of 77 /77
PEREDARAN BUMI-BULAN TERHADAP MATAHARI BUMI 1. Rotasi Bumi Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya. Rotasi bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit. Arah rotasi bumi dari barat ke timur. Rotasi bumi menyebabkan hal-hal berikut. a. Gerak semu harian matahari b. Terjadinya siang dan malam c. Pembelokan arah angin d. Pembelokan arah arus laut e. Bentuk bumi tidak bulat sempurna, tetapi agak lonjong (elips). f. Perbedaan waktu antara belahan bumi satu dengan yang lain g. Penggembungan bumi pada khatulistiwa dan pemepatan bumi pada kutub- kutubnya 2. Revolusi Bumi Revolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Revolusi bumi memerlukan waktu 365,25 hari atau 1 tahun. Pada saat mengelilingi matahari, bumi memiliki bidang orbit yang disebut ekliptika. Arah revolusi bumi berlawanan arah dengan perputaran jarum jam. Revolusi bumi menyebabkan hal-hal berikut : a. Terjadi gerak semu tahunan matahari b. Terjadi perbedaan lamanya siang dan malam c. Terlihat rasi bintang yang berbeda dari bulan ke bulan d. Pergantian musim

Bedah skl fisika

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bedah skl fisika

PEREDARAN BUMI-BULAN TERHADAP MATAHARI

BUMI1. Rotasi Bumi

Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya. Rotasi bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit. Arah rotasi bumi dari barat ke timur. Rotasi bumi menyebabkan hal-hal berikut.

a. Gerak semu harian mataharib. Terjadinya siang dan malam c. Pembelokan arah angin d. Pembelokan arah arus laute. Bentuk bumi tidak bulat sempurna, tetapi agak lonjong (elips).f. Perbedaan waktu antara belahan bumi satu dengan yang laing. Penggembungan bumi pada khatulistiwa dan pemepatan 

bumi pada kutub-kutubnya

2. Revolusi BumiRevolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Revolusi bumi memerlukan waktu 365,25 hari atau 1 tahun. Pada saat mengelilingi matahari, bumi memiliki bidang orbit yang disebut ekliptika. Arah revolusi bumi berlawanan arah dengan perputaran jarum jam. Revolusi bumi menyebabkan hal-hal berikut :a. Terjadi gerak semu tahunan mataharib. Terjadi perbedaan lamanya siang dan malamc. Terlihat rasi bintang yang berbeda dari bulan ke buland. Pergantian musim

Page 2: Bedah skl fisika

PERGANTIAN MUSIMAdanya kemiringan sumbu bumi 23,5o mengakibatkan kecondongan arah sumbu bumi berubah-ubah, sehingga mengakibatkan juga terjadinya pergantian musim. Adapun, pergantian musim di bumi adalah sebagai berikut.1)  21 Maret - 21 Juni

Kutub utara bumi makin condong ke arah matahari, sedangkan kutub selatan bumi makin condong menjauhi matahari. Akibatnya,belahan bumi utara mengalami musim semi (spring), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim gugur (autumn).

2)  21 Juni - 23 SeptemberKutub utara bumi condong menjauhi matahari, sedangkan kutub selatan bumi condong ke matahari. Akibatnya, belahan bumi utara mengalami musim panas (summer), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim dingin (winter).

3)  23 September - 22 DesemberKutub utara bumi makin condong menjauhi matahari, sedangkan kutub selatan bumi makin condong ke arah matahari. Akibatnya, belahan bumi utara mengalami musim gugur (autum), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim semi (spring).

4)  22 Desember–21 MaretKutub utara bumi condong ke arah matahari, sedangkan kutub selatan bumi condong menjauhi matahari. Akibatnya, belahan bumi utara mengalami musim dingin (winter), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim panas (summer).

BULAN1. Bentuk Bulan

bentuk bulat mirip seperti planet permukaan bulan berupa dataran kering, tandus, banyak kawah, dan juga terdapat pegunungan dan dataran tinggi di bulan tidak terdapat atmosfer bunyi tidak dapat merambat tidak ada siklus air tidak ditemukan makhluk hidup dan sangat gelap gulita.

2. Gerak BulanBulan melakukan tiga gerakan sekaligus, yaitu gerak berputar pada sumbunya (rotasi), gerak mengelilingi bumi dan gerak bersama-sama bumi mengelilingi matahari. Kala rotasi bulan sama dengan kala revolusi terhadap bumi. Akibatnya, permukaan bulan yang menghadap ke bumi selalu sama. 

Page 3: Bedah skl fisika

Gerakan bulan  menimbulkan hal-hal sebagai berikut.1)  Pembagian Bulan Sideris dan Sinodis

Satu bulan sideris : 27,33 hari sedangkan satu bulan  sinodis : 29,5 hari. Periode sinodis dijadikan dasar untuk penghitungan tahun Komariah (tahun Bulan) atau tahun Hijriah.

2)  Fase bulan - bulan baru ( bulan mati ) : bulan tidak tampak atau mati- kuartir pertama ( perempat pertama ) : bulan tampak setengahnya- kuartir kedua ) perempat kedua : bulan tampak utuh ( satu bulatan penuh )- kuartir ketiga ( perempat ketiga ) : bulan tampak setengahnyaKemudian kembali lagi ke bulan baru/( bulan mati )

GERHANA BULAN DAN GERHANA MATAHARI1.  Gerhana Bulan

Gerhana bulan terjadi, jika bulan memasuki bayangan bumi. syarat terjadi gerhana apabila bulan berada pada bulan purnama di dekat salah satu simpul orbitnya. Ketika bulan masuk ke dalam kerucut bayang-bayang gelap umbra, bulan berada jauh lebih dekat ke dasar kerucut daripada ke ujung kerucut. Gerhana bulan dimulai ketika bulan memasuki penumbra dan berakhir ketika bulan meninggalkan penumbra. Pada waktu seluruh bagian bulan masuk dalam daerah umbra (bayangan inti) bumi, maka terjadi gerhana bulan total. Proses bulan berada dalam penumbra (daerah bayangan kabur) bisa mencapai enam jam, sedangkan proses bulan berada dalam umbra (bayangan inti) hanya sekitar 40 menit.

2.  Gerhana matahariGerhana matahari terjadi jika bayangan bulan bergerak menutupi permukaan bumi (bayangan bulan memotong ekliptika bumi ). Pada gerhana matahari ini, posisi bulan berada di antara matahari dan bumi, dan ketiganya terletak dalam satu garis. Gerhana matahari terjadi pada waktu bulan baru (bulan mati). Akibat ukuran bulan lebih kecil dibandingkan bumi atau matahari, maka terjadi tiga kemungkinan gerhana, yaitu gerhana matahari total, sebagian, dan cincin.

Page 4: Bedah skl fisika

        (1)   Gerhana Matahari Total

Gerhana ini terjadi pada daerah-daerah yang berada di bayangan inti (umbra), sehingga cahaya matahari tidak tampak sama sekali. Gerhana matahari total terjadi hanya 6 menit.

(2)   Gerhana Matahari CincinGerhana ini terjadi pada daerah yang terkena lanjutan bayangan inti, sehingga matahari kelihatan, seperti cincin. Ketika terjadi gerhana matahari cincin; letak bumi-bulan pada jarak terjauh sehingga:(a). kerucut umbra bulan lebih pendek daripada jarak bumi-bulan; dan(b). bumi terkena perpanjangan kerucut umbra bulan.

(3)   Gerhana Matahari SebagianGerhana ini terjadi pada daerah-daerah yang terletak di antara umbra (bayangan inti) dan penumbra (bayangan kabur), sehingga matahari kelihatan sebagian.

PASANG SURUT AIR LAUTPasang adalah peristiwa naiknya permukaan air laut, sedangkan surut adalah peristiwa turunnya permukaan air laut. Pasang surut air laut terjadi akibat pengaruh gravitasi matahari dan gravitasi bulan. Akibat bumi berotasi pada sumbunya, maka daerah yang mengalami pasang surut bergantian sebanyak dua kali. Pasang air laut dibedakan menjadi dua, yaitu pasang purnama dan pasang perbani.a)  Pasang Purnama

Pasang ini terjadi karena pengaruh gravitasi bulan dan terjadi pada malam hari pada saat bulan baru (bulan purnama). Pasang ini akan menjadi maksimum apabila terjadi gerhana matahari karena air laut dipengaruhi oleh gravitasi bulan dan matahari dengan arah yang sama (searah).

