrik

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.57
Dua buah muatan identik masing-masing dengan massa m = 9√3 x 10-4 kg digantung pada satu titik yang sama menggunakan tali yang panjangnya l = 1 meter. Jika kedua muatan tersebut terpisah sejauh a = 1 meter maka besar masing-masing muatan adalah….

A. 4 mikrocoulomb
B. 2 mikrocoulomb
C. 1 mikrocoulomb
D. 0,5 mikrocoulomb

Pembahasan
Diketahui :
Dua buah muatan identik artinya dua buah muatan sejenis, di mana muatan sejenis saling tolak menolak.
Panjang tali (l) = 1 meter
Jarak antara kedua muatan (r) = 1 meter
Massa muatan (m) = 9√3 x 10-4 kg
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Gaya berat (w) = m g = (9√3 x 10-4 kg)(10 m/s2) = 9√3 x 10-3 Newton
Ditanya : Besar masing-masing muatan (q)
Jawab :

Keterangan gambar :
F = Gaya listrik tolak menolak antara beban 1 dan 2
w1 = Gaya berat bola 1
w2 = Gaya berat bola 2
T1 = Gaya tegangan tali 1
T1x = Komponen gaya tegangan tali 1 pada sumbu x
T1y = Komponen gaya tegangan tali 1 pada sumbu y
T2 = Gaya tegangan tali 2
T2x = Komponen gaya tegangan tali 2 pada sumbu x
T2y = Komponen gaya tegangan tali 2 pada sumbu y
l1 = panjang tali 1
l1x = komponen panjang tali pada sumbu x
l1y = komponen panjang tali pada sumbu y

Hitung nilai cos θ :

Hitung gaya tegangan tali (T1) :

Hitung nilai sin θ :

Hitung komponen gaya tegangan tali pada sumbu x (T1x) :

Kedua bola setimbang sehingga T1x = F = 9 x 10-3 Newton

Hitung muatan masing-masing bola menggunakan rumus hukum Coulomb :

Besar masing-masing muatan adalah 1 x 10-6 Coulomb atau 1 mikroCoulomb.
Jawaban yang benar adalah C.

Menjadikan benda bermuatan listrik

1. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.50
Dua cara pemberian muatan listrik pada suatu benda adalah….
A. Gosokan dan elektromagnetisasi
B. Induksi dan elektromagnetisasi
C. Gosokan dan induksi
D. Induksi dan magnetisasi
Pembahasan
Dua cara pemberian muatan listrik pada suatu benda adalah gosokan dan induksi.
Gosokan adalah cara menjadikan suatu benda bermuatan listrik positif atau bermuatan listrik negatif dengan menggosokkan benda tersebut dengan benda lainnya, misalnya menggosokan batang kaca dengan kain wol atau menggosokan sisir plastik dengan rambut kering. Selama bergesekan, elektron berpindah dari suatu benda ke benda lainnya sehingga salah satu benda berkelebihan elektron (berkekurangan proton) lalu menjadi bermuatan negatif dan benda lainnya berkekurangan elektron (berkelebihan proton) lalu menjadi bermuatan positif.
Induksi adalah cara menjadikan suatu benda bermuatan dengan mendekatkan benda bermuatan listrik dengan bola logam netral tetapi keduanya tidak saling bersentuhan. Benda yang dijadikan bermuatan listrik harus mempunyai elektron bebas karena elektron bebas-elektron bebas tersebut dapat berpindah tempat ketika diinduksi oleh benda bermuatan listrik. Benda-benda yang terbuat dari logam pada umumnya mempunyai elektron bebas. Benda seperti kaca, plastik atau kayu tidak bisa dijadikan bermuatan listrik dengan cara induksi karena benda-benda seperti ini tidak mempunyai elektron bebas.
Jawaban yang benar adalah C.

Jenis muatan listrik

2. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.49
Empat buah benda bermuatan (P, Q, R dan S) berkelakuan sebagai berikut. P dan Q saling menolak, P dan R saling menarik, R dan S saling menolak. Pernyataan berikut ini yang benar adalah….
A. jika P bermuatan negatif, maka S bermuatan negatif
B. jika Q bermuatan negatif, maka S bermuatan negatif
C. jika R bermuatan negatif, maka P bermuatan negatif
D. jika S bermuatan negatif, maka P bermuatan positif
Pembahasan
P dan Q saling menolak karenanya P dan Q mempunyai muatan sejenis
P dan R saling menarik karenanya P dan R mempunyai muatan tak sejenis
R dan S saling menolak karenanya R dan S mempunyai muatan sejenis

Jadi jika P dan Q bermuatan positif maka R dan S bermuatan negatif atau jika P dan Q bermuatan negatif maka R dan S bermuatan positif.
Jawaban yang benar adalah D.

3. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.59
Sebuah benda dikatakan bermuatan positif apabila….
A. Benda menerima proton
B. Benda melepaskan proton
C. Benda menerima elektron
D. Benda melepaskan elektron
Pembahasan
Proton bermuatan positif sedangkan elektron bermuatan negatif. Proton berada di pusat atom sehingga proton tidak bisa berpindah dari suatu benda ke benda lainnya, sebaliknya elektron berada di permukaan atom sehingga bisa berpindah dari suatu benda ke benda lainnya. Benda menjadi bermuatan listrik karena benda melepaskan elektron atau benda menerima elektron. Apabila suatu benda menerima elektron maka benda berkelebihan elektron (kekurangan proton) sehingga benda bermuatan negatif. Jika suatu benda melepaskan elektron maka benda berkekurangan elektron (kelebihan proton) sehingga benda bermuatan positif.
Jadi berdasarkan soal di atas, sebuah benda dikatakan bermuatan positif apabila benda melepaskan elektron.
Jawaban yang benar adalah D.

Gaya listrik

4. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010 No.48
Dua buah muatan listrik masing-masing Q1 dan Q2 berada pada jarak R memiliki gaya tolak menolak sebesar 100 N. Jika jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi 1/3 R, maka gaya tolak-menolak muatan listrik menjadi….
A. 33,33 N
B. 100 N
C. 300 N
D. 900 N
Pembahasan
Diketahui :
Muatan listrik 1 = Q1
Muatan listrik 2 = Q2
Jarak antara kedua muatan = R
Gaya tolak menolak antara kedua muatan (F) = 100 Newton
Gaya tolak menolak artinya kedua muatan listrik berjenis sama, keduanya positif atau keduanya negatif.
Ditanya : Apabila jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi 1/3 R, maka gaya tolak menolak muatan listrik menjadi…..
Jawab :
Rumus hukum Coulomb :
F = k Q1 Q2 / R2
Misalkan R = 1 maka nilai Q1.Q2 dapat dihitung :

Apabila jarak antara kedua muatan diperkecil menjadi 1/3 R, maka gaya tolak menolak muatan listrik (F) menjadi :

Jawaban yang benar adalah D.

5. Soal Olimpiade Sains Nasional SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2011 No.53
Muatan titik Q1 = +4e dan muatan titik Q2 = -3e ditahan tetap pada jarak 0,3 m satu sama lain, seperti pada gambar di bawah ini. Agar gaya listrik yang bekerja pada muatan Q2 adalah nol, muatan titik Q3 = +16e harus diletakkan di….
A. 0,3 m di sebelah kiri Q1
B. 0,6 m di sebelah kanan Q1
C. 0,6 m di sebelah kanan Q2
D. 0,9 m di sebelah kiri Q2
Pembahasan
Diketahui :
Muatan sebuah elektron (-e) atau proton (+e) = 1,60 x 10-19 Coulomb
Muatan titik Q1 = +4e
Muatan titik Q2 = -3e
Muatan titik Q3 = +16e
Jarak antara muatan titik Q1 dan muatan titik Q2 = 0,3 meter
Ditanya : Agar gaya listrik yang bekerja pada muatan Q2 adalah nol, muatan titik Q3 = +16e harus diletakkan di….
Jawab :
Gaya listrik antara muatan Q1 dan muatan Q2 :

Muatan Q1 positif dan muatan Q2 negatif sehingga arah gaya listrik F12 ke kiri (menuju muatan Q1).

Agar resultan gaya listrik yang bekerja pada muatan Q2 adalah nol maka besar gaya listrik antara muatan Q2 dan muatan Q3 (F32) = besar gaya listrik antara muatan Q1 dan muatan Q2 (F12) dan arah F32 harus berlawanan dengan arah F12. Arah F12 ke kiri karenanya arah F32 harus ke kanan. Mengingat Q3 adalah positif dan Q2 adalah muatan negatif, agar arah F32 ke kanan maka muatan Q3 harus diletakkan sebelah kanan Q2

Jarak antara muatan Q2 dan muatan Q3 dihitung menggunakan rumus hukum Coulomb :

Jawaban yang benar adalah C.

Ebook Pembahasan Soal OSN Fisika SMP Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2010-2011 651 KB

Ukuran Kertas : F4, Jumlah halaman : 74

Materi Pembahasan Soal :

• Besaran, satuan, dimensi, pengukuran dan angka penting
• Resultan vektor, besaran vektor dan skalar
• Hukum Gerak Newton
• Gerak Lurus
• Usaha dan Energi Mekanik, Pesawat Sederhana
• Fluida Statis
• Gelombang Bunyi
• Osilasi
• Gelombang Mekanik
• Alat Optik Cermin dan Lensa
• Alat Optik Mata, Kacamata dan Teropong
• Gelombang Cahaya
• Pemuaian
• Skala Suhu, Kalibrasi termometer
• Kalor, Perubahan Wujud, Perpindahan Kalor, Asas Black
• Muatan listrik, Gaya listrik
• Rangkaian listrik, Hambatan listrik
• Energi dan Daya listrik, Gerak Partikel Bermuatan
• Hukum Ampere, GGL induksi, Transformator

Tweet

Subscribe to receive free email updates: