MAKALAH PENYAKIT POLIO

BAB I

PENDAHUAN

1.      Latar belakang

Banyak penyakit yang di sebabkan oleh virus salah satunya adalah Polio. Polio adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh virus polio yang dapat mengakibatkan terjadinya kelumpuhan yang permanen. Penyakit ini dapat menyerang pada semua kelompok umur, namun yang peling rentan adalah kelompok umur kurang dari 3 tahun. Gejala meliputi demam, lemas, sakit kepala, muntah, sulit buang air besar, nyeri pada kaki, tangan, kadang disertai diare. Kemudian virus menyerang dan merusakkan jaringan syaraf , sehingga menimbulkan kelumpuhan yang permanen. Penyakit polio pertama terjadi di Eropa pada abad ke-18, dan menyebar ke Amerika Serikat beberapa tahun kemudian. Penyakit polio juga menyebar ke negara maju belahan bumi utara yang bermusim panas. Penyakit polio menjadi terus meningkat dan rata-rata orang yang menderita penyakit polio meninggal, sehingga jumlah kematian meningkat akibat penyakit ini. Penyakit polio menyebar luas di Amerika Serikat tahun 1952, dengan penderita 20,000 orang yang terkena penyakit ini ( Miller,N.Z, 2004 ).

2.      Tujuan

Penulisan makalah bertujuan untuk mengetahui :

1.      Apa itu penyakit Polio dan jenis-jeni Polio,

2.      Apa saja keluhan dan gejala penakit Polio,

3.      Bagaimana upaya penegahan, engobatan dan rehabilitas penyakit polio.

BAB II

PEMAHASAN

1.      Pengertian polio

Polio adalah suatu penyakit yang disebabkan oleh virus polio yang dapat mengakibatkan terjadinya kelumpuhan yang permanen. Penyakit ini dapat menyerang pada semua kelompok umur, namun yang peling rentan adalah kelompok umur kurang dari 3 tahun. Penyakit Polio disebabkan oleh infeksi polio virus yang berasal dari genus Enterovirus dan family Picorna viridae. Virus ini menular melalui kotoran(feses) atau sekret tenggorokan orang yang terinfeksi. Virus polio masuk melalui ludah sehingga menyebabkan infeksi. Hal ini dapat terjadi dengan mudah bila tangan terkontaminasi atau benda-benda yang terkontaminasi dimasukkan ke dalam mulut. Virus polio masuk kedalam tubuh manusia melalui mulut dan berkembang biak ditenggorokan dan usus. Berkembang biak selama 4 sampai 35 hari, kemudian akan dikeluarkan melalu tinja selama beberapa minggu kemudian.

2.      Jenis-jenis polio

a.       Polio Non-Paralisis

Polio non-paralisis menyebabkan demam, muntah, saki perut, lesu dan sensitif. Terjadi kram otot pada leher dan punggung, otot terasa lembek jika disentuh.

b.      Polio Paralisis Spinal

Strain poliovirus ini menyerang saraf tulang belakang, menghancurkan sel tanduk anterior yang mengontrol pergerakan pada batang tubuh dan otot tungkai. Meskipun strain ini dapat menyebabkan kelumpuhan permanen. Kelumpuhan paling sering ditemukan terjadi pada kaki. Setelah poliovirus menyerang usus, virus ini akan diserap oleh kapiler darah pada dinding usus dan diangkut seluruh tubuh. Poliovirus menyerang saraf tulang belakang dan neuron motor yang mengontrol gerak fisik.  Infeksi ini akan mempengaruhi sistem saraf pusat menyebar sepanjang serabut saraf. Seiring dengan berkembang biaknya virus dalam sistem saraf pusat, virus akan menghancurkan neuron motor. Neuron motor tidak memiliki kemampuan regenerasi dan otot yang berhubungan dengannya tidak akan bereaksi terhadap perintah dari sistem saraf pusat. Kelumpuhan pada kaki menyebabkan tungkai menjadi lemas kondisi ini disebut acute flaccid paralysis (AFP). Infeksi parah pada sistem saraf pusat dapat menyebabkan kelumpuhan pada batang tubuh dan otot pada toraks (dada) dan abdomen (perut).

