FISIKA SMA

Hambatan listrik

Rumus Hambatan Listrik

Pada tulisan tentang hukum Ohm telah diturunkan rumus yang menyatakan keterkaitan antara tegangan listrik (V), arus listrik (I) dan hambatan listrik (R). Secara matematis dinyatakan melalui persamaan :

Persamaan ini menunjukkan bahwa hambatan listrik (R) berbanding lurus dengan tegangan listrik (V) dan berbanding terbalik dengan arus listrik (I). Jika tegangan listrik semakin besar maka hambatan semakin besar, sebaliknya apabila kuat arus listrik semakin besar maka hambatan semakin besar. Persamaan ini menjelaskan hukum Ohm hanya ketika hambatan (R) bernilai konstan. Jika hambatan tidak konstan maka persamaan ini tidak menjelaskan hukum Ohm tetapi menjelaskan hambatan suatu konduktor.

Contoh soal Potensial Listrik

5 Contoh soal Potensial Listrik

1. Tentukan potensial listrik pada suatu titik berjarak 1 cm dari muatan q = 5,0 μC. Konstanta Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C⁻², 1 μC = 10⁻⁶ C.
Pembahasan
Diketahui :
Jarak dari muatan (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10^-2 m
Muatan (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 Coulomb
Ditanya : Potensial listrik (V)
Jawab :

Contoh soal kapasitor – rangkaian seri dan paralel

11 Contoh soal kapasitor – rangkaian seri dan paralel

1. Tiga kapasitor terangkai seri-paralel seperti pada gambar di bawah. Jika C₁ = 2 μF, C₂ = 4 μF, C₃ = 4 μF, maka kapasitas penggantinya adalah…
Contoh soal kapasitor – rangkaian seri dan paralel 1 Pembahasan
Diketahui :
Kapasitor C₁ = 2 μF
Kapasitor C₂ = 4 μF
Kapasitor C₃ = 4 μF
Ditanya : Kapasitas pengganti (C)

Contoh soal energi potensial listrik

Contoh Soal Energi Potensial Listrik

1. Elektron dipercepat dari keadaan diam melewati beda potensial 12 Volt. Berapa perubahan energi potensial elektron ?
Contoh soal energi potensial listrik 1 Pembahasan
Diketahui :
Muatan 1 elektron (e) = -1,60 x 10^-19 Coulomb
Beda potensial listrik = tegangan listrik (V) = 12 Volt
Ditanya : Perubahan energi potensial elektron (ΔEP)
Jawab :
ΔEP = q V = (-1,60 x 10^-19 C)(12 V) = -19,2 x 10^-19 Joule
Tanda negatif artinya energi potensial listrik berkurang. Ketika berada di dekat pelat bermuatan negatif, energi potensial listrik elektron bernilai maksimum. Setelah tiba di dekat pelat bermuatan positif, energi potensial listrik elektron bernilai minimum.

Contoh soal fluks listrik

4 Contoh Soal Fluks Listrik

1. Medan listrik sebesar 8000 N/C tegak lurus melewati permukaan persegi yang mempunyai luas permukaan 10 m². Tentukan fluks listrik yang melalui permukaan persegi!
Pembahasan
Contoh soal fluks listrik 1 Diketahui :
Medan listrik (E) = 8000 N/C
Luas permukaan (A) = 10 m²
θ = 0^o (garis medan listrik berhimpit dengan garis normal)
Ditanya : Fluks listrik (Φ)
Jawab :

Contoh soal momentum sudut

7 Contoh Soal Momentum Sudut

Momentum Sudut

1. Suatu benda mempunyai momen inersia 2 kg m² dan berotasi pada sumbu tetap dengan kecepatan sudut 1 rad/s. Berapa momentum sudut benda tersebut ?
Pembahasan
Diketahui :
Momen inersia (I) = 2 kg m²
Kecepatan sudut (ω) = 1 rad/s
Ditanya : Momentum sudut (L)
Jawab :
Rumus momentum sudut :

5 Contoh soal energi kinetik rotasi

1. Benda mempunyai momen inersia 1 kg m² berotasi pada sumbu tetap dengan kecepatan sudut 2 rad/s. Berapa energi kinetik rotasi benda tersebut ?

Pembahasan
Diketahui :
Momen inersia (I) = 1 kg m²
Kecepatan sudut (ω) = 2 rad/s
Ditanya : Energi kinetik rotasi (EK)
Jawab :
Rumus energi kinetik rotasi :

Contoh soal hukum II Newton pada gerak rotasi

5 Contoh soal hukum II Newton pada gerak rotasi

1. Tali dililitkan pada tepi silinder berongga lalu ujung tali ditarik dengan gaya F sehingga silinder berotasi pada porosnya. Jika momen gaya adalah 2 Nm dan momen inersia silinder adalah 1 kg m², tentukan percepatan sudut silinder!
Pembahasan
Contoh soal hukum II Newton pada gerak rotasi 1 Diketahui :
Momen gaya (τ) = 2 Nm
Momen inersia (I) = 1 kg m²
Ditanya : Percepatan sudut silinder!
Jawab :
Rumus hukum II Newton pada gerak rotasi :

25 Contoh Soal Momen Inersia

Momen Inersia Partikel

1. Bola bermassa 100 gram dihubungkan dengan seutas tali yang panjangnya 30 cm seperti pada gambar. Momen inersia bola terhadap sumbu AB adalah…
Pembahasan
Contoh soal momen inersia 1 Diketahui :
Sumbu rotasi adalah AB
Massa bola (m) = 100 gram = 100/1000 = 0,1 kilogram
Jarak bola dari sumbu rotasi (r) = 30 cm = 0,3 meter
Ditanya : Momen inersia bola (I)

Contoh soal momen gaya

10 Contoh Soal Momen Gaya

1. Panjang batang AB adalah 2 meter dan besar gaya F adalah 10 Newton. Tentukan momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB !
Contoh soal momen gaya 1 Pembahasan
Sumbu rotasi terletak di titik A.

Diketahui :
Gaya (F) = 10 Newton
Jarak AB (r_AB) = 2 meter
Gaya F membentuk sudut 90^o terhadap batang AB.
Lengan gaya (l) = r_AB sin 90^o = (2 meter)(1) = 2 meter
Ditanya : Momen gaya terhadap titik A dan arah rotasi batang AB