Selasa, 20 Juli 2010

suhu dan kalor

Suhu dan Kalor

oleh: oyab

Summary rating: 2 stars (189 Tinjauan)
Kunjungan : 5277
kata:300
Comments : 1

More About : suhu dan kalor

Suhu adalah derajat panas atau dingin suatu zat.
Sifat Termometrik adalah sebagi dasar pengukur suhu suatu zat, yaitu kepekaan suatu zat terhedap perubahan suhu. Misalnya, volume benda bertambah jika suhunya naik, warna benda berubah jika suhunya berubah jika suhunya berubah, hambatan jenis berubah jika suhunya berubah, dan lain-lain.

Alat pengukur suhu adalah Termometer.
Secara Umum Termometer terbagi tiga, yaitu Termometer Celcius, Termometer Reamur, Termometer Kelvin dan Termometer Fahrenheit.
Untuk menentukan system skala suhu digunakan titik acuan bawah dan titik acuan atas. Titik acuan bawah yaitu titik lebur es pada tekanan 1 atm, sedangkan titik acuan atas adalah suhu titik didih air pada tekanan 1 atm.

Kalor adalah salah satu bentuk energi yang dapat berpindah karena perbedaan suhu.
Satuan kalor adalah joule (J), satuan yang lain adalah kalori (kal), 1 kal adalah jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan suhu 10 C pada 1 gram air.
Kapasitas Kalor adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda satu satuan suhu.
Kalor Jenis (panas jenis) adalah kapasitas kalori tiap satuan massa.

Perpindahan Kalor ada tiga macam yaitu Konduksi, Konveksi, dan Radiasi.
Konduksi (hantaran panas) adalah rambatan kalor yang tidak di ikuti perpindahan massa.
Konveksi (aliran panas) adalah rambatan kalor yang mengikuti perpindahan partikel-partikel zat perantara.
Radiasi (pancaran kalor) adalah perpindahan kalor yang tidak memerlukan zat perantara.

massa dan berat

Massa Jenis dan Berat Jenis

Sunday Dec 21,2008 04:11 PM
By san
In Fluida Statis

Pengantar

Pernahkah dirimu mendengar istilah “Massa Jenis” dan “Berat Jenis” ? Kalau dirimu mengatakan belum, berarti pelajaran fisika yang telah diperoleh di SMP pasti telah lenyap dari “otak”. Hehe… pada kesempatan ini kita pelajari kembali apa yang dimaksudkan dengan massa jenis dan berat jenis dan bagaimana hubunganya dengan pokok bahasan Fluida yang saat ini kita pelajari. Selamat belajar, semoga dirimu tidak pusing-pusing

Konsep Massa Jenis (Kerapatan)

Salah satu sifat penting dari suatu zat adalah kerapatan alias massa jenisnya. Istilah kerennya adalah densitas (density). Kerapatan alias massa jenis merupakan perbandingan massa terhadap volume zat. Secara matematis ditulis :

p = m/v

(p dibaca “rho”) merupakan huruf yunani yang biasa digunakan untuk menyatakan kerapatan, m adalah massa dan v adalah volume.

Kerapatan alias massa jenis fluida homogen (sama) pada dasarnya berbeda dengan kerapatan zat padat homogen. Besi atau es batu misalnya, memiliki kerapatan yang sama pada setiap bagiannya. Berbeda dengan fluida, misalnya atmosfer atau air. Pada atmosfer bumi, makin tinggi atmosfir dari permukaan bumi, kerapatannya semakin kecil sedangkan untuk air laut, misalnya, makin dalam kerapatannya semakin besar. Massa jenis alias kerapatan dari suatu fluida homogen dapat bergantung pada factor lingkungan seperti temperature (suhu) dan tekanan.

Satuan Sistem Internasional untuk massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg/m³). Untuk satuan CGS alias centimeter, gram dan sekon, satuan Massa jenis dinyatakan dalam gram per centimeter kubik (gr/cm³).

Berikut ini data massa jenis dari beberapa zat.

Zat	Kerapatan (kg/m³)
Zat Cair
Air (4^o C)	1,00 x 10³
Air Laut	1,03 x 10³
Darah	1,06 x 10³
Bensin	0,68 x 10³
Air raksa	13,6 x 10³
Zat Padat
Es	0,92 x 10³
Aluminium	2,70 x 10³
Besi & Baja	7,8 x 10³
Emas	19,3 x 10³
Gelas	2,4 – 2,8 x 10³
Kayu	0,3 – 0,9 x 10³
Tembaga	8,9 x 10³
Timah	11,3 x 10³
Tulang	1,7 – 2.0 x 10³
Zat Gas
Udara	1,293
Helium	0,1786
Hidrogen	0,08994
Uap air (100 ^oC)	0,6

Kerapatan zat yang dinyatakan dalam tabel di atas merupakan kerapatan zat pada suhu 0^o C dan tekanan 1atm (atmosfir alias atm = satuan tekanan)

Gravitasi Khusus (Specific Gravity)

Gravitasi khusus suatu zat dapat diperoleh dengan membagi kerapatannya dengan 10³ kg/m³ (kerapatan air pada suhu 4^oC). Gravitasi khusus tidak memiliki satuan dan dimensi.

Apabila kerapatan suatu benda lebih kecil dari kerapatan air, maka benda akan terapung. Gravitasi khusus benda yang terapung lebih kecil dari 1. Sebaliknya jika kerapatan suatu benda lebih besar dari kerapatan air, maka gravitasi khususnya lebih besar dari 1. Untuk kasus ini benda tersebut akan tenggelam.

Berat Jenis (Specific Weight)

Berat jenis suatu zat merupakan perbandingan berat zat tersebut terhadap volumenya. Satuan sistem internasional untuk berat jenis adalah N/m³.

dispersi cahaya

Dispersi Cahaya Tentukan Tingkat Pencemaran

Salah satu sifat cahaya adalah mengalami dispersi atau pembiasan jika melalui dua media yang berbeda, baik dari medium renggang ke medium rapat atau sebaliknya. Jika cahaya medium renggang ke medium rapat maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal dan sebaliknya.

Disperse cahaya dapat dimanfaatkan untuk menentukan tingkat pencemaran deterjen pada air.

Contohnya pada percobaan sbb:

digunakan sejumlah peralatan. Kubus transparan plastik, misalnya, digunakan sebagai tempat penampungan air atau sistem koloid yang diteliti. Ada pula senter diode dengan spesifikasi panjang gelombang 630 - 680 nm dan daya output <>

cara: Pertama, menyenteri kubus kosong dengan senter laser untuk dijadikan pembanding selisih sudut keluar dengan sudut masuk. Dalam hal ini, sudut masuk dan sudut keluar diberi tanda silang (x1) sebagai tanda untuk sudut masuk dan x2 sebagai tanda untuk sudut keluar pada sisi kubus tersebut dengan mengabaikan indeks bias kubus. Itu karena sudut masuk mengalami dua kali pembiasan, yaitu pada sisi pertama dan sisi kedua.

Kedua, kubus diisi air aquades. Ketiga, menyenteri dengan menggunakan senter laser pada tanda silang x1 yang telah dibuat dengan mengatur sudut masuk yaitu 30 derajat terhadap garis normal. Pengambilan hanya satu sudut agar memudahkan dalam melakukan pengamatan. Keempat, mencatat selisih jarak antara tanda silang pada kegiatan pertama dengan kegiatan ketiga yang akan dijadikan pembanding dalam melakukan kegiatan selanjutnya.

Kelima, mencampurkan air tadi dengan deterjen. Berat deterjen diubah-ubah untuk mendapatkan perbandingan persen berat yang berbeda-beda sehingga mendapatkan presentase 0,1 persen - 0,6 persen. Kadar deterjen diambil dikarenakan terbatasnya alat yang digunakan. Selain itu, kadar 0,1 persen sudah mencemari air. Ada pun cara mencari presentase deterjen, yaitu dengan membandingkan berat deterjen dengan berat sistem koloid keseluruhan dikali 100 persen. Langkah berikut, pengulangan kegiatan ketiga dan keempat, lalu dilakukan pencatatan.

Pencatatan hasil eksperimen dilakukan dengan menggunakan salah satu rumus dispersi cahaya:

t = d.sin (I-r):Cos r
t = selisih jarak antar asudut masuk (x1) dengan sudut keluar (x2)
d = jarak antara sisi pertama kubus dengan sisi kedua lkubus (14,6 cm)
i = sudut masuk (30 deajat)
r = sudut keluar.