c.       Polio Bulbar

Polio jenis ini disebabkan oleh tidak adanya kekebalan alami sehingga batang otak ikut terserang. Batang otak mengandung neuron motor yang mengatur pernapasan dan saraf kranial, yang mengirim sinyal ke berbagai otot yang mengontrol pergerakan bola mata saraf trigeminal dan saraf muka yang berhubungan dengan pipi, kelenjar air mata, gusi, dan otot muka, saraf auditori yang mengatur pendengaran, saraf glossofaringeal yang membantu proses menelan dan berbgai fungsi di kerongkongan; pergerakan lidah dan rasa; dan saraf yang mengirim sinyal ke jantung, usus, paru-paru, dan saraf tambahan yang mengatur pergerakan leher (Wilson, 2001 ).

3.      Keluhan dan gejala penyakit Polio

Gejala meliputi demam, lemas, sakit kepala, muntah, sulit buang air besar, nyeri pada kaki atau tangan, kadang disertai diare. Kemudian virus menyerang dan merusakkan jaringan syaraf , sehingga menimbulkan kelumpuhan yang permanen. kelumpuhan permanen hanya terjadi pada kurang dari 1% orang yang terinfeksi virus polio. Sebagian besar orang yang terinfeksi penyakit polio hanya merasa seperti sakit flu. Keadaan ini menyebabkan virus polio dapat menyebar dengan cepat tanpa diketahui, karena sebagian besar anak yang terinfeksi tidak menunjukkan gejala yang khusus.

Penyakit polio dapat didiagnosis dengan 3 cara yaitu :

a. Viral Isolation

Poliovirus dapat dideteksi dari faring pada seseorang yang diduga terkena penyakit polio. Pengisolasian virus diambil dari cairan cerebrospinal adalah diagnostik yang jarang mendapatkan hasil yang akurat.Jika poliovirus terisolasi dari seseorang dengan kelumpuhan yang akut, orang tersebut harus diuji lebih lanjut menggunakan uji oligonucleotide atau pemetaan genomic untuk menentukan apakah virus polio tersebut bersifat ganas atau lemah.

b. Uji Serology

Uji serology dilakukan dengan mengambil sampel darah dari penderita. Jika pada darah ditemukan zat antibody polio maka diagnosis bahwa orang tersebut terkena polio adalah benar. Akan tetapi zat antibody tersebut tampak netral dan dapat menjadi aktif pada saat pasien tersebut sakit.

c. Cerebrospinal Fluid ( CSF)

       CSF di dalam infeksi poliovirus pada umumnya terdapat peningkatan
jumlah sel darah putih yaitu 10-200 sel/mm3 terutama adalah sel limfositnya. Dan kehilangan protein sebanyak 40-50 mg/100 ml ( Paul, 2004 ).

4.      Pencegahan penyakit polio

Ø  Melakukan cakupan imunisasi yang tinggi dan menyeluruh

Ø  Pekan Imunisasi Nasional yang telah dilakukan Depkes tahun 1995, 1996, dan 1997. Pemberian imunisasi polio yang sesuai dengan rekomendasi WHO adalah diberikan sejak lahir sebanyak 4 kali dengan interval 6-8 minggu. Kemudian diulang usia 1½ tahun, 5 tahun, dan usia 15 tahun

Ø  Survailance Acute Flaccid Paralysis atau penemuan penderita yang dicurigai lumpuh layuh pada usia di bawah 15 tahun harus diperiksa tinjanya untuk memastikan karena polio atau bukan.

Ø  Melakukan Mopping Up, artinya pemberian vaksinasi massal di daerah yang ditemukan penderita polio terhadap anak di bawah 5 tahun tanpa melihat status imunisasi polio sebelumnya.

5.      Pengobatan penyakit Polio

Pengobatan pada penyakit polio sampai sekarang belum ditemukan cara atau metode yang paling tepat. Sedangkan penggunaan vaksin yang ada hanya untuk mencegah dan mengurangi rasa sakit pada penderita.