Page 5: Bedah skl fisika

b)  Pasang PerbaniPasang perbani terjadi karena pengaruh gravitasi bulan dan matahari paling kecil. Pada pasang perbani, permukaan air laut turun serendah-rendahnya. Pasang ini terjadi pada saat bulan kuartir pertama dan kuartir ke tiga. Pasang perbani dipengaruhi oleh gravitasi bulan dan matahari saling tegak lurus. Pasang perbani terjadi karena gaya gravitasi matahari dan gravitasi bulan terhadap bumi membentuk sudut 90°. 

FENOMENA ALAM YANG TERJADI AKIBAT PERUBAHAN SUHU 

PEMANASAN GLOBAL Pemanasan global yang terjadi di permukaan bumi pada dasarnya diakibatkan oleh gas-gas pencemar seperti karbondioksida (CO2) dan gas freon atau kloro fluoro karbon (CFC) yang dihasilkan akibat kemajuan teknologi. Karbondioksida berasal dari asap pabrik, asap kendaraan bermotor dan hasil kebakaran hutan dan pembakaran sampah. Pemanasan global sering disebut dengan efek rumah kaca (green house effect). Proses efek rumah kaca terjadi berawal ketika gas-gas pencemar seperti karbondioksida dan CFC menahan pancaran gelombang panas di permukaan bumi. Lapisan CO2 itu dapat ditembus sinar matahari, tetapi tidak mampu ditembus pantulan sinar matahari setelah

Page 6: Bedah skl fisika

mengenai bumi. Panas akan memantul kembali ke bumi, sehingga akan terjadi kenaikan temperatur di permukaan bumi. Sinar pantul yang berupa infra merah, mengandung efek panas. Karena tertahan oleh lapisan CO2, makin lama panas yang tertahan itu meningkatkan suhu rata-rata permukaan bumi. Gejala penaikan suhu rata-rata bumi itu disebut pemanasan global. Adanya pemanasan global yang terjadi di permukaan bumi akan berdampak negatif terhadap lingkungan di permukaan bumi.

Akibat pemanasan global antara lain :

a. pencairan es di daerah kutub dan puncak gunungb. naiknya permukaan air laut, sehingga mengakibatkan sering terjadi banjirc. terjadinya badai akibat meningkatnya kecepatan dan frekuensi angind. perubahan pola iklim di bumi, misalnya : suhu yang sangat dingin pada

daerah tertentu 

Penggunaan gas-gas pencemar yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya penipisan lapisan ozon. Kalau sampai hal ini terjadi maka  ultraviolet akan meningkat sehingga akan mengganggu bagi kesehatan  dan lingkungan, misalnya :a. Bagi kesehatan : kekebalan tubuh menurun, penyakit katarak, kanker kulit,

mengubah struktur genetika makhluk hidup.b. Bagi lingkungan : peningkatan efek rumah kaca, merusak karang laut, menurunnya

populasi plankton, merusak struktur bangunan, produktifitas tumbuhan menurun.

Pembakaran bahan bakar fosil dapat menyebabkan terjadinya hujan asam. Mengapa demikian? Awan pembawa hujan bersifat asam. Sementara itu, pembakaran bahan bakar menaikkan kejenuhan asam. Dengan demikian di awan itu terbentuk asam kuat. Jika akhirnya awan itu menghasilkan hujan, terjadilah hujan asam yang dapat membunuh tumbuh-tumbuhan, membuat air tawar terasa asam, dan merusakkan dinding tembok.

Page 7: Bedah skl fisika

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Telah kita ketahui bahwa magnet dapat dibuat dari listrik, tetapi bisakah listrik dapat dibuat dari magnet ?

Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa di sekitar kawat berarus listrik terdapat medan magnet (membuktikan bahwa magnet dapat ditimbulkan oleh listrik), kemudian para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan dan kemagnetan. Tahun 1821 Michael Faraday berhasil membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik (artinya magnet menimbulkan listrik). 

     

Gaya gerak listrik yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut GGL induksi, sedangkan  arus  yang  mengalir dinamakan arus induksi dan peristiwanya disebut induksi elektromagnetik.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi yaitu:1. Kecepatan perubahan medan magnet.

Semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar.

2. Banyaknya lilitanSemakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

3. Kekuatan magnetSemakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. Untuk memperkuat gejala kemagnetan pada kumparan dapat dengan jalan memasukkan inti besi lunak.

GGL induksi dapat ditimbulkan dengan cara lain yaitu:1. Memutar magnet di dekat kumparan atau memutar kumparan di dekat magnet.

Maka kedua ujung kumparan akan timbul GGL induksi.2. Memutus-mutus atau mengubah-ubah arah arus searah pada kumparan primer

yang di dekatnya terletak kumparan sekunder maka kedua ujung kumparan sekunder dapat timbul GGL induksi.

Page 8: Bedah skl fisika

3. Mengalirkan arus AC pada kumparan primer, maka kumparan sekunder didekatkan dapat timbul GGL induksi. Arus induksi yang timbul adalah arus AC dan gaya gerak listrik induksi adalah GGL AC.

Beberapa contoh peralatan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari sebagai penerapan GGL induksi di antaranya adalah generator dan dinamo.                                         

TRANSFORMATOR

Prinsip kerja tranformator adalah sebagai berikut.1. Kumparan  primer  dihubungkan  sumber  tegangan  bolak-balik,  maka  besar dan

arah tegangan itu berubah-ubah.2. Dalam  inti  besi  timbul  medan  magnet  yang  besar dan  arahnya  berubah-ubah

pula. Perubahan medan magnet ini menginduksi ke kumparan sekunder, sehingga menimbulkan tegangan bolak-balik pada kumparan sekunder.

                         

Transformator (trafo) dibedakan menjadi dua, yaitu trafo step up dan trafo step down.

Trafo step up adalah transformator yang berfungsi untuk menaikkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:

1. jumlah lilitan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer,2. tegangan sekunder lebih besar daripada tegangan primer,3. kuat arus sekunder lebih kecil daripada kuat arus primer.

Trafo step down adalah transformator yang berfungsi untuk menurunkan tegangan AC. Trafo ini memiliki ciri-ciri:

1. jumlah lilitan sekunder lebih kecil daripada jumlah lilitan primer,2. tegangan sekunder lebih kecil daripada tegangan primer,3. kuat arus sekunder lebih besar daripada kuat arus primer.

Page 9: Bedah skl fisika

Transformator IdealTrafo dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder. Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut :

                                  

Page 10: Bedah skl fisika

MAGNET

BAHAN MAGNETIK DAN NON MAGNETIK

Berdasarkan kemampuan benda menarik benda lain dibedakan menjadi dua, yaitu benda magnet dan benda bukan magnet. Benda yang ditarik kuat oleh magnet disebut benda feromagnetik. Contohnya besi, baja, nikel, dan kobalt. Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut benda paramagnetik. Contohnya platina, tembaga, dan garam. Benda yang ditolak oleh magnet dengan lemah disebut benda diamagnetik. Contohnya timah, aluminium, emas, dan bismuth.

Benda-benda magnetik yang bukan magnet dapat dijadikan magnet. Baja sulit untuk dibuat magnet, tetapi setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya tidak mudah hilang, sehingga baja digunakan untuk membuat magnet tetap (magnet permanen). Besi mudah untuk dibuat magnet, tetapi jika setelah menjadi magnet sifat kemagnetannya mudah hilang. Oleh karena itu, besi digunakan untuk membuat magnet sementara (magnet remanen).

Setiap benda magnetik pada dasarnya terdiri magnet-magnet kecil yang disebut magnet elementer.  Oleh sebab itu, prinsip membuat magnet adalah mengubah susunan magnet elementer yang tidak beraturan menjadi searah dan teratur. Ada tiga cara membuat magnet, yaitu menggosok, induksi, dan arus listrik.

                                                   a). Magnet elementer pada benda non magnet tersusun acak           b). Magnet elementer pada magnet tersusun teratur 

Page 11: Bedah skl fisika

ARAH GARIS-GARIS GAYA MAGNETArah garis-garis gaya magnet yaitu dari kutub utara menuju kutub selatan.

