RESUME PELAJARAN FISIKA SELAMA SETAHUN

{ 13 Mei 2010 @ 4:30 AM } · { Uncategorized }

BESARAN DAN SATUAN

Besaran adalah sesuatu yang memiliki nilai dan satuan.

1. Besaran pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan lebih dulu dan bukan merupakan turunan  dari besaran lain.

Sifat-sifat besaran pokok, yaitu:

1. Jumlahnya sedikit,
2. Mudah diukur dengan ketelitian yang tinggi,
3. Bukan merupakan turunan dari besaran lain,
4. Dapat menghasilkan besaran lain.

Besaran pokok	Satuan	Simbol	Dimensi
Panjang	Meter	M	[L]
Massa	Kilogram	Kg	[M]
Waktu	Sekon atau detik	S	[T]
Suhu	Kelvin	K	[θ]
Kuat arus	Ampere	A	[I]
Intensitas cahaya	Candela	Cd	[J]
Jumlah zat	Mol	Mol	[N]

1. Besaran turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok. Satuan besaran turunan didapat dari kombinasi satuan besaran pokok.

Aturan untuk menentukan besaran turunan, yaitu:

1. Jika suatu besaran turunan merupakan perkalian besaran pokok maka satuan besaran turunan juga merupakan perkalian satuan besaran pokok.
2. Jika suatu besaran turunan merupakan pembagian besaran pokok maka satuan besaran turunan juga merupakan pembagian satuan besaran pokok.
3. Pada aturan penjumlahan dan pengurangan belum tentu dapat dilakukan.

Contoh besaran turunan:

Besaran turunan	Rumus	Satuan	Diturunkan dari	Dimensi
Luas (L)	L = p xℓ	m2	Panjang	[L2]
Volume (V)	V = p x ℓ x t	m3	Panjang	[L3]
Massa jenis (ρ)	Ρ = m/V	Kg/m3	Massa dan panjang	[M.L-3]
Kecepatan (v)	v = s/t	m/s	Panjang dan waktu	[L.T-1]
Percepatan (a)	a = v/t	m/s2	Panjang dan waktu	[L.T-2]
Gaya (F)	F = m x a	Newton = kg. m/s2	Massa, panjang, dan waktu	[M.L.T-2]
Tekanan (P)	P = F/A	Pascal = kg/( m/s2)	Massa, panjang, dan waktu	[M.L-1.T-2]
Usaha	W = F x s	Joule = kg. m2/s2	Massa, panjang, dan waktu	[M.L2.T-2]
Energy (E)	E = m x g x h	Joule = kg. m2/s2	Massa, panjang, dan waktu	[M.L2.T-2]
Daya (P)	P =  W/t	Watt = kg.m2/s3	Massa, panjang, dan waktu	[M.L2.T-3]
Momentum (p)	p = m x v	Kg.m/s	Massa, panjang, dan waktu	[M.L.T-1]
Impuls	I = F.∆t	Kg.m/s	Massa, panjang, dan waktu	[M.L.T-1]

1. Besaran scalar

Besaran scalar adalah besaran yang hanya memiliki nilai besarnya saja, tidak memiliki arah.

Contoh: waktu (t), suhu (K), massa (m), dan sebagainya.

1. Besaran vector

Besaran vector adalah besaran yang memiliki nilai dan arah.

Contoh: gaya (F), kecepatan (v), percepatan (a), momentum (p), dan sebagainya.

GETARAN

• Deskripsi

Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Kesetimbangan di sini maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh dengan titik tengah) yang sama.

Periode getaran ialah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran penuh. Satuan periode adalah sekon. Periode secara umum dirumuskan dengan:

Frekuensi getaran (f) ialah banyaknya getaran yang terjadi dalam satu satuan waktu.  Satuan frekuensi adalah hertz (Hz). Frekuensi secara umum dirumuskan dengan:

Simpangan getaran (y)ialah jarak dari titik seimbang ke kedudukan suatu saat.

Amplitude getaran (A) ialah simpangan terbesar (simpangan maksimum).

Gerak selaras adalah gerak proyeksi sebuah titik yang bergerak melingkar beraturan, yang setiap saat diproyeksikan pada salah satu garis tengah lingkaran. Gaya yang bekerja pada gerak ini berbanding lurus dengan simpangan benda dan arahnya menuju titik setimbangnya.