6.      Rehabilitas

Dilakukan dengan beristirahat dan menempatkan pasien ke tempat tidur, memungkinkan anggota badan yang terkena harus benar-benar nyaman. Jika organ pernapasan terkena, alat pernapasa terapi fisik mungkin diperlukan. Jika kelumpuhan atau kelemahan berhubung pernapasan diperlukan perawatan intensif.

DAFTAR PUSTAKA

             

Analis, iwan Agustus 13, 2012. (IwanBlog) Polio dan bahayanya .htm diakses dari situs http://www.contoh_makalah_kesehata.co.id  pada 15 juni 2014.

http://www.totalkesehatananda.com/polio3.html. Diakses tanggal 15 juni 2014.

http://himapid.blogspot.com/2008/11/polio-masalahnya-dan-cara-pencegahannya.html. Diakses tanggal 15 juni 2014

Contoh Soal Induksi Elektromagnetik

Contoh mencakup ggl induksi pada kumparan, kawat yang digerakkan pada medan magnetik, kaidah tangan kanan untuk menentukan arah arus induksi dan penggunaan matematis turunan, ggl maksimum pada generator.

Rumus Minimal

GGL Kawat l
ε = − Blv sin θ

GGL Kumparan
ε = − N (dφ/dt)
ε = − N (Δφ/Δt)

GGL Generator Arus Bolak-Balik
ε = − B A N ω sin ωt

GGL Kumparan Akibat Perubahan Kuat Arus
ε = − L (d i/dt)
ε = − L (Δ i/Δt)

Soal No. 1
Kawat PQ panjang 50 cm digerakkan tegak lurus sepanjang kawat AB memotong medan magnetik serba sama 0,02 Tesla seperti pada gambar.



Tentukan :
a) besar ggl induksi
b) kuat arus yang mengalir pada kawat PQ
c) arah kuat arus pada kawat PQ
d) potensial yang lebih tinggi antara titik P dan Q
e) besar gaya Lorentz pada PQ
f) arah gaya Lorentz pada PQ
g) daya yang diserap hambatan R = 0,02 Ω
(Sumber gambar dan angka : Soal UN Fisika 2008)

Pembahasan
a) besar ggl induksi



b) kuat arus yang mengalir pada kawat PQ



c) arah kuat arus pada kawat PQ
Kaidah tangan kanan untuk arah arus induksi :
- 4 jari = arah medan magnetik (B)
- ibu jari = arah gerak kawat (v)
- telapak tangan = arah arus induksi (i)



Arah arus dari P ke Q ( atau dari Q ke P melalui hambatan R)

d) potensial yang lebih tinggi antara titik P dan Q
Potensial P lebih tinggi dari Q karena arus listrik mengalir dari potensial lebih tinggi ke rendah.

e) besar gaya Lorentz pada PQ



f) arah gaya Lorentz pada PQ

Kaidah tangan kanan untuk menentukan arah gaya Lorentz (gaya magnetik) :
- 4 jari = arah kuat medan maganet (B)
- ibu jari = arah arus listrik (i)
- telapak tangan = arah gaya (F)
Arah gaya F ke kiri (berlawanan dengan arah gerak v)

g) daya yang diserap hambatan R = 0,02 Ω



Soal No. 2
Sebuah kumparan memiliki jumlah lilitan 1000 mengalami perubahan fluks magnetik dari 3 x 10−5 Wb menjadi 5 x 10− 5 Wb dalam selang waktu 10 ms. Tentukan ggl induksi yang timbul!

Pembahasan
Data dari soal :
Jumlah lilitan N = 1000
Selang waktu Δ t = 10 ms = 10 x 10−3 sekon
Selisih fluks Δ φ = 5 x 10− 5− 3 x 10− 5 = 2 x 10− 5 Wb



Soal No. 3
Kumparan dengan 10 lilitan mengalami perubahan fluks magnetik dengan persamaan:
φ = 0,02 t3 + 0, 4 t2 + 5
dengan φ dalam satuan Weber dan t dalam satuan sekon. Tentukan besar ggl induksi saat t = 1 sekon!