CARA MENYIMPAN MAGNETAgar sifat kemagnetan sebuah magnet dapat tahan lama, maka dalam menyimpan magnet diperlukan angker (sepotong besi) yang dipasang pada kutub magnet. Pemasangan angker bertujuan untuk mengarahkan magnet elementer hingga membentuk rantai tertutup. Untuk menyimpan dua buah magnet batang diperlukan dua angker yang dihubungkan dengan dua kutub magnet yang berlawanan. Jika berupa magnet U untuk menyimpan diperlukan satu angker yang dihubungkan pada kedua kutubnya.

CARA MEMBUAT MAGNETAda tiga cara membuat magnet, yaitu menggosok, arus listrik, dan  induksi.1. Pembuatan magnet dengan

cara digosok. Caranya besi digosok dengan salah satu ujung magnet tetap. Arah gosokan dibuat searah agar magnet elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah. Apabila magnet elementer besi telah teratur dan mengarah ke satu arah, dikatakan besi dan baja telah menjadi magnet.

Page 12: Bedah skl fisika

2. Pembuatan magnet dengan cara dialiri arus listrik. Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan arus listrik. Besi dan baja dililiti kawat yang dihubungkan dengan baterai. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah (DC) yang dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan magnet elementer letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet dan dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Magnet yang demikian disebut magnet listrik atau elektromagnet.

3. Pembuatan magnet dengan cara induksi. Besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan cara induksi magnet. Besi dan baja diletakkan di dekat magnet tetap. Magnet elementer yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh atau terinduksi magnet tetap yang menyebabkan letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet sehingga dapat menarik serbuk besi yang berada di dekatnya. Ujung besi yang berdekatan dengan kutub magnet batang, akan terbentuk kutub yang selalu berlawanan dengan kutub magnet penginduksi.

     Keterangan :1. Membuat magnet dengan besi sifatnya sementara

2. Membuat magnet dengan baja sifatnya permanen

3. Dua kutub yang sejenis jika didekatkan akan tolak menolak

4. Dua kutub yang tidak sejenis jika didekatkan akan tarik

CARA MENGHILANGKAN SIFAT KEMAGNETANMagnet akan hilang sifat kemagnetannya jika magnet : 1. dipanaskan2. dipukul-pukul3. dialiri arus listrik bolak balik ( AC )

Page 13: Bedah skl fisika

Magnet yang mengalami pemanasan dan pemukulan akan menyebabkan perubahan susunan magnet elementernya. Akibat pemanasan dan pemukulan magnet elementer menjadi tidak teratur dan tidak searah. Penggunaan arus AC menyebabkan arah arus listrik yang selalu berubah-ubah. Perubahan arah arus listrik memengaruhi letak dan arah magnet elementer. Apabila letak dan arah magnet elementer berubah, sifat kemagnetannya hilang.

Gambar : Cara menghilangkan sifat kemagnetan

Page 14: Bedah skl fisika

ENERGI DAN DAYA LISTRIK

1. ENERGI LISTRIKJika di dalam suatu rangkaian diberi beda  potensial  V maka akan menimbulkan aliran muatan listrik sejumlah Q dan arus listrik sebesar I, maka energi  listrik yang diperlukan dapat ditentukan dengan rumus :

                                                   W = Q V dengan Q = I tW merupakan energi dengan satuan joule, di mana 1  joule adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan  muatan sebesar 1 coulomb dengan beda  potensial 1 volt. Sehingga 1 joule = coulomb × volt.  Sedangkan muatan per satuan waktu adalah kuat arus  yang mengalir maka energi listrik dapat ditulis,

                                                   W = V I t

2. DAYA LSTRIKDaya merupakan kecepatan melakukan usaha, sehingga jika diterapkan dalam listrik maka daya merupakan besarnya energi energi listrik yang diperlukan setiap satu satuan waktu. Secara matematis dituliskan :

                                                       P                                              W =                                                         t3. RUMUS-RUMUS UNTUK ENERGI DAN DAYA LISTRIK

     

Page 15: Bedah skl fisika

RANGKAIAN LISTRIK

1. Rangkaian hambatan seri   

Rangkaian seri disebut juga rangkaian tidak bercabang. Rangkaian ini tersusun secara berurutan tanpa adanya percabangan. Pernah lihat  susunan memanjang dari gerbong kereta api kan? Nah, rangkaian seri tersusun seperti itu. Besarnya hambatan total ( hambatan pengganti ) dari rangkaian hambatan yang tersusun seri merupakan jumlah dari masing-masing. Secara matematis dituliskan :

dengan : R1, R2, R3,  .... = hambatan pertama, kedua, ketiga, dan seterusnya,                               satuannya ohm ( Ω )n =1,2,3, .... dan seterusnya

2. Rangkaian hambatan paralel    

Rangkaian paralel disebut juga rangkaian  bercabang. Rangkaian ini tersusun secara bercabang.  

         Besarnya hambatan total ( hambatan pengganti ) secara matematis dituliskan sebagai berikut : 

     dengan :      R1, R2, R3,  .... = hambatan pertama, kedua, ketiga, dan seterusnya,                                    satuannya ohm ( Ω )     n = 1,2,3, .... dan seterusnya

Page 16: Bedah skl fisika

3. Rangkaian hambatan campuran

Tergantung jenis rangkaiannya, misalnya : R1 dan R2 disusun seri, sedangkan R3, R4, dan R5 disusun secara paralel. Perhatikan gambar rangkaian berikut !    

Satuan Hambatan :            Satuan tegangan :       Satuan Kuat Arus :a. Ω = ohm                          a. V = volt                      a. A = ampereb. 1k Ω = 1000 Ω               b. 1 kV = 1000 V          b. 1 mA = 1/1000 A = 0,001 A

4. Hukum Ohm

Hukum Ohm yang menyatakan bahwa : besar kuat arus listrik yang mengalir sebanding dengan beda potensial listrik dan berbanding terbalik dengan hambatan. Secara matematis dapat ditulis :

    dengan :       V=  Beda potensial/tegangan ( volt = V )     I = Kuat arus listrik ( ampere = A )    R = Hambatan ( ohm = Ω )

5. Hukum Kirchoff

Hukum Kirchoff menyatakan : jumlah  kuat  arus  yang  masuk  titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar titik percabangan. Secara matematis dituliskan :

     Contoh Rangkaian :

Page 17: Bedah skl fisika

6. Rangkaian  Baterai/Elemen 

SERI PARALEL

 

a. Kuat arus ( I ) :           n.E    I =                                                   R+ n.r                                                                     b. Tegangan Jepit (V)             V=I.R                                                                                                  c. Tegangan yang hilang (∆V)                  ∆V=I.n.r                                          

a. Kuat arus ( I ) :                     n.E    I =                r                  R +                n

b. Tegangan Jepit (V)    V=I.R

c. Tegangan yang hilang (∆V)               n     ∆V=I .               R

KETERANGAN :E= gaya gerak listrik (volt)V=  tegangan jepit (volt)∆V= tegangan yang hilangR= hambatan total luar (Ω)                r = hambatan dalam baterai / elemen (Ω)         I = kuat arus (A)n = jumlah baterai/elemen

Page 18: Bedah skl fisika

Gejala Listrik Statis ( Listrik tidak mengalir )

Atom terdiri atas proton, neutron, dan elektron. Massa dan muatan atom berpusat pada intinya, yang disebut inti atom (nukleon). Inti atom terdiri atas proton dan neutron, sedangkan elektron beredar mengelilingi inti atom.

Muatan Listrik 

Ada dua jenis muatan listrik yaitu muatan positif dan negatif. Suatu benda dikatakan bermuatan positif jika kelebihan proton atau kekurangan elektron, dan sebaliknya benda akan bermuatan negatif jika kelebihan elektron atau kekurangan proton.

       Gambar : a. benda netral                         b. benda bermuatan positif                         c. benda bermuatan negatif

Membuat benda-benda bermuatan listrik

Benda netral dapat dibuat menjadi bermuatan listrik dengan cara menggosok, contoh 1. Plastik maupun ebonit jika digosok-gosokkan dengan kain wol akan menjadi

bermuatan  negatif  karena elektron dari wol berpindah ke plastik atau ebonit. Maka, plastik atau ebonit akan kelebihan elektron. Sebaliknya wol kekurangan elektron, maka wol bermuatan positif.