Dari hasi eksperimen tersebut terlihat bahwa tiap-tiap detergen yang memiliki presentase berbeda akan menunjukkan perpindahan yang berbeda pula. Sebagai contoh, untuk detergen yang persentasenya 0,1 persen memiliki silisih perpindahan sudut 0,39 derajat, sedangkan untuk detergen dengan persentase 0,2 persen memiliki selisih perpindahan sudut 0,77 derajat.

Air akan semakin tercemar bila fase terdispersi dalam air semakin besar dan ini menyebabkan sudut keluaran (r) makin kecil. Ini dikarenakan oleh sifat cahaya, yaitu apabila melewati medium dari yang renggang ke medium yang agak rapat maka sudut keluarannya akan mendekati garis normal.

Dari serangkaian penelitian ini, disimpulkan bahwa terdapat penyimpangan dispersi cahaya pada sistem koloid apabila fase terdispersi ditingkatkan. Yaitu, makin besar persentase terdispersi dalam air, maka sudut keluarnya makin kecil dan makin kecil persentase fase terdispersi dalam air, maka sudut keluarnya makin besar.

Makin besar persentase fase terdispersi dalam air, maka perpindahan sudutnya makin besar dan makin kecil persentase fase terdispersi dalam air, maka makin kecil perpindahan sudutnya dibandingkan dengan sudut perpindahan sudut air bersih. Makin besar persentase fase terdispersi dalam air maka makin besar tingkat pencemarannya.

Jika suatu gelombang datang, alih-alih terdiri dari frekuensi tunggal (atau monokromatik),

terdiri dari beberapa frekuensi atau panjang gelombang yang bersuperposisi, maka tiap

komponen panjang gelombang akan dibiaskan dengan sudut yang berbeda, suatu gejala yang

disebut dengan dispersi. Jika cahaya putih yang dilewatkan dalam celah sempit melewati

sebuah prisma, maka sinar-sinar yang ke luar didispersikan menjadi

7 (Tujuh) warna yaitu Red, Orange, Yellow, Green, Blue, Indigo dan violet dengan panjang gelombang

400 -700 nm.

hukum archimedes

HUKUM ARCHIMEDES

Hukum Archimedes mengatakan bahwa apabila sebuah benda sebagian atau seluruhnya terbenam kedalam air, maka benda tersebut akan mendapat gaya tekan yang mengarah keatas yang besarnya sama dengan berat air yang dipindahkan oleh bagian benda yang terbenam tersebut. Telah sama-sama kita ketahui bahwa berat jenis air tawar adalah 1.000 kg/m³, apabila ada sebuah benda yang terbenam kedalam air tawar; maka berat benda tersebut seolah-olah akan berkurang sebesar 1.000 kg untuk setiap 1 m³ air yang dipindahkan. Konsep ini akan lebih jelas bila diterangkan dengan gambar dibawah ini.

a. Berat benda pada saat diudara dan setelah terbenam dalam air tawar

Pada saat ditimbang diudara benda mempunyai berat 4.000 kg pada skala pengukur berat, sedang setelah dimasukan kedalam air berat benda menjadi 3.000 kg. Padahal masa benda tidak berubah, berkurangnya berat benda tersebut diakibatkan adanya gaya tekan keatas dari air yang dipindahkan oleh bagian benda yang ada didalam air (force of buoyancy), dengan arah kerja gayanya mengarah keatas; sedang garis kerja gayanya segaris dengan garis kerja dari gaya berat benda. Titik tangkap garis kerja gaya buoyancy biasa disebut dengan titik buoyancy atau titik B. Didalam sistem bangunan terapung titik B ini disebut juga dengan titik berat dari volume benda yang ada dibawah garis air (gambar dibawah ini)

b. Ilustrasi letak titik G dan titik B dari bangunan apung

Selanjutnya perhatikan gambar c dibawah ini; dimana pada gambar tersebut mengilustrasikan sebuah benda dengan masa sebesar 4.000 kg namun volume bendanya 8 m³. Pada awalnya benda tersebut dibenamkan kedalam air, kemudian dilepaskan. Apabila keseimbangan telah terjadi, maka benda tersebut akan mengapung seperti ditunjukan pada gambar a. Keseimbangan akan tercapai apabila besarnya gaya buoyancy sama dengan berat air yang dipindahkan oleh bagian benda yang ada didalam air atau apabila benda tersebut mengapung dengan separuh dari volumenya.

Berat benda = berat dari volume air yang dipindahkan

4000 = S x V

4000 = 1000 kg/m³ x V

atau

V = 4 m³

c. Benda terapung pada posisi seimbang

gelombang elektromagnetik

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Energi elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:

1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.

2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

3. Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

4. Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat James Clerk Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

SUMBER GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Osilasi listrik.
Sinar matahari  menghasilkan sinar infra merah.
Lampu merkuri  menghasilkan ultra violet.
Penembakan elektron dalam tabung hampa pada keping logam  menghasilkan sinar X (digunakan untuk rontgen).

Inti atom yang tidak stabil menghasilkan sinar gamma.

SPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spectrum elektromagnetik di bawah disusun berdasarkan panjang gelombang (diukur dalam satuan _m) mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.

Contoh spektrum elektromagnetik

Gelombang Radio

Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.

Gelombang mikro

Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.

Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan.

ayunan sederhana

Jenis Gerak Harmonik Sederhana

Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu^[1] :

Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya.
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.

[sunting] Beberapa Contoh Gerak Harmonik Sederhana

Gerak harmonik pada bandul

Gerak harmonik pada bandul

Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan dian di titik keseimbangan B^[2]. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A^[2]. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana^[2].

Gerak harmonik pada pegas

Gerak vertikal pada pegas

Semua pegas memiliki panjang alami sebagaimana tampak pada gambar^[2]. Ketika sebuah benda dihubungkan ke ujung sebuah pegas, maka pegas akan meregang (bertambah panjang) sejauh y. Pegas akan mencapai titik kesetimbangan jika tidak diberikan gaya luar (ditarik atau digoyang)^[2].

[sunting] Besaran Fisika pada Ayunan Bandul

[sunting] Periode (T)

Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode^[3]. Periode ayunan (T) adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda dikatakan melakukan satu getaran jika benda bergerak dari titik di mana benda tersebut mulai bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut. Satuan periode adalah sekon atau detik^[3].

[sunting] Frekuensi (f)

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama satu detik, yang dimaksudkan dengan getaran di sini adalah getaran lengkap^[3]. Satuan frekuensi adalah hertz^[3].

[sunting] Hubungan antara Periode dan Frekuensi

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang terjadi selama satu detik. Dengan demikian selang waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran adalah^[3] :

$\frac{1 getaran}{f getaran}1 sekon = \frac{1}{f}sekon$

Selang waktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran adalah periode. Dengan demikian, secara matematis hubungan antara periode dan frekuensi adalah sebagai berikut^[3] :

$T = \frac{1}{f}$

$f = \frac{1}{T}$

[sunting] Amplitudo

Pada ayunan sederhana, selain periode dan frekuensi, terdapat juga amplitudo. Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan^[3].

gerak jatuh bebas

Gerak jatuh bebas

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Terkini (belum ditinjau)

Langsung ke: navigasi, cari

Gerak jatuh bebas atau GJB adalah salah satu bentuk gerak lurus dalam satu dimensi yang hanya dipengaruhi oleh adanya gaya gravitasi. Variasi dari gerak ini adalah gerak jatuh dipercepat dan gerak peluru.

[sunting] Rumus umum

Secara umum gerak yang hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi memiliki bentuk:

$y = y_0 + v_0 \cdot t + \frac12 g t^2 \!$

di mana arti-arti lambang dan satuannya dalam SI adalah

t adalah waktu (s)
y adalah posisi pada saat t (m)
y₀ adalah posisi awal (m)
v₀ adalah kecepatan awal (m/s)
g adalah percepatan gravitasi (m/s²)

Akan tetapi khusus untuk GJB diperlukan syarat tambahan yaitu:

$v_0 = 0 \!$

sehingga rumusan di atas menjadi

$y = y_0 + \frac12 g t^2 \!$

[sunting] Analogi gerak jatuh bebas

Apabila gerak jatuh bebas adalah gerak yang hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi, dapat dikemukakan gerak jatuh yang mirip akan tetapi tidak hanya oleh gaya gravitasi, misalnya gerak oleh gaya listrik.

**GJB dan analoginya**
	Gerak oleh gaya gravitasi	Gerak oleh gaya listrik
Gaya	$F = mg \!$	$F = qE \!$
Percepatan	$a = g \!$	$a = \frac q m E \!$
Kecepatan	$v = gt \!$	$v = \left(\frac q m E \right) t\!$
Posisi	$y = \frac{1}{2} g t^2 \!$	$y = \frac{1}{2} \left( \frac{q}{m} E \right) t^2 \!$

Dengan memanfaatkan kedua gaya yang mirip ini percobaan Millikan dilakukan untuk mengukur muatan elektron dengan menggunakan setetes minyak.

[sunting] Pranala luar

(id) Gerak jatuh bebas
(id) Jatuh bebas, PUSTEKKOM, 2005.
(id) Gerak jatuh bebas, VLSM.
(en) Jerry Stanbrough, Introduction to free fall, July 27, 2001.
(en) L Borghi1, A De Ambrosis1, N Lamberti and P Mascheretti, A teaching–learning sequence on free fall motion, Physics Education 40 (2005) 266.

gerak lurus beraturan

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Friday Aug 8,2008 10:02 AM
By san
In Kinematika

Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus beraturan jika kecepatannya selalu konstan. Kecepatan konstan artinya besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu konstan. Karena besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu konstan maka bisa dikatakan bahwa benda bergerak pada lintasan lurus dengan kelajuan konstan.

Misalnya sebuah mobil bergerak lurus ke arah timur dengan kelajuan konstan 10 m/s. Ini berarti mobil bergerak lurus ke arah timur sejauh 10 meter setiap sekon. Karena kelajuannya konstan maka setelah 2 sekon, mobil bergerak lurus ke arah timur sejauh 20 meter, setelah 3 sekon mobil bergerak lurus ke arah timur sejauh 30 meter… dan seterusnya… bandingkan dengan gambar di samping. Perhatikan besar dan arah panah. Panjang panah mewakili besar kecepatan alias kelajuan, sedangkan arah panah mewakili arah kecepatan. Arah kecepatan mobil = arah perpindahan mobil = arah gerak mobil.

Perhatikan bahwa ketika dikatakan kecepatan, maka yang dimaksudkan adalah kecepatan sesaat. Demikian juga sebaliknya, ketika dikatakan kecepatan sesaat, maka yang dimaksudkan adalah kecepatan.

Ketika sebuah benda melakukan gerak lurus beraturan, kecepatan benda sama dengan kecepatan rata-rata. Kok bisa ya ? yupz. Dalam gerak lurus beraturan (GLB) kecepatan benda selalu konstan. Kecepatan konstan berarti besar kecepatan (besar kecepatan = kelajuan) dan arah kecepatan selalu konstan. Besar kecepatan atau kelajuan benda konstan atau selalu sama setiap saat karenanya besar kecepatan atau kelajuan pasti sama dengan besar kecepatan rata-rata. Bingun ? pahami contoh berikut…

Ketika ulangan fisika pertama, saya mendapat nilai 10. Ulangan fisika kedua, saya mendapat nilai 10. Berapa nilai rata-rata ? nilai rata-rata = (10 + 10) / 2 = 20/2 = 10

Nilai fisika anda selalu 10 jadi rata-ratanya juga 10. Demikian halnya dengan benda yang bergerak dengan kelajuan konstan. Kelajuan benda selalu konstan atau selalu sama sehingga kelajuan rata-rata juga sama. Kalau benda bergerak dengan kelajuan konstan 10 m/s maka kelajuan rata-ratanya juga 10 m/s.

gejala gelombang

GEJALA GELOMBANG ( bagian pertama )

Gelombang adalah getaran yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoidal. Gelombang dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen; yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan, setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.

Suatu medium disebut:
1. Linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa
dijumlahkan,
2. Terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak terbatas
3. Seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda
4. Isotropik jika ciri fisiknya "sama" pada arah yang berbeda