Pembahasan



Soal No. 4
Sebuah generator listrik AC menghasilkan tegangan sesuai persamaan berikut:



Tentukan:
a) Frekuensi sumber listrik
b) Tegangan maksimum yang dihasilkan
c) Nilai tegangan efektif sumber

Pembahasan
a) Frekuensi sumber listrik



b) Tegangan maksimum yang dihasilkan



c) Nilai tegangan efektif sumber



Soal No. 5
Sebuah kumparan dengan induktansi 5 mH mengalami perubahan kuat arus yang mengalir dari 0,2 A menjadi 1,0 A dalam waktu 0,01 sekon. Tentukan besarnya tegangan yang timbul akibat peristiwa tersebut!

Pembahasan
Data dari soal :
Induktansi kumparan L = 5 mH = 5 x 10−3 H
Perubahan arus Δ i = 1,0 − 0,2 = 0,8 A
Selang waktu Δ t = 0,01 sekon



Soal No. 6
Perhatikan gambar dibawah.



Kawat PQ panjang 20 cm digerakkan ke kanan dengan kecepatan 6 m/s. Jika induksi magnet B = 0,5 Wb m−2 maka kuat arus yang melalui hambatan R adalah....
A. 0,1 A
B. 0,2 A
C. 0,3 A
D. 0,5 A
E. 0,6 A

Pembahasan
ε = B l ν = 0,5 x 0,2 x 6 = 0,6 volt
I = ε / R = 0,6 / 2 = 0,3 A

Soal No. 7
Sebuah solenoida yang mempunyai 500 lilitan, dialiri arus searah sehingga timbul fluks magnet sebesar 2 . 10–3 weber. Jika induktansi solenoida 0,4 henry maka arus yang mengalir besarnya...
A. 0,25 ampere
B. 1,5 ampere
C. 2 ampere
D. 2,5 ampere
E. 25 ampere
(Soal Ebtanas 1991)

Pembahasan
Data
Solenoida
N = 500
Δ φ = 2 . 10–3 weber
L = 0,4 H
I =....



Soal No. 8
Seseorang bekerja mereparasi sebuah generator listrik. Kumparan diganti dengan yang baru yang memiliki luas penampang 2 kali lipat dari semula dan jumlah lilitan 1,5 kali dari jumlah semula. Jika kecepatan putar generator diturunkan menjadi 3/4 kali semula, tentukan perbandingan GGL maksimum yang dihasilkan generator dibandingkan sebelum direparasi!

Pembahasan
GGL maksimum yang dihasilkan generator



Perbandingan sesudah direparasi dengan sebelum direparasi

SUMBER : http://fisikastudycenter.com/

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Terjadinya Induksi Elektromagnetik

Ketika kutub utara magnet digerakkan memasuki kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke salah satu arah (misalnya ke kanan). Jarum galvanometer segera kembali menunjuk ke nol (tidak menyimpang) ketika magnet tersebut didiamkan sejenak  di dalam kumparan. Ketika magnet batang dikeluarkan, maka jarum galvanometer akan menyimpang dengan arah yang berlawanan (misalnya ke kiri).

Jarum galvanometer menyimpang disebabkan adanya arus yang mengalir dalam kumparan. Arus listrik timbul karena pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial ketika magnet batang digerakkan masuk atau keluar dari kumparan.
Beda potensial yang timbul ini disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi).

Ketika magnet batang digerakkan masuk, terjadi penambahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan (galvanometer menyimpang atau ada arus yang mengalir). Ketika batang magnet diam sejenak maka jarum galvanometer kembali ke nol (tidak ada arus yang mengalir). Ketika batang magnet dikeluarkan terjadi pengurangan jumlah garis gaya magnetik yang memtong kumparan (galvanometer menyimpang dengan arah berlawanan).

Jadi, akibat perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan, maka pada kedua ujung kumparan timbul beda potensial atau ggl induksi. Arus listrik yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan disebut arus induksi.

