Kisi UAS Fi 11
1. Perhatikan rangkaian di bawah!a. Tentukan besarnya tahanan total. b. Arus pada tahanan 8.
c. Tegangan pada tahanan 6. d. Daya pada tahanan 8.
a. 1/Rt1 = 12 // 6 = 1/12 + 1/6. Jadi Rt1 = 4.
1/Rt2 = 10 // 15 // 30 = 1/10 + 1/15 + 1/30. Jadi Rt2 = 5. Rt = 4 + 5 + 8 = 17 .
b. Arus yang melewati tahanan 8 Ohm adalah arus total I = 204 / 17 = 12 A c. Tegangan pada 6 sama dengan tegangan pada 12 yakni I.Rt1 = 12.4 = 48V. d. Daya pada 8 adalah P = R.I2 = 8.122 = 1152 Watt.
2. Perhatikan rangkaian di bawah (kiri):
a. Tentukan Hukum Kirchoff untuk arus b. Tentukan Hukun Kirchoff untuk tegangan c. Jika I = 8,33 A, berapa nilai R?
Jwb:
a. I = I1 + I2.
b. Pertama buatkan loop seperti pada gambar di seb kanan. Ada dua loop, atas dan bawah. Lihat dulu loop atas.
Berdasarkan loop ini, untuk tahanan R, I1 searah dengan loop, maka nilainya negatif. Tetapi untuk tahanan
3, berlawanan dengan arah I2 berlawanan arah dengan loop. Jadi nilainya positif.
Untuk sumber tegangan, jika arah loop meninggalkan positif, nilainya positif dan sebaliknya untuk arah yang berlawanan. Jadi
0 3 6 .
8 RI1 I2 (1)
Sekarang lihat loop bawah:
0
3. Sebuah partikel bermassa 10-10 kg dan bermuatan 0,5 C bergerak dengan kecepatan 100 m/s pada bidang
xy dan membentuk sudut 60o terhadap sumbu x. Jika medan
magnet sebesar 5T (Tesla) sejajar sumbu x, tentukan:
a. Bagaimana bentuk lintasan partikel b. Berapa jari-jari lintasannya.
c. Berapa periodanya d. Berapa pitchnya
a. Lintasan berbentuk lingkaran yang bergeser atau helix.
Jika dilihat dari arah X (dari kanan), tampak seperti gambar di sebelah kiri:
Sedangkan jika dilihat dari atas (arah sb Y), akan tampak seperti pada gambar yang di tengah. Dari gambar tersebut jelas bahwa yang menyebabkan partikel berotasi adalah Vy = V sin 60o, sedangkan Vx = V cos 60,
menyebabkan translasi searah sb X. Karena partikel berotasi sekaligus translasi, hasil akhirnya adalah gerak helikal seperti pada gambar paling kanan.
b. Penyebab partikel berputar adalah kecepatan V sin 60o = 0,87 100 = 87 m/s. Jadi
m
c. Waktu yang diperlukan untuk menempuh satu putaran disebut perioda, T. Karena besar kecepatan putaran tetap, yakni V.sin 60, dan lintasan yang ditempuhnya adalah 2R, maka
T
d. Pitch atau pergeseran transalasi arah X sebesar
m
Arah Z = hasil memutar baut dari X ke Y.
Jika B searah Y, maka kecepatan yang menentukan R adalah Vx=V.cos 60 dan sebaliknya, untuk kecepatan translasi.
4. Perhatikan gambar di bawah, jika panjang ab = 10 cm, bc = 16 cm, cd = 20 cm dan de = 8 cm dan arus I = 2 A, tentukan besar gaya yang bekerja pada masing-masing elemen kawat.
Fab = I.Lab.B.sin 90 = 2 . 0,1 . 0,15 . 1 = 0,03 N
Fbc = I.Lbc.B.sin 0 = 0 N
Fcd = I.Lcd.B.sin 30 = 2 . 0,2 . 0,15 . 0,5 = 0,03 N
Fde = I.Lde.B.sin 90 = 2 . 0,08 . 0,15 . 1 = 0,024 N
5. Sebuah kumparan persegi berada dalam medan magnet seperti pada gambar di bawah. Supaya momen gaya yang dialami kumparan sebesar 6 Nm, berapa jumlah lilitannya?
Momen gaya = n.I.B.a.b = n . 2 . 0,25 . 0,1 . 0,12 = 0,006.n = 6