Pada gerak selaras terdapat simpangan, kecepatan, dan percepatan.

Gerak selaras (harmonis) dapat terjadi pada pegas yang digantikan dengan sebuah beban. Ketika beban ditarik ke bawah, lalu dilepaskan, maka pegas akan melakukan gerak naik turun secara periodic.

Suatu benda yang bergerak harmonic memenuhi hokum kekekalan energy mekanik. Jumlah energy kinetic dan energy potensial pada gerak harmonic selalu tetap

• Deskripsi tentang hokum hooke pada getaran

Hokum hooke menyatakan bahwa pertambahan panjang pegas sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda itu. Hukum hooke dirumuskan dengan:

F = -k.∆x

Dengan:           F = gaya pegas

k = konstanta pegas

∆x = pertambahan panjang

GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

• DESKRIPSI

Gelombang elektromagnetik yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium perambatan.

Gelombang elektromagnetik menunjukkan gejala-gejala :

Pemantulan, pembiasan, difraksi, polarisasi seperti halnya pada cahaya.

Teori Maxwell

Gejala-gejala kelistrikan erat hubungannya dengan gejala kemagnetan. Hal ini ditandai dengan peristiwa berikut:

Hukum Coulomb	:	Muatan listrik menghasilkan medan listrik yang kuat di sekitarnya.
Hukum Biot-Savart	:	Aliran muatan (arus) listrik menghasilkan medan magnet disekitarnya.
Hukum Faraday	:	Perubahan medan magnet (B) dapat menimbulkan medan listrik (E).

Berdasarkan hal tersebut, Maxwell mengemukakan sebuah hipotesis, yaitu Jika perubahan medan magnet dapat menimbulkan perubahan medan listrik maka perubahan medan listrik pasti dapat menimbulkan perubahan medan magnet.

Gelombang elektromagnetik terdiri dari medan magnetic dan medan listrik yang berubah secara periodic dengan arah getar tegak lurus satu sama lain.

Sifat yang menjadi kelebihan gelombang elektromagnetik adalah:

1. Dapat merambat melalui ruang hampa
2. Dapat mengalami polarisasi
3. Dapat memantul
4. Dapat mengalami pembiasaan
5. Dapat mengalami interferensi
6. Dapat mengalami lenturan atau hamburan (difraksi)
7. Dapat merambat lurus
8. Merupakan gelombang tranversal

• IDENTIFIKASI JENIS

Gelombang elektromagnetik terdiri dari bermacam-macam gelombang yang berbeda frekuensi dan panjang gelombangnya, tetapi kecepatannya sama, yaitu c =3.10⁸ m/s. Urutan spectrum gelombang elektromagnetik dimulai dari frekuensi terkecil hingga terbesar adalah:

1. Gelombang radio
2. Gelombang televise
3. Gelombang mikro (radar)
4. Sinar inframerah
5. Sinar tampak
6. Sinar ultraviolet
7. Sinar-X
8. Sinar Gamma

PERAMBATAN KALOR

DEFINISI

Kalor dapat dihantarkan atau dipindahkan atau dirambatkan dari satu tempat ke tempat lain. Perpindahan kalor dapat terjadi secara konduksi, konveksi, dan radiasi.

Konduksi (antaran)

Konduksi adalah perpindahan kalor  tanpa disertai perpindahan massa atau partikel zat.

Contoh konduksi adalah pemanasan batangan besi pada ujung satu akan dirasakan pada ujung lainnya, panci yang dipanaskan akan terasa panas pada pegangannya.

Konveksi (aliran)

Konveksi adalah perpindahan kalor disertai perpindahan massa atau partikel zat.

Perpindahan kalor secara konveksi biasanya terjadi pada zat cair dan gas.

Contoh konveksi adalah air yang dipanaskan dalam panci mengalami perputaran dari bawah ke atas. Peristiwa angin darat dan angin laut juga termasuk perpindahan secara konveksi.

Radiasi (pancaran)

Radiasi adalah perpindahan kalor  dalam bentuk gelombang elektromagnetik (tidak memerlukan medium).

Contoh radiasi adalah radiasi sinar matahari yang dipancarkan ke bumi. radiasi dapat merambat melalui ruang hampa. Radiasi juga dapat terjadi pada api unggun. Kita dapat merasakan hangat walaupun tidak terkena langsung dengan api.