Faktor-Faktor yang  Menentukan Besar GGL
Besarnya ggl induksi tergantung pada tiga faktor, yaitu ; 
1) banyaknya lilitan kumparan
2) kecepatan keluar-masuk magnet dari dan keluar kumparan
3) kuat magnet batang yang digunakan

Alat-Alat yang Bekerja Berdasar Prinsip Induksi Elektromagnetik
1. Generator
Generator adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.
Ada dua jenis generator, yaitu :
a. Generator arus bolak-balik (AC) atau alternator
b. Generator arus searah (DC)
Perbedaan antara generator arus bolak-balik dengan arus searah hanya terletak pada bentuk cincin luncur yang berhubungan dengan kedua ujung kumparan. Pada generator arus bolak-balik terdapat dua buah cincin luncur, sedangkan pada generator arus searah terdapat sebuay cincin yang terbelah di tengahnya (cincin belah atau komutator).

Ggl  atau arus induksi pada alternator dapat diperbesar dengan empat cara :
1) memakai kumparan dengan lilitan lebih banyak\
2) memakai magnet yang lebih kuat
3) melilit kumparan pada inti besi lunak
4) memutar kumparan lebih cepat

Contoh generator arus bolak-balik :
- dinamo sepeda
- generator AC pembangkit listrik

2. Transformator
Transformator atau trafo adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) dari suatu nilai ke nilai tertentu. Trafo terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang terpisah dan dililitkan pada inti besi lunak.
Ada dua jenis trafo, yaitu 
1) Trafo step up (penaik tegangan)
2) Trafo step down (penurun tegangan)

SUMBER : http://arsyadriyadi.blogspot.com/

GAYA LORENTZ

Gejala ini pertama kali dikaji oleh Hans Christian Oersted. Melalui percobaan, ia berhasil mengungkap hubungan antara listrik dan magnet. Ia berhasil membuktikan bahwa penghantar yang berarus listrik dapat menghasilkan medan magnetik.

Kumparan kawat berinti besi yang dialiri listrik dapat menarik besi dan baja. Hal ini menunjukkan bahwa kumparan kawat berarus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Medan magnet juga dapat ditimbulkan oleh kawat penghantar lurus yang dialiri listrik. Berdasarkan hasil percobaan tersebut terbukti bahwa arus listrik yang mengaliri dalam kawat penghantar ini menghasilkan medan magnetik, atau disekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik.

Pada saat arus listrik yang mengalir dalam penghantar diperbesar, ternyata kutub utara jarum kompas menyimpang lebih jauh. Hal ini berarti semakin besar arus listrik yang digunakan semakin besar medan magnetik yang dihasilkan.

Gambar: penyimpangan magnet kompas

Arah medan magnetik di sekitar kawat penghantar lurus berarus listrik dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Jika arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik (I), maka arah keempat jari yang lain menunjukkan arah medan magnetik (B). Kaidah tangan kanan ini juga dapat digunakan untuk menemukan arah medan magnetik pada penghantar berbentuk lingkaran yang dialiri listrik.

Gambar: kaidah tangan kanan

Untuk mengetahui letak kutub utara dan kutub selatan yang terbentuk pada kumparan berarus listrik, dapat dilakukan dengan cara:

1. Perhatikan arah listrik yang mengalir pada kumparan.
2. Ujung kumparan yang pertama kali mendapat arus listrik dijadikan sebagai pedoman untuk menentukan letak kutub-kutub magnet.
3. Kemudian, genggam ujung kumparan yang pertama kali teraliri arus listrik dengan posisi jari tangan kanan sesuai dengan letak kawan pada inti besi.
4. Apabila kawat itu berada di depan inti besi, letakkan telapak tangan menghadap ke depan, kemudian genggam kumparan yang berinti besi.
5. Letak kutub utara magnet ditunjukkan oleh arah ibu jari, sedangkan arah sebaliknya menunjukkan kutub selatan.
6. Jika kawat penghantar yang pertama kali teraliri arus listrik berada di belakang inti besi, maka hadapkan telapak tangan ke belakang, kemudian genggam kumparan kawat itu.
7. Dengan cara yang sama kita dapat juga menentukan letak kutub utara, dan kutub selatan magnet.