Gelombang dapat diklasifikasikan menjadi beberapa :
A. Berdasarkan Cara Rambat dan Medium yang dilalui
1. Gelombang Mekanik, yaitu gelombang yang perlu medium dalam perambatannya
contoh : gelombang bunyi
2. Gelombang Elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium
dalam perambatannya. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang
transversal.
contoh : sinar gamma, sinar X, sinar ultraviolet, cahaya tampak, infra
merah, gelombang pendek (radar), gelombang televisi, gelombang radio
(urutan dari frekuensi tertinggi ke frekuensi terendah).
Elektromagnetik dari kata "Elektro" dan "Magnetik yang berarti gelombang
yang terdiri dari Energi Listrik dan Energi Magnet yang memancar dengan
sumber Muatan yang bergerak bolak balik.
Seperti kita ketahui bahwa gelombang elektromagnetik mempunyai cepat rambat
yang relatif sehingga memiliki waktu yang relatif. Cepat rambat gelombang
elektromagnetik yaitu 3 x 10^8 m/s dimana memiliki energi E= mc^2 dengan
massa sebagai massa muatan.
Sifat dari gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang berbentuk bukit
lembah dengan medan magnet dan medan listrik yang saling tegak lurus.
Cahaya Tampak merupakan salah satu gelombang elektromagnetik yang dapat
terlihat secara langsung oleh mata manusia dimana cepat rambatnya 3x10^8
m/s. Cahaya tampak dapat digunakan sebagai media transmisi muatan listrik
sebagai contoh pada fiber optik...,,cahaya dapat juga menghasilkan listrik
dengan penyinaran suatu logam dengan frekuensi cahaya lebih tinggi dari
logam sehingga elektron pada salah satu keping logam akan keluar dan
menabrak keping logam yang lain sehingga terjadi aliran listrik pada logam
lain.

RADAR (Radio Detection And Ranging),digunakan sebagai pemancar dan penerima
gelombang.
INFRA MERAH, dihasilkan dari getaran atom dalam bahan dan dimanfaatkan untuk
mempelajari struktur molekul.
CAHAYA TAMPAK, mempunyai panjang gelombang 3990 Aº - 7800 Aº.
ULTRAVIOLET, dimanfaatkan untuk pengenalan unsur suatu bahan dengan teknik.

relativitas

RELATIVITAS
RELATIVITAS NEWTON
· Teori relativitas berhubungan dengan kejadian-kejadian yang diamati dari kerangka acuan inersial.
· Kerangka acuan inersial adalah suatu kerangka acuan yang berada dalam keadaan diam atau bergerak
terhadap acuan lain dengan kecepatan konstan pada suatu garis lurus.
· Prinsip relativitas Newton adalah bahwa hukum-hukum mekanika berlaku sama pada semua kerangka acuan
inersial.
TRANSFORMASI GALILEO
S = kerangka acuan yang diam
S’ = kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan
konstan (v)
· Transformasi galileo untuk koordinat dan waktu
X’ = X – v.t
Y’ = Y
Z’ = Z
t’ = t
¬transformasi kebalikannya®
X = X’ + v.t
Y = Y’
Z = Z’
t = t’
· Transformasi galileo untuk kecepatan
dt
d(v.t)
dt
dx
dt
dx'
X' X v.t
= -
= -
Ux’ = Ux – v
U’y = Uy
U’z = Uz
¬transformasi kebalikannya®
Ux = U’x + v
Uy = U’y
Uz = U’z
· Transformasi galileo untuk percepatan
dt
dv
dt
dU
dt
dU'
U' U v
x x
x x
= -
= -
a’x = ax
a’y = ay
a’z = az
karena v konstan, maka :
0
dt
dv
=
Hal tersebut menunjukkan bahwa F = F’, jadi hukum-hukum Newton tentang gerak (mekanika Newton) berlaku
sama pada semua kerangka acuan inersial, sedangkan kecepatan benda tergantung ker

Sabtu, 12 Juni 2010

Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. Percepatan merupakan besaran vektor (besaran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat. Walaupun besar percepatan suatu benda selalu konstan tetapi jika arah percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan. Demikian juga sebaliknya jika arah percepatan suatu benda selalu konstan tetapi besar percepatan selalu berubah maka percepatan benda tidak konstan.

Karena arah percepatan benda selalu konstan maka benda pasti bergerak pada lintasan lurus. Arah percepatan konstan = arah kecepatan konstan = arah gerakan benda konstan = arah gerakan benda tidak berubah = benda bergerak lurus.Besar percepatan konstan bisa berarti kelajuan bertambah secara konstan atau kelajuan berkurang secara konstan. Ketika kelajuan benda berkurang secara konstan, kadang kita menyebutnya sebagai perlambatan konstan. Untuk gerakan satu dimensi (gerakan pada lintasan lurus), kata percepatan digunakan ketika arah kecepatan = arah percepatan, sedangkan kata perlambatan digunakan ketika arah kecepatan dan percepatan berlawanan.

