Hukum Lenz dan Arus Induksi
16
2.4 dengan, x : posisi benda
x : posisi awal benda
: waktu 2.
Gerak benda magnet di atas air track yang dimiringkan Benda non magnet yang bergerak di atas konduktor yang miring
dengan sudut akan bergerak dipercepat karena adanya gaya W sin
θ. Namun bila benda magnet yang bergerak di atas konduktor yang dimiringkan maka akan ada gaya lain yang mempengaruhi yaitu
gaya redaman magnetik. Seperti halnya pada magnet yang digerakkan mendekati
kumparan, magnet yang bergerak di atas konduktor juga akan mengakibatkan timbulnya elektromagnet. Elektromagnet dan
magnet permanen tersebut akan berinteraksi tolak-menolak. Tolakan inilah yang akan menyebabkan gaya redaman magnetik.
Bila pada kumparan arus akan mengalir di sepanjang kumparan, namun pada konduktor, arus induksi akan berputar di dalam
konduktor membentuk arus pusar. Gaya tolak tersebut akan menghasilkan gaya redaman magnetik yang dirumuskan pada
persamaan 2.5 [Vidaurre, 2008]: 2.5
17 =mg
dengan , : gaya redaman magnetik
: koefisien redaman magnetik m
: massa sistem v
: kecepatan magnet Tanda negatif menunjukkan bahwa arah gaya redaman
magnetik berlawanan dengan arah gerak magnet. Penguraian gaya- gaya yang bekerja pada magnet yang ditempatkan di atas konduktor
yang dimiringkan terlihat pada gambar 2.9 :
Gambar 2.9 Penguraian gaya pada magnet yang bergerak di atas konduktor dengan sudut kemiringan
Penguraian gaya untuk magnet yang bergerak di atas konduktor dengan sudut kemiringan
ditunjukkan pada persamaan 2.6:
2.6 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Tanda negatif pada persamaan 2.6 menunjukkan bahwa arah gaya redaman magnetik berlawanan dengan arah gaya berat yang
sejajar bidang. Dari persamaan 2.6 dapat dituliskan menjadi: 2.7
dengan, : gravitasi bumi
2.8
2.9 dengan :
2.10
2.11 Maka dari persamaan 2.10 yang disubstitusikan dengan persamaan
2.9 didapatkan persamaan : 2.12
2.13 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Kemudian persamaan 2.13 di integralkan dan didapatkan persamaan 2.14:
2.14 Persamaan 2.14 kemudian dibagi dengan
sehingga akan didapatkan persamaan 2.15:
2.15 dengan,
2.16 Untuk
maka didapatkan nilai K yaitu :
2.17 dengan,
2.18 Dengan mensubtitusikan persamaan 2.18 pada persamaan 2.17
didapatkan persamaan: 2.19
: kecepatan terminal : kecepatan awal
Untuk maka
, akan didapatkan nilai persamaan kecepatan terhadap waktu yaitu :