2. Kaca yang digosok-gosokkan dengan kain sutera akan menjadi positif karena elektron dari kaca berpindah ke sutera. Maka, kaca akan kekurangan elektron. Sebaliknya kain sutera menjadi kelebihan elektron, maka kain sutera menjadi bermuatan negatif.

Interaksi Muatan Listrika. muatan yang tidak sejenis akan tarik-menarikb. muatan yang sejenis akan tolak menolak

Page 19: Bedah skl fisika

Penerapan Listrik Statisa.Petir ( Halilintar )

Orang yang pertama kali menyatakan bahwa petir merupakan listrik statis adalah Benjamin Franklin pada tahun 1700. Dalam penyelidikannya, dia mengungkapkan bahwa listrik statis dapat bergerak cepat pada bahan-bahan tertentu dan permukaan runcing lebih banyak menarik elektron daripada permukaan datar.  Untuk menghindari bahaya petir di atas gedung perlu dipasang penangkal petir yang terbuat dari tembaga yang ditancapkan ke dalam tanah. Adapun, tembaga yang berujung runcing dipasang pada ujung bangunan.

b.Generator Van de GraffGenerator Van de Graff terdiri atas:a. dua ujung runcing yang terdapat di bagian atas dan bawah,b. sebuah silinder logam yang terdapat di bagian bawah,c. sebuah silinder politilen yang terdapat di bagian atas,d. sabuk karet yang menghubungkan kedua silinder,e. konduktor berongga berbentuk bola (kubah).

Page 21: Bedah skl fisika

SIFAT CAHAYA

Berikut ini sifat-sifat cahaya, antara lain :1. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat merambat pada ruang

hampa udara atau tanpa memerlukan medium           2. Cahaya termasuk jenis gelombang transversal.3. Cahaya merambat lurus.4. Cepat rambat cahaya di udara, yakni sebesar 3 x 108 m/s. Dalam medium yang

berbeda, cepat rambat cahaya dipengaruhi oleh indeks bias mediumnya.5. Cahaya dapat direfleksikan atau dipantulkan.6. Cahaya dapat direfraksikan atau dibiaskan.7. Cahaya dapat didispersikan atau diuraikan.8. Cahaya dapat mengalami interferensi/perpaduan

Setiap benda yang dapat memancarkan cahaya disebut sumber cahaya dan setiap benda yang tidak dapat memancarkan cahaya disebut benda gelap.

Hukum Pemantulan CahayaHukum pemantulan cahaya menurut Snellius berbunyi:1.   sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.2.   sudut sinar datang = sudut sinar pantul.

Hukum Pembiasan CahayaHukum Pembiasan cahaya menurut Snellius, berbunyi :1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias letaknya dalam satu bidang datar.2. Sinar   datang   dari    medium   renggang  ke rapat akan dibiaskan mendekati     garis normal dan sinar datang dari medium rapat ke renggang akan dibiaskan     menjauhi garis normal.

Page 22: Bedah skl fisika

BESARAN-BESARAN YANG BERHUBUNGAN DENGAN CERMIN  (CEKUNG-CEMBUNG ) DAN LENSA (CEKUNG-CEMBUNG ) Biasanya yang keluar berupa soal yang memerlukan perhitungan dengan rumus. Berikut rumus-rumus yang berlaku pada cermin ( cekung-cembung ) dan lensa ( cekung-cembung ) :

            1        1                                 2      1       1                           a.    f=   +                 atau             =   +                          So      Si                                R     So     Si                    

        Rumus di atas dapat di ubah menjadi persamaan sebagai berikut :

                 So x Si                          Si x f                          So x f             (i)  f=              (ii)   So=            (iii)  Si =                              So + Si                          Si – f                          So – f                     Si        hib.  M = =               So       ho

c.  Jarak fokus   :    f  =  ½  R             ( R  = jari- jari kelengkungan )

Keterangan :   So= jarak benda (cm)   Si = jarak bayangan(cm)    f   = jarak fokus(cm)    M =  perbesaran bayangan    ho = tinggi benda(cm)    hi  = tinggi bayangan(cm)

d. Catatan Penting….!!!(i).  Jika Si = bernilai positif (+), maka bayangannya bersifat nyata(ii). Jika Si =  bernilai negatif (-), maka bayangannya bersifat maya(iii). Jika M>1, maka sifat bayangannya diperbesar(iv). Jika M=1, maka sifat bayangannya sama besar(v).  Jika M<1, maka sifat bayangannya diperkecil(vi). Nilai fokus·

       cermin cekung         f = bernilai positif  (+       cermin cembung  f = bernilai negatif (-)        lensa cekung           f = bernilai negatif (-)       lensa cembung        f = bernilai positif  (+)

e. Kekuatan Lensa (P)    Satuan kekuatan lensa adalah dioptri (D). Rumus kekuatan lensa :              1                   1

Page 23: Bedah skl fisika

     P =   atau f = ( rumus ini digunakan jika  f dalam satuan meter )              f                    P

            100                100     P =   atau f = ( rumus ini digunakan jika  f dalam satuan cm )              f                    P

f. Sifat Bayangan

    (i) Sifat bayangan cermin cekung dan lensa cembung

            Rb + Rby = V

 Benda di R I : maya, tegak, diperbesar       Benda di R II : nyata, terbalik, diperbesar  Benda di R III : nyata, terbalik diperkecil   

(ii) Sifat bayangan cermin cembung  dan lensa cekung :            maya, tegak, diperkecil 

Page 24: Bedah skl fisika

ALAT OPTIK

a.      Mata      : 

  

     - Sifat bayangan yang terbentuk oleh lensa mata  : nyata, terbalik, diperkecil         

     - Cacat mata :  

                     

         Astigmatisme yaitu cacat mata yang mengakibatkan seseorang tidak dapat membedakan garis vertikal  dan  horizontal. Penderita   dapat ditolong dengan menggunakan kaca mata berlensa silinder.

Page 25: Bedah skl fisika

b.      Kamera :

  - posisi benda : harus berada setelah 2F   - sifat  bayangan : nyata, terbalik, diperkecil  ( sama dengan pada mata )   

c.    Lup (kaca pembesar)  :          

Terdiri dari satu lensa cembung ( positip )      Agar benda terlihat, maka benda diletakkan di ruang I yaitu antara titik pusat (O)

dan titik fokus (F) sehingga terbentuk bayangan yang bersifat maya, tegak, dan diperbesar. 

Saat bayangan terbentuk di titik dekat mata, maka mata berakomodasi maksimum. 

Jika ingin mengamati benda dengan lup tanpa berakomodasi, maka benda diletakkan tepat di titik fokus lensa sehingga yang masuk ke mata berupa sinar sejajar. Ini dikatakan mengamati dengan mata tidak berakomodasi.

Banyak dipakai oleh tukang reparasi jam

Perbesaran bayangan saat mata berakomodasi maksimum  :  M=Sn

F+1

Perbesaran bayangan saat mata tanpa akomodasi               :  M=Sn

F Sn = titik dekat mata ( 25 cm )

Page 26: Bedah skl fisika

d.   Mikroskop 

Terdiri dari 2 lensa cembung : obyektif dan okuler Benda ditempatkan di ruang  II  ( antara F dan 2F ) dari lensa

obyektif Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif akan menjadi benda bagi lensa okuler.Bila diamati dengan mata berakomodasi, maka benda (bayangan dari lensa objektif) diletakkan di antara titik pusat lensa okuler (Ook) dan titik fokus okuler (Fok). Sedangkan jika diamati dengan mata tanpa berakomodasi, maka benda (bayangan dari lensa objektif) diletakkan di titik fokus lensa okuler (Fok). 

Bayangan oleh lensa obyektif bersifat : nyata, terbalik, diperbesar  Bayangan yang terbentuk oleh mikroskup bersifat : maya, terbalik, diperbesar  Perbesaran bayangan oleh mikroskop dituliskan dengan rumus :

 M    =  M  oby  X  M ok           

 Moby   : perbesaran obyektif                                             Mok   : perbesaran okuler

e.  Teropong :       Alat untuk melihat benda yang sangat jauh      Dibedakan menjadi :

a. teropong bintang : mempunyai 2 lensa positip ( obyektif dan okuler )Panjang teropong (d) = f obyektif  + f okuler

b. teropong bumi : mempunyai 3 buah lensa positip ( obyektif, pembalik dan okuler )

c. teropong panggung/tonil/sandiwara : mempunyai 2 buah lensa yaitu lensa positif  untuk obyektif dan lensa negatif untuk okuler .