Ternyata penghantar berarus listrik yang ditempatkan dalam medan magnet  juga mengalami gaya magnet. Hal ini ditemukan pertama kali oleh Hendrik Antoon Lorentz. Gaya Lorentz terjadi apabila kawat penghantar berarus listrik berada di dalam medan magnetik. Besar gaya Lorentz bergantung pada besar medan magnetik, panjang penghantar, dan besar arus listrik yang mengalir dalam kawat penghantar. Untuk arah aliran arus listrik tegak lurus terhadap arah medan magnet, gaya Lorentz dapat dinyatakan dengan:

F = B x I x l

Keterangan:

F = gaya Lorentz pada kawat (N)

B = medan magnet (Tesla)

I = arus listrik (A)

l = panjang kawat (m)

Gaya Lorentz sudah banyak diterapkan dalam peralatan sehari-hari, antara lain:

1. Alat bor listrik

Gambar: bor listrik

2. Blender rumah tangga

Gambar: blender

3. mikser

Gambar: mikser

3. Alat pengering rambut (Hair Dryer)

Gambar: pengering rambut

4. mesin penyedot air

Gambar: mesin air

5. mesin cuci

Gambar: mesin cuci

Prinsip kerja dari semua alat diatas adalah dengan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

SUMBER : http://pustakafisika.wordpress.com/

Contoh Soal Gaya Lorentz

Soal No. 1
Sebuah elektron yang bermuatan 1,6 x 10−19 C bergerak dengan kecepatan 5 x 105 m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut. Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat elektron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada elektron

Pembahasan
a) besar gaya magnetik saat elektron berada dalam medan magnet
Gunakan persamaan
F = BQV sin θ
dimana B adalah besarnya medan magnetik (Tesla), Q adalah besarnya muatan (Coulomb), V adalah kecepatan gerak muatan (m/s) dan θ adalah sudut yang dibentuk antara arah gerak muatan dengan arah medan magnet. Pada soal diatas 90° sehingga nilai sinusnya adalah 1.
F = (0,8)(1,6 x 10−19)(5 x 105)(1) = 6,4 x 10−14 Newton

b) arah gaya magnetik yang bekerja pada elektron
Untuk menentukan arah gaya magnetik gunakan kaidah tangan kanan sebagai berikut:


4 jari = arah medan magnet
ibu jari = arah gerak muatan
telapak tangan = arah gaya magnetik → jika muatan berjenis positif
punggung tangan = arah gaya magnetik → jika muatan berjenis negatif
Jika diketahui dua kutub magnet maka arah medan magnet adalah dari kutub utara (U) menuju kutub selatan (S) dan karena elektron adalah muatan negatif, maka arah gaya yang bekerja sesuai arah punggung tangan yaitu keluar bidang baca.

Soal No. 2
Sebuah positron yang bermuatan 1,6 x 10−19 C bergerak dengan kecepatan 5 x 105 m/s melalui medan magnet sebesar 0,8 T seperti gambar berikut.


Tentukan :
a) besar gaya magnetik saat positron berada dalam medan magnet
b) arah gaya magnetik yang bekerja pada positron

Pembahasan
a) F = (0,8)(1,6 x 10−19)(5 x 105)(1) = 6,4 x 10−14 Newton
b) Positron termasuk muatan positif, sehingga arah gaya magnetik diwakili oleh telapak tangan seperti ilustrasi gambar berikut adalah masuk bidang baca (menjauhi pembaca)




Soal No. 3
Seutas kawat lurus dialiri arus sebesar 15 A dengan arah ke kanan. 8 mm dari kawat bergerak sebuah muatan positif sebesar 0,4 C dengan arah sejajar kawat dengan kelajuan 5 x 103 m/s.



Tentukan besar gaya magnetik yang bekerja pada muatan dan arahnya!

Pembahasan
Lebih dahulu cari besar medan magnet yang dihasilkan oleh kawat lurus pada jarak 8 mm:

B = μoI/2πa

B = (4π x 10−7)(15)/(2π)(8 x 10−3) 
B = (15/4) x 10−4 Tesla
F = BQV sin 90°
F = ((15/4) x 10−4 )(0,4)(5 x 103)(1) = 0,75 Newton
Arah gaya sesuai kaidah tangan kanan adalah ke atas (mendekati kawat).

Soal No. 4
Dua buah muatan masing-masing Q1 = 2Q dan Q2 = Q dengan massa masing-masing m1 = m dan m2 = 2 m bergerak dengan kelajuan yang sama memasuki suatu medan magnet homogen B. Tentukan perbandingan jari-jari lintasan yang dibentuk muatan Q dan 2Q!

