Tugas Fisika 2 [PDF]

Citation preview

1. Jelaskan beberapa contoh bahaya listrik statis serta bagaimana cara penanggulangannya? Bahaya Listrik Statis 1. Petir Petir disebabkan awan yang kelebihan electron berada di atas atap sebuah gedung, maka gedung terinduksi menjadi bermuatan positif. Loncatan electron terjadi dari awan ke atap gedung karena adanya gaya tarik-menarik antara keduanya. Peristiwa ini menyebabkan gedung disambar petir, untuk menghindari sambaran petir, atap gedung dilengkapi dengan penangkal petir. Cara sebagai berikut : Loncatan electron dari awan mengalir melalui penangkal petir dan masuk ke dalam tanah. Jika molekul-molekul udara bermuatan listrik positif berkumpul di sekitar ujung runcing penangkal petir mengalir keluar, maka muatan listrik induksi pada atap berkurang dan sebagian muatan negative pada awan menjadi netral sehingga kemungkinan sambaran petir diperkecil. 2. Percikan api Putaran pada saat mobil truk berjalan menghasilkan muatan negative yang diperoleh dari gesekan ban denganjalan. Bagian dalam logam yang berdekatan dengan ban menjadi bermuatan positif dengan cara induksi. Hal ini dapat menimbulkan percikan api. Untuk menghindari peristiwa tersebut, truk pengangkut bensin atau bahan yang mudah terbakar lainnya dilengkapi dengan sepotong logam di bagian belakang mobil menyentuh tanah. Logam ini menghantarkan electron dari tanah untuk menetralisir muatan positif yang ada di badan logam mobil sebelum terjadi percikan api. 3. Bahaya listrik statis di pesawat Listrik statis pesawat dibuang kesemua ujung dari struktur badan pesawat yaitu di atap sayap dan ekor bentuknya seperti penangkal petir berbentuk logam mencuat dan memanjang instrument pesawat sudah diproteksi sedemikian rupa tetapi bisa juga terjadi walaupun hanya berupa visual. Visual ini terlihat jika pesawat berada di ketinggian 30000 feet keatas dan altimeter set ke 29.92hg, partikel bebas dan ion2 di udara akan terkena gesekan body pesawat dan radiasi elektromagnetik dari sinyal hp akan meningkatkan sekian persen radiasi didalam pesawat, dimana sinyal hp akan dianggap sebagai radiasi dan diserap oleh struktur body dan dibuang kesetiap ujung badan pesawat, hal ini bisa mengakibatkan ujung-ujung pembuangan elektrostatis berpendar dan menyala sepeti kilat kecil. Hal ini memang tidak berbahaya, namun jika frekuensi hp sama dengan pesawat hal ini dapat menyebabkan mesin pesawat mati. 4. Bahaya listrik statis di relkeretaapi Roda KA dari baja berjenis ferritic, mempunyai medan magnet yang sangat kuat. Medan magnet inilah yang dapat mengakibatkan mesin kendaraan mati di tengah rel



kereta api. Biasanya kendaraan yang mudah mati adalah kendaraan berbahan bakar bensin karena kendaraan berbahan bakar bensin masih menggunakan platina dan cdi. Jika terkena medan magnet, maka pengapiannya akan terpengaruh sehingga mesin bisa mati. Sedangkan solar berbeda, selain accunya di atas 12 volt juga tidak menggunakan platina. 5. Bahaya listrik statis di SPBU Terjadi 29 kebakaran dimana kendaraan dimasuki kembali dan nozzle disentuh saat pengisian bahan bakar dari berbagai jenis merek dan model. Untuk menghindari hal ini jangan sekali-kali masuk kembali kedalam kendaraan anda saat pengisian bensin sedang berlangsung. Jika anda memang terpaksa harus masuk kembali kedalam kendaraan anda saat bensin dipompa, pastikan anda keluar, menutup pintu sambil menyentuh logam, sebelum anda menarik nozzle keluar. Dengan cara ini listrik statis dari tubuh anda akan dibuang sebelum anda menarik keluar nozzle.



2. Roni menggosokkan dua batang logam pada kain sutera. Kemudian batang logam tersebut didekatkan satu sama lain dan terjadi tolak menolak. Mengapa hal tersebut dapat terjadi ? Jelaskan. Jawaban : Karena kedua logam yang telah digosokkan dengan kain sutra, logam itu akan bermuatan negatif. Alasannya karena elektron yang berada di kain sutera pindah kelogam. Mengapa logam itu saling tolak menolak? Karena dua logam yang didekatkan itu punya muatan yang sama yaitu negatif, sehingga akan tolak menolak. *Catatan : Negatif - Negatif = tolak menolak Positif - Positif = tolak menolak Negatif - Positif = tarik menarik 3. Dua partikel asap bermuatan saling memberikan gaya sebesar 5,2 x 10-2 N. Berapa besar gaya jika keduanya dipindahkan sehingga berjarak satu pertiga dari semula ?(Gunakan rumus Hukum Coulomb) Jawaban : Dik : Q1 = 5,2 × 10 ² N Q2 = 5,2 × 10 ² N k = 9 ×109 Nm2 1 3 r = m Dit : F….? Jawab :



Q1.Q 2 r2



F=k F = 9 ×109 × 5,2 × 10 ² × 5,2 × 10 ² 3 × 10 ² F = 243 × 10-5 3 × 10 ² F = 81 × 103 4. Energi yang tersimpan dalam kapasitor keeping sejajar adalah 8 x 10-6 joule. Jika kapasitas kapasitor 0,04 µF, berapakah beda potensial antar kedua keeping? −6 Dik : W =8 x 10 C = 0,04



μF



Dit : V = ? Jawab : Cari dulu Cs 0,04 −8 Cs = 2 =0,02 μF=2 x 10 F



W=



1 2 CsV 2



1 −8 2 −6 (2 x 10 )V 8x 10 = 2 2 2 8x 10 =V



V = 28,3Volt