Page 27: Bedah skl fisika

GETARAN

Getaran adalah gerakan bolak-balik secara periodik (berulang-ulang) melalui titik kesetimbangan. Contoh getaran adalah ayunan sederhana dan getaran pada pegas. Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu kali getaran disebut periode getar yang dilambangkan dengan (T). Banyaknya getaran dalam satu sekon disebut frekuensi (f).

Beberapa istilah pada getaran :Amplitudo getaran = A-B atau B-C 1 getaran               = A-B-C-B-A atau B-C-B-A-B       1/2 getaran            = A-B-C 1/4 getaran            = A-B atau B-C

Rumus-rumus pada getaran : a. Frekuensi gelombang            n     f =            tb. Peride gelombang             t     T =             nc. Hubungan antara frekuensi dan periode getaran             1                  1     T = atau f  =              f                   TDimana :f = frekuensi getaran ( Hz )T = periode getaran ( s )n = jumlah getarant = waktu getar ( s )

Page 28: Bedah skl fisika

GELOMBANG

Gelombang dihasilkan dari getaran. Berdasarkan medium perambatnya, gelombang dapat dibedakan menjadi dua bagian, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan medium, misalnya gelombang tali, gelombang air, dan gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat tanpa medium, misalnya gelombang radio, gelombang cahaya, dan gelombang radar.Dari kedua jenis gelombang tersebut, yang akan dipelajari adalah gelombang mekanik. Berdasarkan arah perambatannya, gelombang mekanik dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gelombang transversal dan gelombang longitudinal.

A. Gelombang TransversalGelombang transversal adalah gelombang yang arah getaran dan arah rambatannya saling tegak lurus. Contoh gelombang transversal : gelombang tali, gelombang laut, gelombang padi di sawah, gelombang slinki. Contoh lain dari gelombang transversal adalah gelombang pada permukaan air, dan semua gelombang elektromagnetik, seperti gelombang cahaya, gelombang radio, ataupun gelombang radar. Perhatikan gambar gelombang berikut !

Gambar : Gelombang Transversal

Bagian-bagian gelombang transversal :

amplitudo                         = B-B’, D-D’, F-F’, H-H’ bukit gelombang             = A-C atau E-G lembah gelombang         = C-E  atau G-I 1 gelombang                   = A-B-C-D-E  atau E-F-G-H-I panjang gelombang ()  =1bukit +1lembah = A-E atau E-I

Page 29: Bedah skl fisika

B. Gelombang LongtudinalGelombang longitudinal adalah gelombang yang arah getarnya sejajar dengan arah rambatannya. Gelombang bunyi dan gelombang pada gas yang ditempatkan di dalam tabung tertutup merupakan contoh gelombang longitudinal.

    Gambar : Gelombang Longitudinal

    Satu gelombang longitudinal = 1 rapatan + 1 renggangan

    Rumus-rumus dalam gelombang :    a. Frekuensi gelombang                n        f =                t    b. Peride gelombang                 t        T =                 n    c. Hubungan antara frekuensi dan periode getaran                1                   1        T = atau f =                 f                   T    d. Cepat rambat gelombang         v=.f

    Dimana :     f = frekuensi getaran ( Hz )     T = periode getaran ( s )     n = jumlah getaran     t = waktu getar ( s )=panjang gelombang (m)

Page 30: Bedah skl fisika

Contoh Soal :1. Suatu getaran dalam waktu 10s menghasilkan 20 getaran. Tentukan :    a. frekuensi getaran    b. periode getaran    Jawab :    f=n/t = 20/10=2Hz   T=t/n=10/20=0,5s

2. Suatu sumber bunyi bergetar dengan frekuensi 50Hz. Berapakah :    a. jumlah getaran yang dihasilkan dalam 10s?     b. periode getaran sumber bunyi tersebut ?    Jawab :    a. n=f x t=50Hz x 10s=500 getaran    b T=1/f=1/50Hz=0,02s

Contoh soal :Pada seutas tali merambat gelombang dengan frekuensi 5 Hz dan panjang gelombang 20cm. Tentukan  cepat rambat gelombang tali tersebut !   

Penyelesaian:Diketahui : f = 10 Hz 

 = 20 cm = 0,2 m 

Ditanyakan : v = ..... ?Jawab:v = f   = (10 Hz)(0,2 m)   = 2 m/sJadi, cepat rambat gelombang tali tersebut adalah 2 m/s.

Page 31: Bedah skl fisika

TEKANAN PADA ZAT PADAT

Besarnya tekanan pada zat padat merupakan perbandingan antara gaya yang bekerja dengan luas bidang tekan. Semakin besar gaya yang bekerja maka semakin besar tekanan yang dihasilkan. Tetapi semakin besar luas bidang tekan maka semakin kecil tekanan yang dihasilkan gaya tersebut. Jadi, besarnya tekanan pada zat padat berbanding lurus dengan gaya yang bekerja dan berbanding terbalik terhadap luas bidang tekan. Satuan Tekanan dalam SI adalah adalah  N/m2. Satuan ini juga disebut pascal (Pa) dimana 1 Pa=1N/m2 . Secara matematis dapat dituliskan :

dimana :P= Tekanan (N/m2)F = Gaya ( N ) A= Luas bidang tekan (m2)

Contoh :Sebuah kotak yang beratnya 300 N dan luas alasnya 2 m2 diletakkan di atas lantai. Hitunglah tekanan yang diberikan kotak pada lantai!Penyelasaian :Diketahui :F = 500 NA = luas alas kotak = 1 m2

Ditanyakan :P = .... ?Jawab :       F         300NP= ____ = _______ =150 N/m2

       A          2m2

Page 32: Bedah skl fisika

TEKANAN PADA ZAT CAIR ( TEKANAN HIDROSTATIS )

Tekanan pada zat cair dipengaruhi oleh :

kedalaman (h), bahwa semakin dalam posisi zat yang diam maka semakin besar tekanannya berarti tekanan hidrostatis sebanding dengan kedalaman (h).

massa jenis zat cair (), Semakin besar massa jenis suatu zat cair, semakin besar pula tekanannya pada kedalaman tertentu.

percepatan grafitasi (g), karena tekanan zat cair juga disebabkan oleh berat zat cair

Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa tekanan berbanding lurus dengan massa jenis zat cair dan kedalaman di dalam zat cair. Pada umumnya, tekanan pada kedalaman yang sama dalam zat cair yang serba sama adalah sama. Secara matematis dirumuskan :

P=.g.hdengan

p = tekanan (N/m2)= massa jenis zat cair (kg/m3)g = percepatan gravitasi (m/s2)h = tinggi zat cair (m)

Hukum Pascal

Berdasarkan percobaan di samping, Blaise Pascal mengemukakan suatu hukum yang dikenal dengan Hukum Pascal, yaitu: Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar. Aplikasi hukum Pascal yaitu pada dongkrak hidrolik, rem hidrolik, mesin pengangkat mobil, pompa sepeda, mesin pengepres kapas.

Page 33: Bedah skl fisika

Dongkrak Hidrolik

     

 

Gbr. Skema Dongkrak Hidrolik      

Rumus yang berlaku pada dongkrak hidrolik:

Keterangan:F1 = gaya pada penghisap pertama (N)F2 = gaya pada penghisap kedua (N)A1 = luas penampang pengisap pertama (m2)A2 = luas penampang pengisap kedua (m2)

Hukum ArchimedesHukum Archimedes menyatakan bahwa apabila suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair baik sebagian atau seluruhnya, benda akan mendapatkan gaya apung yang besarnya sama dengan berat benda zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut. Beberapa teknologi yang memanfaatkan prinsip Archimedes adalah kapal selam, kapal laut, balon udara, hidrometer, dan jembatan ponton. Secara matematis hukum Archimedes dituliskan :

Fa =  .V.gdengan :Fa = gaya ke atas / gaya apung ( N )= massa jenis zat cair ( kg/m3)V   = volume zat cair (m3)g    = percepatan grafitasi (m/s2)

   

Page 34: Bedah skl fisika

TEKANAN UDARA

A. Pengaruh ketinggian permukaan tekanan udara. Tekanan udara di permukaan laut = 76 cmHg atau 1 atm. Setiap ketinggian bertambah 100 m tekanan udara berkurang 1 cmHg.