Pembahasan
Gaya sentripetal dari gerak kedua muatan berasal dari gaya magnetik



Soal No. 5
Sebuah muatan Q bergerak dengan kelajuan 2 x 104 m/s memasuki suatu daerah yang mengandung medan magnet B dan medan listrik E. Jika muatan tersebut tidak terpengaruh baik oleh gaya magnet maupun gaya listrik tentukan nilai perbandingan kuat medan magnet dan kuat medan listrik di tempat tersebut!

Pembahasan
Muatan tidak terpengaruh gaya listrik maupun magnet berarti kedua gaya tersebut adalah sama besar dan berlawanan arah.

Fmagnet = Flistrik

BQV = QE
B/E = 1 / (2 x 104)
B/E = 0,5 x 10− 4 TC/N

Soal No. 6
Sebuah partikel alpha (m = 6,4×10–27 kg, q = 3,2×10–19 C) bergerak tegak lurus terhadap medan magnet B yang arahnya masuk bidang gambar. Jika B = 0,2 T dan kecepatan partikel 3×105 m/s, maka jari-jari lintasannya adalah...
A. 1,33 m
B. 0,75 m
C. 0,30 m
D. 0,13 m
E. 0,03 m
(Soal Ebtanas 1997)

Pembahasan
Partikel alpha bergerak melingkar dalam medan magnet B dengan jari-jari



Masukan datanya



Soal No. 7
Suatu muatan positif dari 0,2 C bergerak dengan kecepatan 2 m/s dalam medan magnetik yang besarnya 5 Wb/m2. Arah kecepatan muatan itu sejajar dengan arah medan magnetik. Gaya yang dialami muatan tersebut adalah...
A. nol
B. 0,08 N
C. 0,5 N
D. 2 N
E. 50 N
(Soal Skalu 1997)

Pembahasan
Arah kecepatan muatan itu sejajar dengan arah medan magnetik sudutnya adalah θ = 0, sehingga sin θ = 0 dan F = BQv sin θ juga nol

Soal No. 8
Partikel bermuatan q bergerak dengan kelajuan tetap memasuki medan magnetik dan medan listrik secara tegak lurus (medan listrik tegak lurus medan magnetik). Apabila besar induksi magnetik 0,2 T dan kuat medan listrik 6 x 104 V/m, maka kelajuan gerak partikel adalah....
A. 2 x 105
B. 3 x 105
C. 1,2 x 106
D. 2 x 106
E. 3,2 x 106
(Soal UMPTN 1997)

Pembahasan
Partikel bermuatan bergerak dalam medan magnet dan medan listrik hingga mendapatkan gaya magnet sekaligus gaya listrik.



Sehingga

SUMBER : http://fisikastudycenter.com/

MEDAN MAGNETIK

Medan Magnet

Jenis-jenis magnet berdasarkan bentuknya:
1. Magnet Batang
2. Magnet jarum
3. Magnet Tabung
4. Magnet Tapal Kuda

Magnet memiliki dua buah kutub magnet yaitu kutub utara dan kutub selatan magnet.

Medan magnet adalah daerah atau ruang di sekitar magnet dimana magnet lain atau benda lain yang mudah dipengaruhi magnet akan mengalami gaya magnetik jika diletakkan dalam ruang tersebut.

Garis-garis gaya magnet adalah garis-garis yang menunjukkan arah dari gaya magnet dimana garis gaya menunjukkan arah keluar dari kutub utara magnet menuju masuk ke kutub selatan magnet.

2. Medan Magnetik di Sekitar Kawat Berarus Listrik

      Kita telah mempelajari bahwa di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnetik. Hans Christian Oersted pada tahun 1820 dalam percobaannya, ia menggunakan sebuah kompas jarum untuk menunjukkan bahwa ketika arus listrik mengalir pada seutas kawat, jarum kompas yang diletakkan pada daerah medan magnetik yang dihasilkan oleh kawat berarus menyebabkan jarum kompas menyimpang dari arah utara-selatan.