Contoh 1 : Besar percepatan konstan (kelajuan benda bertambah secara konstan)

Misalnya mula-mula mobil diam. Setelah 1 detik, mobil bergerak dengan kelajuan 2 m/s. Setelah 2 detik mobil bergerak dengan kelajuan 4 m/s. Setelah 3 detik mobil bergerak dengan kelajuan 6 m/s. Setelah 4 detik mobil bergerak dengan kelajuan 8 m/s. Dan seterusnya… Tampak bahwa setiap detik kelajuan mobil bertambah 2 m/s. Kita bisa mengatakan bahwa mobil mengalami percepatan konstan sebesar 2 m/s per sekon = 2 m/s².

Contoh 2 : Besar perlambatan konstan (kelajuan benda berkurang secara konstan)

Misalnya mula-mula benda bergerak dengan kelajuan 10 km/jam. Setelah 1 detik, benda bergerak dengan kelajuan 8 km/jam. Setelah 2 detik benda bergerak dengan kelajuan 6 km/jam. Setelah 3 detik benda bergerak dengan kelajuan 4 km/jam. Setelah 4 detik benda bergerak dengan kelajuan 2 km/jam. Setelah 5 detik benda berhenti. Tampak bahwa setiap detik kelajuan benda berkurang 2 km/jam. Kita bisa mengatakan bahwa benda mengalami perlambatan konstan sebesar 2 km/jam per sekon.

Perhatikan bahwa ketika dikatakan percepatan, maka yang dimaksudkan adalah percepatan sesaat. Demikian juga sebaliknya, ketika dikatakan percepatan sesaat, maka yang dimaksudkan adalah percepatan. Nah, dalam gerak lurus berubah beraturan (GLBB), percepatan benda selalu konstan setiap saat, karenanya percepatan benda sama dengan percepatan rata-ratanya. Jadi besar percepatan = besar percepatan rata-rata. Demikian juga, arah percepatan = arah percepatan rata-rata.

Dalam kehidupan sehari-hari sangat sulit ditemukan benda yang melakukan gerak lurus berubah beraturan, di mana perubahan kecepatannya terjadi secara teratur, baik ketika hendak bergerak dari keadaan diam maupun ketika hendak berhenti. walaupun demikian, banyak situasi praktis terjadi ketika percepatan konstan/tetap atau mendekati konstan, yaitu jika percepatan tidak berubah terhadap waktu (ingat bahwa yang dimaksudkan di sini adalah percepatan tetap, bukan kecepatan).

Penurunan Rumus Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Rumus dalam fisika sangat membantu kita dalam menjelaskan konsep fisika secara singkat dan praktis. Jadi cobalah untuk mencintai rumus, he2…. Dalam fisika, anda tidak boleh menghafal rumus. Pahami saja konsepnya, maka anda akan mengetahui dan memahami cara penurunan rumus tersebut. Hafal rumus akan membuat kita cepat lupa dan sulit menyelesaikan soal yang bervariasi….

Sekarang kita coba menurunkan rumus-rumus dalam Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). Pahami perlahan-lahan ya….

Pada penjelasan di atas, telah disebutkan bahwa dalam GLBB, percepatan benda tetap atau konstan alias tidak berubah. (kalau di GLB, yang tetap adalah kecepatan). Nah, kalau percepatan benda tersebut tetap sejak awal benda tersebut bergerak, maka kita bisa mengatakan bahwa percepatan sesaat dan percepatan rata-ratanya sama. Bisa ya ? ingat bahwa percepatan benda tersebut tetap setiap saat, dengan demikian percepatan sesaatnya tetap. Percepatan rata-rata sama dengan percepatan sesaat karena baik percepatan awal maupun percepatan akhirnya sama, di mana selisih antara percepatan awal dan akhir sama dengan nol.

Jika sudah paham, sekarang kita mulai menurunkan rumus-rumus alias persamaan-persamaan.

