43 sistem silinder pemercepat partikel solusi

Soal Olimpiade Fisika Mingguan
davitsipayung. com

Minggu 43
15 November 2015
Sistem silinder pemercepat partikel
Sebuah sistem silinder pemercepat partikel berupa susunan linier dari 2 buah silinder
berongga masing-masing panjangnya L. Percepatan partikel bervariasi di dalam silinder
dengan cara percepatan partikel menjadi dua kali semula setelah melewati silinder pertama.
Sebuah partikel mula-mula diam dipercepat a0 di ujung kiri silinder pertama. Asumsikan
permukaan rongga silinder licin. Tentukan lama partikel berada di dalam sistem silinder.
silinder ke-1 silinder ke-2

L

Solusi :
Lama partikel di dalam silinder pertama :
L v1t1 12 a1t12
1
2

L

a0t12

2L
a0

t1

Kelajuan partikel memasuki silinder kedua :
v2

v1

a1t1

v2

a0

2L
a0

2La0

v2

Lama partikel di dalam silinder kedua :
L

1
2

v 2t 2

a 2t 22
1
2

2La0 t 2

L
a0t 22

2La0 t 2
2L 1
a0 2

t2

2a0 t 22
L

0

3
2

Lama partikel berada di dalam sistem silinder :
t

t1

t2

2L 3
a0 2

3
2

L