B. Tekanan udara dalam ruang tertutupAlat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup dinamakan manometer. Manometer ada dua macam, yaitu manometer raksa dan manometer logam Alat untuk mencatat perubahan tekanan udara secara terus menerus disebut barograf.

             Besar tekanan gas dapat dihitung dengan rumus:

Pgas = Pbar + h

Page 35: Bedah skl fisika

Pesawat sederhana adalah alat-alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan. 

Ada 4 jenis pesawat sederhana, yaitu  tuas, katrol, bidang miring, dan roda gigi.

TUASSistem kerja tuas terdiri atas tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Perhatikan gambar tuas di bawah ini.

Jenis-Jenis Tuas

Adapun persamaan / rumus yang berlaku pada  tuas  adalah :

Page 36: Bedah skl fisika

Contoh Soal :Sebuah  batu seberat 500 N akan dipindahkan dengan tuas yang panjangnya 3 m. Untuk membuat   sistem   pengungkit, digunakan sebuah batu sebagai tumpuan. Jika jarak titik tumpu terhadap beban 1 m, hitunglah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan batu!

Penyelesaian :Diketahui :                                                  Jawab :panjang tuas = 3m                                             w x lblb = 1m                                                         F = ______

lk = 3m -1m = 2m                                                  lkF = 500 N                                                              500N x 1m  Ditanyakan :                                                     = ___________  =  250 NF - ….?                                                                     2m

KATROLa. Katrol Tetap

  Bagian-bagian katrol tetap :

W = beban

F  = gaya kuasa

lb  = AO = lengan beban

lk  = OB = lengan kuasa

Pemanfaatan katrol tetap biasanya digunakan untuk menimba air. Katrol  berfungsi untuk mengubah arah gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah.

W = F

Keuntungan mekanis ( KM ) katrol tetap :

           lk KM = _____, karena lk = lb , maka :          Lb

  KM = 1

Jadi, keuntungan mekanis katrol tetap = 1

Page 37: Bedah skl fisika

b. Katrol Bergerak  

Prinsip katrol tunggal bergerak hampir sama dengan tuas jenis kedua, yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa.  Titik tumpu katrol tunggal bergerak berada di titik A. Lengan beban lb adalah jarak AO dan lengan kuasa lk adalah jarak AB. Dengan demikian, berlaku persamaan sebagai berikut : 

  lkKM= ____, karena lk = 2lb , maka :

  lb

  2lbKM=____ = 2

  lb

Jadi, keuntungan mekanis katrol tunggal bergerak adalah : 2

c. Katrol Berganda ( = Takal atau Katrol Majemuk )

      Katrol majemuk merupakan gabungan dari beberapa katrol sehingga kerja yang dilakukan semakin mudah. Keuntungan mekanis dari katrol majemuk bergantung pada banyaknya katrol atau tali yang dipergunakan untuk mengangkat beban. Jadi, keuntungan mekanisnya sama dengan 4. Jika kamu akan mengangkat beban 400 N, cukup dengan gaya 100 N saja benda sudah terangkat.

BIDANG MIRING

Ketika kita berada di toko bangunan, mungkin kalian pernah melihat orang yang akan menaikkan cetakan semen untuk membuat sumur ke atas bak truk. Nah, pesawat sederhana apakah yang mereka gunakan untuk menaikkan cetakan semen tersebut? Bidang miring merupakan alat yang sangat efektif untuk memudahkan kerja.Yang termasuk bidang miring adalah baji, paku, pisau, dan sekrup.

                       

Page 38: Bedah skl fisika

Keuntungan mekanis bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan.

Keuntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang bidang miring (s) dan tinggi bidang miring (h).

                                     

Contoh Soal :Seseorang akan menaikkan sebuah peti seberat 600 N ke dalam bak truk. Ia menggunakan sebuah papan dengan panjang 3m yang digunakan sebagai bidang miring. Jika jarak permukaan tanah dan bak truk  1,5m, hitunglah a. kuasa yang diperlukan !b. keuntungan mekanis bidang miring !Penyelesaian :Diketahui :   W=600N   s=4m   h=2mDitanyakan :    a. F=…..?   b. KMJawab :                                    W       s   Berlaku Rumus : KM= ___ = ___

                                     F        h

              W x h            600N x 1,5m   a. F= _______     = _______________ = 300 N                  s                       3m

                  s          3m   b. KM = ____ =  ______   = 2                  h         1,5m

Page 39: Bedah skl fisika

GIGI RODA

Gigi roda merupakan contoh pesawat sederhana. Gigi roda banyak digunakan pada mesin-mesin mobil, sepeda motor, dan sepeda. Sepeda masa kini telah dilengkapi dengan gigi roda yang lebih dari satu. Gigi roda ini berfungsi meningkatkan atau menurunkan putaran.

Page 40: Bedah skl fisika

RINGKASAN MATERI

USAHASebuah benda dikatakan melakukan usaha jika ada gaya yang dilakukan pada benda tersebut atau benda tersebut memberikan gaya yang menyebabkan benda tersebut berubah posisinya.Berikut ini gambar untuk menjelaskan usaha yang dilakukan terhadap benda yang arahnya horisontal.

                                 Usaha (W) dapat dituliskan dalam bentuk matematis, yaitu hasil kali antara gaya (F) dan perpindahan (s).W = F x s           W = Usaha, satuannya joule ( J )                           F  = Gaya, satuannya newton ( N )                           s   = jarak / perpindahan, satuannya meterContohSeseorang  mendorong meja dengan gaya 100 N. Meja tersebut bergeser sejauh 2 m. Hitunglah usaha yang dilakukan orang tersebut!Jawab:F = 100 Ns  = 2 mW = .... ?W = F × s= 100 N × 2 m= 200 Nm = 200 Joule

Sekarang, bagaimanakah besarnya usaha yang dilakukan untuk memindahkan sebuah benda ke arah vertikal?

Memindahkan benda secara vertikal memerlukan gaya minimal untuk mengatasi gaya gravitasi bumi yang besarnya sama dengan berat suatu benda. Secara matematis gaya tersebut dapat ditulis sebagai berikut :

F = m . g

Page 41: Bedah skl fisika

Karena perpindahan benda ke arah vertikal sama dengan ketinggian benda (h), diperoleh usaha yang dilakukan terhadap benda tersebut sebagai berikut.W = F s.

W = m g h 

dengan: W = usaha (J)

               m = massa (kg)

               g  = percepatan gravitasi (N/kg)

                h = perpindahan atau ketinggian (m)

Contoh Soal :

Sebuah benda yang massanya 5 kg diangkat vertikal sampai ketinggian 2 m. Apabila percepatan gravitasi di tempat tersebut 10 m/s2, hitunglah besarnya usaha untuk memindahkan benda tersebut.

Penyelesaian:Diketahui: m = 5 kg

h  = 2 m

g = 10 m/s2

Ditanyakan :W= ..... ? 

Jawab:W = m.g.h

W = (5 kg)(10 m/s2)(2 m)

W = 100 J

Jadi, besarnya usaha untuk memindahkan benda ke atas setinggi 2 m adalah 100 joule.

Page 42: Bedah skl fisika

ENERGIEnergi dapat didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha.  Bentuk-bentuk energi antara lain :

1. energi nuklir2. energi kimia3. energi listrik4. energi cahaya5. energi bunyi, dan lain-lain.

Contoh perubahan energi antara lain sebagai berikut.a. Energi  listrik   menjadi  energi panas, misalnya pada setrika listrik, kompor listrik,

dan solder listrik.b. Energi listrik menjadi energi cahaya, misalnya pada lampu.c. Energi listrik menjadi energi kimia, misalnya pada penyetruman (pengisian) aki.d. Energi cahaya menjadi energi kimia, misalnya fotosintesis.

Energi MekanikEnergi mekanik adalah energi yang dimiliki suatu benda yang berkaitan dengan gerak. Energi mekanik terdiri atas energi potensial dan energi kinetik.

Keterangan : Em = Energi MekanikEp = Energi PotensialEk = Energi Kinetik               

Energi PotensialEnergi potensial adalah energi yang disebabkan oleh posisi benda.  Semakin besar ketinggian posisi suatu benda, maka energi potensial benda juga semakin besar.