2.1. Arah Induksi Magnetik di Sekitar Kawat Berarus Listrik

         Cara kita menentukan arah garis medan-medan magnet di sekitar kawat berarus listrik adalah dengan menggunakan kaidah putaran tangan kanan yaitu sebagai berikut:

           Genggam kawat lurus dengan tangan kanan sedemikian hingga ibu jari menunjukkan arah kuat arus listrik, maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menyatakan arah lingkaran garis-garis medan magnetik.

atau

           Apabila kawat berbentuk lingkaran maka arah putaran keempat jari yang dirapatkan akan menunjukkan arah putaran arus listrik, demikian sehingga ibu jari menyatakan arah garis-garis medan magnetik.

           Seperti pada kasus solenoida, arus i-nya berputar sehingga untuk memudahkan kaidah tangan kanan, arah putaran keempat jari yang dirapatkan menunjukkan arah putaran arus, sedang arah ibu jari menunjukkan arah garis-garis medan magnetiknya. Ketika sebuah solenoida dialiri arus listrik maka garis-garis medan magnetik yang dihasilkan mirip seperti magnet batang, dimana garis gaya magnet akan keluar dari ujung ibu jari (kutub utara) dan masuk ke pangkal ibu jari (kutub selatan).

2.2. Besar Induksi Magnetik

              Dua ilmuwan pertama yang menyelidiki besar induksi magnetik yang ditimbulkan oleh kawat berarus listrik adalah Biot dan Savart. Keduanya berhasil menemukan persamaan kuantitatif untuk menentukan besar induksi magnetik oleh kawat berarus, yang disebut hukum Biot-Savart. Hukum ini berbentuk persamaan sebagai berikut.

 

dengan  adalah sudut apit antara elemen arus i dl dengan vektor posisi r.
             adalah permeabilitas vakum, 
                   
 2.2.1. Besar Induksi magnetik di Sekitar Kawat Lurus Berarus 

Besar induksi magnetik untuk 
kawat lurus berarus 
dengan panjang tertentu

Besar induksi magnetik kawat lurus 
sangat panjang dan berarus

2.2.2. Besar Induksi Magnetik pada Kawat Lingkaran Berarus

Besar induksi magnetik di pusat 
kumparan kawat lingkaran berarus

jika kawat terdiri dari N lilitan, maka

dengan a adalah jari-jari lingkaran. 

3. Gaya Lorentz (F)

        Gaya Lorentz adalah gaya magnetik yang timbul apabila kawat berarus listrik diletakkan memotong garis-garis medan magnet yang dihasilkan oleh pasangan kutub utara-selatan suatu magnet tetap.

3.1 Gaya Lorentz pada Penghantar Berarus

              Jika anda melakukan percobaan meletakkan pita aluminium diantara dua buah kutub yang berlawanan jenis dan pita aluminium dihubungkan dengan sumber arus. Maka saat pita aluminium dialiri arus, pita aluminium akan melengkung ke atas. Ini menunjukkan bahwa gaya Lorentz (F) berarah vertikal keatas. Jika kita buka telapak tangan kanan kita dengan empat jari (selain ibu jari) dirapatkan, ternyata arah kuat arus listrik i, arah induksi magnetik (B), dan arah gaya Lorentz(F) yang dihasilkan mengarah ke atas. Jadi, arah gaya Lorentz yang dialami oleh sebuah konduktor yang diletakkan dalam daerah medan magnetik dapat ditentukan dengan mudah dengan menggunakan kaidah telapak tangan yang berbunyi sebagai berikut.

Buka telapak tangan kanan dengan empat jari selain ibu jarai dirapatkan. Arahkan keempat jari yang dirapatkan sesuai dengan arah induksi magnetik B dan arahkan ibu jari hingga sesuai dengan arah kuat arus listrik i, maka arah gaya Lorentz F yang dialami oleh konduktor akan sesuai dengan arah dorongan telapak tangan.

Adapun besar gaya Lorentz dinyatakan oleh 

 

dengan L adalah panjang kawat konduktor dan

            adalah sudut apit terkecil antara arah arus i dan arah induksi magnet B.

SUMBER : http://andrypermana06.blogspot.com/