Pada pembahasan mengenai percepatan, kita telah menurunkan persamaan alias rumus percepatan rata-rata, di mana

t₀ adalah waktu awal ketika benda hendak bergerak, t adalah waktu akhir. Karena pada saat t₀ benda belum bergerak maka kita bisa mengatakan t₀ (waktu awal) = 0. Nah sekarang persamaan berubah menjadi :

Satu masalah umum dalam GLBB adalah menentukan kecepatan sebuah benda pada waktu tertentu, jika diketahui percepatannya (sekali lagi ingat bahwa percepatan tetap). Untuk itu, persamaan percepatan yang kita turunkan di atas dapat digunakan untuk menyatakan persamaan yang menghubungkan kecepatan pada waktu tertentu (v_t), kecepatan awal (v₀) dan percepatan (a). sekarang kita obok2 persamaan di atas…. Jika dibalik akan menjadi

Ini adalah salah satu persamaan penting dalam GLBB, untuk menentukan kecepatan benda pada waktu tertentu apabila percepatannya diketahui. Jangan dihafal, pahami saja cara penurunannya dan rajin latihan soal biar semakin diingat….

Selanjutnya, mari kita kembangkan persamaan di atas (persamaan I GLBB) untuk mencari persamaan yang digunakan untuk menghitung posisi benda setelah waktu t ketika benda tersebut mengalami percepatan tetap.

Pada pembahasan mengenai kecepatan, kita telah menurunkan persamaan kecepataan rata-rataUntuk mencari nilai x, persamaan di atas kita tulis ulang menjadi :

Karena pada GLBB kecepatan rata-rata bertambah secara beraturan, maka kecepatan rata-rata akan berada di tengah-tengah antara kecepatan awal dan kecepatan akhir :

Persamaan ini berlaku untuk percepatan konstan dan tidak berlaku untuk gerak yang percepatannya tidak konstan. Kita tulis kembali persamaan a :

Persamaan ini digunakan untuk menentukan posisi suatu benda yang bergerak dengan percepatan tetap. Jika benda mulai bergerak pada titik acuan = 0 (atau x₀ = 0), maka persamaan 2 dapat ditulis menjadi

x = v_ot + ½ at²

Sekarang kita turunkan persamaan/rumus yang dapat digunakan apabila t (waktu) tidak diketahui. Kita tulis lagi persamaan a :

Terdapat empat persamaan yang menghubungkan posisi, kecepatan, percepatan dan waktu, jika percepatan (a) konstan, antara lain :

Persamaan di atas tidak berlaku jika percepatan tidak konstan.

Contoh soal 1 :

Sebuah mobil sedang bergerak dengan kecepatan 20 m/s ke utara mengalami percepatan tetap 4 m/s² selama 2,5 sekon. Tentukan kecepatan akhirnya

Panduan jawaban :

Pada soal, yang diketahui adalah kecepatan awal (v₀) = 20 m/s, percepatan (a) = 4 m/s dan waktu tempuh (t) = 2,5 sekon. Karena yang diketahui adalah kecepatan awal, percepatan dan waktu tempuh dan yang ditanyakan adalah kecepatan akhir, maka kita menggunakan persamaan/rumus

Contoh soal 2 :

Sebuah pesawat terbang mulai bergerak dan dipercepat oleh mesinnya 2 m/s² selama 30,0 s sebelum tinggal landas. Berapa panjang lintasan yang dilalui pesawat selama itu ?

Panduan Jawaban

Yang diketahui adalah percepatan (a) = 2 m/s² dan waktu tempuh 30,0 s. wah gawat, yang diketahui Cuma dua…. Bingung, tolooooooooooooooooong dong ding dong… pake rumus yang mana, PAKE RUMUS GAWAT DARURAT. He2……

Santai saja. Kalau ada soal seperti itu, kamu harus pake logika juga. Ada satu hal yang tersembunyi, yaitu kecepatan awal (v₀). Sebelum bergerak, pesawat itu pasti diam. Berarti v₀ = 0.

Yang ditanyakan pada soal itu adalah panjang lintasan yang dilalui pesawat. Tulis dulu persamaannya (hal ini membantu kita untuk mengecek apa saja yang dibutuhkan untuk menyelesaikan soal tersebut)

s = s_o + v_ot + ½ at²

Pada soal di atas, S₀ = 0, karena pesawat bergerak dari titik acuan nol. Karena semua telah diketahui maka kita langsung menghitung panjang lintasan yang ditempuh pesawat :

s = 0 + (0)(30 s) + ½ (2 m/s²)(30 s)²

s = … LanjuTkaN!