Keterangan:Ep = energi potensial (Joule)m  = massa (kg)g   = percepatan gravitasi (m/s2)h   = ketinggian (m)

Page 43: Bedah skl fisika

Energi KinetikEnergi kinetik dapat didefinisikan   sebagai energi yang dimiliki sebuah benda karena kelajuan-nya. Energi kinetik dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:Ek = energi kinetik (Joule)m = massa (kg) v = kelajuan (m/s)

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk energi menjadi bentuk energi yang lain. Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Kekekalan Energi. Untuk memahami hukum tersebut perhatikan gambar berikut ini. Apabila benda selama bergerak naik dan turun hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi, besar energi mekanik selalu tetap. Dengan kata lain, jumlah energi potensial dan energi kinetik selalu tetap. Pernyataan itu disebut Hukum Kekekalan Energi Mekanik. Rumus untuk menentukan kecepatan benda pada ketinggian tertentu setelah beberapa saat jatuh bebas karena dilepaskan  adalah :

Page 44: Bedah skl fisika

Contoh soal :   

Sebuah benda jatuh tanpa kecepatan awal dari ketinggian 7,25 m. Jika    diketahui percepatan gravitasi g = 10 m/s2,  maka  berapakah besarnya kecepatan pada saat ketinggian benda 6m     dari tanah ?

Penyelesaian :

Page 45: Bedah skl fisika

MATERI

Menentukan besaran kalor dalam perubahan suhuUntuk itu kalian harus paham betul rumus-rumus pada materi Kalor ini. Adapun rumusnya mudah di ingat lho ....., cuma ada 3 yaitu :

a. Besarnya kalor yang diperlukan untuk proses mengubah suhu zat, rumusnya :                           Q = m.c.∆t 

    Ada yang menghafal m.c.∆t dengan "macet"

b. Besarnya kalor yang diperlukan untuk proses melebur pada titik leburnya, rumusnya : 

                          Q = m.L     Ada yang menghafal m.L dengan "melebur"

c. Besarnya kalor yang diperlukan untuk menguap pada titik didihnya, rumusnya :                          Q= m.U    Ada yang menghafal m.U dengan "menguap"

    Keterangan :    Q = banyaknya kalor yang diperlukan, satuannya joule ( J )    m = massa zat, satuannya kg    c  = kalor jenis zat, satuannya J/kg0C    ∆t = perubahan suhu ( = suhu akhir - suhu awal )    U = kalor uap, satuannya J/kg    L = Kalor lebur, satuannya J/kg     

Biasanya  soal yang keluar dalam UN untuk indikator yang pertama ini yaitu menentukan banyaknya kalor yang diperlukan untuk proses mengubah suhu zat dan mengubah wujud zat. Soal disajikan  berupa grafik hubungan antara  banyaknya  kalor  dan  perubahan suhu.  Soal  model  seperti  ini pula yang kadang siswa mengalami kesulitan dalam  memahami grafik tersebut. 

Page 46: Bedah skl fisika

Sekarang  kamu  perhatikan contoh grafik hubungan antara banyaknya kalor dan  perubahan suhu pada proses pemanasan  terhadap  0,5 kg es pada suhu -100C menjadi uap pada titik didihnya 1000C berikut ini.

      

     Berapakah jumlah kalor yang diperlukan ?                                      

    Untuk  mengerjakan  soal  seperti ini,  kalian   harus  paham  betul  rumus                  

      yang digunakan.

    Besarnya  kalor  yang  diperlukan  untuk  proses dari titik A sampai titik D            adalah :                 Q Total = Q AB + Q BC + Q CD  + Q DE

    Dimana :        Q AB    pada proses ini grafiknya  naik  artinya  terjadi  perubahan suhu                              maka ada ∆t                       Rumusnya : Q AB= m.ces.∆t               Q BC    pada    proses    ini    grafiknya  mendatar   artinya   tidak terjadi                       perubahan suhu maka tidak ada ∆t                       Rumusnya : QBC = m.Les

      QCD    pada  proses  ini grafiknya naik artinya   terjadi   perubahan suhu                     maka ada ∆t                      Rumusnya : QCD = m.cair                             QDE    pada   proses   ini   grafiknya   mendatar  artinya   tidak     terjadi                      perubahan suhu maka tidak ada ∆t                     Rumusnya : Q DE= m.U                    

Page 47: Bedah skl fisika

Perubahan Wujud dalam kehidupan sehari-hariPerubahan wujud zat dapat berubah   dari   wujud   yang satu ke wujud yang lain.     

Berikut perubahan wujud yang terjadi pada zat, yaitu :1) Mencair/melebur

Perubahan wujud zat padat menjadi cair disebut   mencair.  Saat zat mencair memerlukan energi kalor. Contoh peristiwa mencair, antara lain: es dipanas-kan, lilin dipanaskan dll

2) MembekuPerubahan  wujud   zat   cair menjadi padat disebut membeku. Pada saat zat membeku melepaskan energi kalor. Contoh peristiwa membeku, antara lain : air didinginkan di bawah 00C , lilin cair didinginkan, dll

3) MenguapPerubahan wujud zat cair menjadi gas disebut menguap. Pada saat tersebut zat memerlukan energi kalor. Contoh, antara lain: minyak wangi, air dipanas-kan sampai mendidih, dll

4) MengembunPerubahan   wujud   zat   gas   menjadi  cair disebut mengembun. Saat terjadi pengembunan zat melepaskan energi kalor. Contoh, antara lain : gelas berisi es bagian luarnya basah, titik air di pagi hari pada tumbuhan, dll

5) MenyublimPerubahan   wujud   zat   padat  menjadi  gas  disebut  menyublim. Pada saat penyubliman  zat   memerlukan  energi kalor. Contoh, antara lain: kapur barus (kamper), obat hisap , dll

6) Mengkristal atau menghablurPerubahan   wujud   zat   gas   menjadi   padat.  Pada  saat  pengkristalan zat melepaskan  energi  kalor.   Contoh peristiwa pengkristalan, antara lain: salju, gas yang didinginkan, dll

Page 48: Bedah skl fisika

PENGERTIAN ZAT

Zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Ada tiga wujud zat yaitu zat padat, zat cair, dan gas. Zat tersusun dari partikel-partikel yang disebut atom. Beberapa atom membentuk molekul.    Molekul adalah bagian terkecil dari suatu zat yang masih mempunyai sifat zat itu. Molekul di  dalam zat selalu bergerak sehingga memiliki energi. 

PERUBAHAN WUJUD ZAT

Perubahan wujud yang menyerap/memerlukan kalor/panas : melebur, menguap, menyublim Perubahan wujud yang melepaskan kalor/panas : membeku, mengembun, mengkristal / menyubim

SIFAT ZAT

Untuk memahami sifat zat, kamu harus tahu terlebih dahulu bagaimana susunan partikel zat itu. Perhatikan gambar berikut ini !

PADAT   CAIR       GAS                       Gambar : Susunan partikel zat padat, zat cair, dan gas

Nah, sekarang kamu tahu kan sifat zat itu. Berikut ini sifat-sifat zat padat , cair dan gas, yaitu :

Page 49: Bedah skl fisika

a. Sifat-sifat zat padat·    Letak partikelnya sangat berdekatan·    Susunan  partikel nya teratur ·    Gaya antar partikel sangat kuat·    Gerak partikel tidak bebas, hanya berotasi di tempat

b. Sifat-sifat zat cair·    Letak molekulnya agak berjauhan·    Susunan partikelnya tidak teratur·    Gaya antar partikel kurang kuat·    Gerak partikelnya lebih bebas

c. Sifat-sifat gas·   Letak partikelnya sangat berjauhan·   Susunan partikelnya tidak teratur·    Gaya antar partikel sangat lemah.  Gerak partikelnya sangat bebas sehingga dapat memenuhi ruangan.

Massa JenisHal yang perlu diperhatikan adalah bagaimana menghitung massa jenis suatu benda.

 Perlu Diingat !!!

Page 50: Bedah skl fisika

Massa Jenis Dalam Kehidupan Sehari-hariPernahkah kita berpikir, kalau kapal, es terapung, dan galangan kapal adalah beberapa contoh dari penerapan massa jenis dalam kehidupan. Kalau belum mari kita ikuti uraian berikut.