Dalam radiasi berlaku hukum Stefan, yaitu energy total yang dipancarkan oleh permukaan benda hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu tiap satuan luas permukaan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak permukaan itu.

SUHU DAN KALOR

DESKRIPSI

SUHU

Suhu adalah ukuran panas dinginnya suatu benda

Pengukuran Suhu / Temperatur.

Alat untuk mengukur suhu suatu zat disebut TERMOMETER.

Secara umum ada 3 jenis termometer, yaitu :

1. Termometer celcius, mempunyai titik beku air 0⁰ dan titik didih air 100⁰
2. Termometer reamur, mempunyai titik beku air 0⁰ dan titik didih air 80⁰
3. Termometer Fahrenheit, mempunyai titik beku air 32⁰ dan titik didih air 212⁰

1. Thermometer Kelvin, mempunyai titik beku air 273 dan titik didih air 373

Macam – macam termometer.

1. a. Termometer alkohol.

Karena air raksa membeku pada – 40⁰ C dan mendidih pada 360⁰, maka termometer air raksa hanya dapat dipakai untuk mengukur suhu-suhu diantara interval tersebut. Untuk suhu-suhu yang lebih rendah dapat dipakai alkohol (Titik beku – 130⁰ C) dan pentana (Titik beku – 200⁰ C) sebagai zat cairnya.

1. b. Termoelemen.

Alat ini bekerja atas dasar timbulnya gaya gerak listrik (g.g.l) dari dua buah sambungan logam bila sambungan tersebut berubah suhunya.

1. c. Pirometer Optik.

Alat ini dapat dipakai untuk mengukur temperatur yang sangat tinggi.

1. d. Termometer maksimum-minimum Six Bellani.

Adalah termometer yang dipakai untuk menentukan suhu yang tertinggi atau terendah dalam suatu waktu tertentu.

1. e. Termostat.

Alat ini dipakai untuk mendapatkan suhu yang tetap dalam suatu ruangan.

1. f. Termometer diferensial.

Dipakai untuk menentukan selisih suhu antara dua tempat yang berdekatan.

KALOR

Kalor merupakan salah satu bentuk energy yang dapat berpindah.

Satuan kalor adalah kalori. Satuan kalor yang lain adalah joule.

Perbandingan antara satuan kalori dan joule adalah sebagai berikut.

1 kalori = 4,186 joule ≈ 4,2 joule

1 joule = 0,24 kalori

Kalor dapat mengubah suhu zat.

Banyaknya kalor yang diterima atau dilepaskan oleh zat dipengaruhi oleh massa zat (m), jenis zat (c), dan peubahan suhu (∆t).

Beberapa tetapan yang merupakan cirri khas zat yang menerima kalor:

1)      Kalor jenis, adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1⁰C.

2)      Kapasitas kalor, adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan zat untuk menaikkan suhu 1⁰C.

3)      Kalor laten suatu zat ialah kalor yang dibutuhkan untuk merubah satu satuan massa zat dari suatu tingkat wujud ke tingkat wujud yang lain pada suhu dan tekanan yang tetap.

Kalor dapat mengubah wujud zat. Perubahan wujud zat ada enam macam, yaitu melebur (mencair), membeku, menguap, mngembun, menyublim, dan deposisi.

HUKUM KEKEKALAN ENERGI KALOR (ASAS BLACK)

Kalor yg diterima oleh benda yang bersuhu lebih rendah sama dengan banyaknya kalor yang dilepas oleh benda yang bersuhu lebih tinggi.

PEMUAIAN

Jika suhu suatu benda berubah, umumnya ukuran benda juga mengalami perubahan yang biasanya berupa pemuaian atau penyusutan.

Berikut ini adalah jenis-jenis pemuaian.

1. Pemuaian panjang adalah zat padat yang panjang jika dipanaskan.
2. Pemuaian luas adalah pertambahan panjang dalam arah memanjang dan melebar. Pemuian luas hanya terjadi pada zat padat.
3. Pemuaian volume adalah pertambahan panjang benda dalam arah memanjang, melebar, dan meninggi. Pemuaian volume terjadi pada zat padat, cair dan gas.

KUANTIFIKASI

Perbandingan skala thermometer celcius, reamur dan fahrenheit

t⁰C : t⁰ R : (t⁰F-32) = 100 : 80 : 180 = 5 : 4 : 9

Perbandingan skala celcius dengan Kelvin

t⁰K = t⁰C + 273