15 Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9 SMP beserta Rumus dan Jawabannya

15 Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9 SMP beserta Rumus dan Jawabannya – Belajar mengenai materi gaya Lorentz akan lebih mudah jika langsung menggunakan contoh soal, lho.

Selain membuatmu terbiasa untuk menerapkan rumus, mengerjakan soal juga akan melatih pemecahan masalah.📝

Oleh sebab itu, di artikel ini tersedia 15 contoh soal Gaya Lorentz kelas 9 SMP yang dapat kamu pergunakan sebagai bahan belajar di rumah.📖

Rumus Gaya Lorentz

Gaya Lorentz adalah gaya yang bekerja pada muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet. Gaya tersebut sering muncul dalam fenomena elektromagnetik, seperti pada motor listrik atau partikel bermuatan di laboratorium fisika.

Gaya Lorentz akan mencapai nilai maksimal ketika muatan bergerak tegak lurus terhadap medan magnet (θ = 90°). Sebaliknya, gaya ini akan bernilai nol jika muatan bergerak sejajar dengan medan magnet (θ = 0°).

Ada dua situasi utama di mana rumus gaya Lorentz digunakan, nih, yaitu untuk muatan listrik yang bergerak dalam medan magnet dan untuk kawat berarus listrik dalam medan magnet.

Berikut rumus gaya Lorentz:

1. Untuk Muatan Listrik Bergerak dalam Medan Magnet

F = q × v × B × sin θ

Keterangan:

• F = Gaya Lorentz (Newton)
• q = Besar muatan listrik (Coulomb)
• v = Kecepatan muatan (meter per detik)
• B = Kuat medan magnet (Tesla)
• θ = Sudut antara arah gerak muatan dan medan magnet

2. Untuk Kawat Berarus Listrik dalam Medan Magnet

F = I × L × B × sin θ

Keterangan:

• F = Gaya Lorentz (Newton)
• I = Kuat arus listrik (Ampere)
• L = Panjang kawat dalam medan magnet (meter)
• B = Kuat medan magnet (Tesla)
• θ = Sudut antara arus listrik dan medan magnet

Baca Juga :

20 Contoh Soal Kemagnetan Kelas 9 SMP beserta Jawabannya 

Kumpulan Contoh Soal Gaya Lorentz Kelas 9 SMP

Kamu bisa mengerjakan 15 contoh soal gaya Lorentz kelas 9 SMP di bawah ini dengan rumus yang sudah Mamikos paparkan di bagian sebelumnya, ya.

Jangan khawatir karena contoh soal gaya Lorentz kelas 9 SMP tersebut sudah disertai dengan pembahasan cara pengerjaannya. Jadi, kamu bisa sekaligus belajar menerapkan rumus!

Soal 1

Sebuah kawat lurus dialiri arus listrik sebesar 5 A berada dalam medan magnet homogen dengan induksi magnetik 0,4 T.

Jika panjang kawat yang berada dalam medan magnet adalah 0,3 meter dan posisi kawat sejajar dengan arah medan magnet, berapa besar gaya Lorentz yang bekerja pada kawat tersebut?

Pembahasan:

B = 0,4 T

I = 5 A

L = 0,3 meter

Sudut (θ) = 0°

Masukkan ke dalam rumus, yaitu:

F = B × I × L × sin(θ)
F = 0,4 × 5 × 0,3 × sin(0°)
F = 0 N

Jadi, besar gaya Lorentz adalah 0 N.

Soal 2

Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 2 × 10⁶ m/s dalam medan magnet 0,2 T yang arahnya tegak lurus terhadap gerakan elektron. Berapakah besar gaya Lorentz yang dialami elektron? (Gunakan muatan elektron e = 1,6 × 10⁻¹⁹ C).

Diketahui:

Kecepatan (v) = 2 × 10⁶ m/s

B = 0,2 T

Muatan elektron (e) = 1,6 × 10⁻¹⁹ C

Sudut (θ) = 90°

Besaran gaya Lorentz adalah..

F = q × v × B × sin(θ)
F = 1,6 × 10⁻¹⁹ × 2 × 10⁶ × 0,2 × sin(90°)
F = 6,4 × 10⁻¹⁴ N

Besar gaya Lorentz adalah 6,4 × 10⁻¹⁴ N.

Baca Juga :

30 Contoh Soal Dilatasi Kelas 9 SMP beserta Kunci Jawabannya untuk Bahan Belajar

Soal 3

Kawat sepanjang 0,5 meter dialiri arus listrik sebesar 8 A berada dalam medan magnet homogen 0,25 T. Jika sudut antara kawat dan medan magnet adalah 30°, hitung besar gaya Lorentz yang bekerja!

Diketahui:

L = 0,5 meter

I = 8 A

B = 0,25 T

θ = 30°

Rumus menghitung besar gaya Lorentz:

F = B × I × L × sin(θ)
F = 0,25 × 8 × 0,5 × sin(30°)
F = 0,25 × 8 × 0,5 × 0,5
F = 0,5 N

Maka jawabannya adalah 0,5 N.