1. Kapal Besi TerapungBagaimana kapal besi bisa terapung? Padahal besi sebagai bahan pembuat kapal memiliki massa jenis yang lebih besar daripada massa jenis air laut ?

Jawabannya Para pembuat kapal membuat lambung kapal yang lebar dan kosong yang hanya berisi udara. Udara memiliki massa jenis 0,00129 g/cm3 yang jauh lebih ringan dibadingkan dengan air sehingga massa jenis total kapal lebih kecil jika

dibandingkan massa jenis air laut.  Hasilnya kapal terapung.

2. Es TerapungPernahkah kamu minum es teh ? Akan terlihat bahwa es mengapung di dalam gelas

berisi minuman tersebut. Tahukah kamu bahwa massa jenis es lebih ringan 89% dari massa jenis air dingin? Akibatnya 11% dari bongkahan es berada di atas permukaan air dan sisanya tenggelam di bawah permukaan air. Kenyataan tersebut membuat gunung es yang mengapung di laut sangat membahayakan, khususnya untuk kapal-kapal yang sedang berlayar. Hal ini telah terbukti pada kecelakaan bersejarah yang terjadi

pada kapal penumpang Titanic pada tahun 1912. Kapal yang “tidak bisa tenggelam” itu akhirnya tenggelam di laut Atlantik Utara setelah menabrak sebuah gunung es.

3. Galangan KapalGalangan kapal digunakan untuk memperbaiki kapal yang rusak. Prinsip kerja galangan kapal serupa dengan kapal, tetapi dapat ditenggelamkan dan dimunculkan. Galangan kapal dapat diisi penuh dengan dengan air laut atau dikosongkan. Kapal yang akan diperbaiki dimasukkan ke dalam galangan. Kemudian,

air di dalam kapal dikurangi, ini akan mengakibatkan di dalam galangan hanya berisi udara yang massa jenisnya jauh lebih kecil. Galangan pun akan terangkat. Akhirnya kapal terangkat dan dapat diperbaiki.

Page 51: Bedah skl fisika

4. Balon Gas

Pernahkah kamu melihat balon udara? Tahukah kamu, gas apa yang terdapat di dalamnya? Balon gas berisi gas helium. Gas helium memiliki massa jenis yang lebih kecil dari udara, sehingga balon gas bisa naik ke atas.

5. Endapan Kapur pada Air Minum Dingin di Dalam Lemari Es

Suatu ketika kamu mungkin pernah melihat dalam botol air minum dingin yang berasal dari lemari es terdapat endapan kapur. Kenapa hal itu dapat terjadi? Air yang jernih dapat juga mengandung kapur, namun apabila dilihat langsung dengan mata tidak kelihatan. Ketika air dingin massa jenis air lebih kecil dan terpisah dari kapur sehingga kapur yang memiliki massa jenis lebih besar akan turun ke bawah dan mengendap.

Menganalisis Benda Terapung, Melayang, Dan Tenggelam

Dengan membandingkan massa jenis zat cair dan benda yang dicelupkan kedalamnya, kamu dapat mengetahui benda-benda tersebut terapung melayang, atau tenggelam.a. Jika massa jenis zat lebih kecil dari massa jenis zat cair, maka benda akan terapung.b. Jika massa jenis zat sama dengan massa jenis zat cair, maka benda akan melayang.c. Jika massa jenis zat lebih besar dari massa jenis zat cair, maka benda akan tenggelam.

Page 52: Bedah skl fisika

A. ALAT YANG DIGUNAKAN UNTUK MENYELIDIKI PEMUAIAN ZAT

Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat padat disebut muschenbroek. Dalam eksperimen yang dilakukan menunjukkan bahwa hampir semua benda padat apabila dipanaskan mengalami perubahan panjang, luas dan volume.

                                    Gambar : Muschenbroek

Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian zat cair disebut labu didih. Sifat utama zat cair adalah menyesuaikan dengan bentuk wadahnya. Oleh karena itu zat cair hanya memiliki muai volume saja.

                                               Gambar : Labu didih

Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian gas disebut dilatometer.

Gambar : Dilatometer

Page 53: Bedah skl fisika

B. PENERAPAN PEMUAIAN DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

     a. Pengelingan

Menyambung dua pelat dengan menggunakan paku khusus dengan 

proses khusus disebut mengeling.

Pengelingan dapat dijumpai pada pembuatan badan kapal

     b.  Bimetal

Bimetal adalah dua keping logam yang mempunyai koefisien muai panjang berbeda dikeling menjadi satu.  Pengelingan adalah menyatukan logam dengan paku logam. 

Keping bimetal peka terhadap perubahan suhu. Jika keping bimetal dipanaskan, maka akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya lebih kecil. Bila didinginkan, keping bimetal akan melengkung ke arah logam yang angka koefisien muai panjangnya lebih besar. 

Bimetal dimanfaatkan untuk membuat termostat. Termostat adalah alat yang berfungsi ganda sebagai saklar otomatis dan sebagai pengatur suhu. Beberapa alat yang memanfaatkan keping bimetal dalam termostat, antara lain: setrika listrik, almari es, bel listrik, alarm kebakaran, lampu sen mobil atau motor, rice cooker, oven.

     c. Pemasangan roda logam pada  pedati dan kereta api

Pelat logam dipanaskan terlebih dahulu kemudian dipasang pada roda kayu pedati atau kereta api. Setelah dingin maka roda logam tersebut akan menyusut sehingga terpasang sangat kuat pada roda kayu pedati maupun kereta api.

Page 54: Bedah skl fisika

C. MASALAH YANG DITIMBULKAN OLEH PEMUAIAN DALAM  KEHIDUPAN SEHARI-HARI

     a. Penyambungan rel kereta api

Pada sambungan dibuat agak renggang agar jika terjadi pemuaian rel kereta api tidak melengkung.

     b. Pemasangan kaca jendela

Bingkai jendela dibuat sedikit lebih besar daripada ukuran sebenarnya. Hal ini dilakukan untuk memberi ruang kaca sehingga ketika terjadi pemuaian kaca tidak retak atau pecah.

     c. Penggunaan zat cair pada termometer 

Cairan pada termometer menggunakan zat cair yang sangat peka terhadap perubahan suhu, misalnya : alkohol dan raksa

     d. Pemasangan kabel listrik yang berada di sepanjang jalan raya

Pemasangan kawat telepon atau kawat listrik dibiarkan kendor saat pemasangannya pada siang hari. Hal ini dilakukan dengan maksud, pada waktu malam hari kawat telepon atau listrik mengalami penyusutan sehingga kawat tersebut tidak putus.

     e. Celah pemuaian pada sambungan jembatan

Sering kamu jumpai sambungan antara dua jembatan beton terdapat celah di antaranya. Hal ini bertujuan agar jembatan tersebut tidak melengkung saat terjadi pemuaian.

     f. Gelas yang diisi air panas secara tiba-tiba bisa pecah

Hal ini terjadi karena gelas bagian dalam sudah memuai, sedangkan gelas bagian luar belum memuai. Akibatnya gelas tersebut pecah.

Page 55: Bedah skl fisika

Besaran pokok                                                                                 

Besaran Turunan

Page 56: Bedah skl fisika

Membaca Alat Ukur

1. Penggaris 

Panjang pensil    = nilai pada skala akhir - nilai pada skala awal                           = 6cm - 2cm                           = 4 cm

2. Jangka Sorong

Cara membaca  = skala utama sebelum 0 skala nonius + skala nonius yg berhimpit skala utama                       = 3,5 + 0,07                       = 3,57 cm3. Neraca

Cara menghitung = jumlahkan semuanya                         = 2000g + 500 g + 50 g                         = 2550 g                         = 2,55 kg

Page 57: Bedah skl fisika

4. StopwatchSkala yang ditengah ( dengan jarum penunjuk lebih pendek ) adalah skala menit. Sedangkan yang melingkar di pinggir       ( dengan jarum penunjuk yang lebih panjang ) adalah skala detik. 

5. Mikrometer Sekerup

Cara membaca = nilai pd skala tetap + nilai pd skala nonius                      = 3,5 + 0,37                      = 3,87 mm

6. Gelas Ukur

Menghitung volume= Volume akhir-Volume awal                          = 140 - 90                          = 50 ml = 50 cm3