Tampilkan posting dengan label Fisika. Tampilkan semua posting
Tampilkan posting dengan label Fisika. Tampilkan semua posting

Jumat, 08 Agustus 2014

Besaran Pokok


Besaran Pokok zamzam

Besaran adalah Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dalam angka dan satuan. Besaran terbagi menjadi 2 yaitu: Besaran Pokok, dan Besaran Turunan. Yang
Merupakan Besaran Pokok Yaitu Sebagai Berikut
Besaran Pokok

Nama Nama Satuan Lambang Satuan Lambang Dimensi
Panjang Meter M L
Massa Kilogram Kg M
Suhu Kelvin K θ
Waktu Second S T
Kuat Arus Listrik Ampere A I
Intensitas Cahaya Candela cd J
Jumlah Zat Mole Mol N

Senin, 25 Maret 2013

Daya Dan Efisiensi

Daya
Dalam pengertian usaha yaitu gaya kali perpindahan tidak diperhitungkan tentang waktu yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut. Akan tetapi cepat atau lambatnya suatu usaha itu perlu diketahui. Kecepatan atau kelajuan suatu usaha yang dilakukan dinamakan denhan daya(power) disngkat P. Secara matematis dituliskan sebagai berikut

Keterangan:
  • P=daya(watt)
  • W=usaha yang dilakukan(joule)
  • t=selang waktu untuk melakukan usaha(sekon)
Satuan daya dalam SI adalah Watt(disingkat W). Satu wat didefinisikan besar daya yang dapat menimbulkan  usaha 1 joule tiap sekon (1 J/s).   Satu wat untuk daya terlalu kecil sehingga daya sering diukur dalam kilowatt (kW) hurup k kecil sedangkan W besar karena W menunjukan nama orang. 1 kW= 1000 W.
Satuan untuk daya mesin sering dinyatakan dalam hp(horse power atau daya kuda). Satu hp setara dengan 746 W. Dalam perhitungan teknik kadang-kadang dibulatkan menjadi 750 W.

Efisiensi
Alat atau mesin pengubah energi tidak mungkin mengubah seluruh energi yang diterimanya menjadi energi yang diharapkan. Sebagian energi akan diubah menjadi energi yang tidak diharapkan. 

Proses tersebut merupakan  sifat alami sehingga dikemukakan konsep efisiensi (daya guna). Jika energi yang diterima oleh alat pengubah energi  disebut masukkan (input) dan energi yang diubah ke bentuk yang diharapkan disebut keluaran(output). Efisiensi didefinisikan sebagai hasil bagi keluaran dan masukan dikali seratus persen dan secara matematis ditulis dengan persamaan sebagai berikut.
Contoh misalnya mesin mobil berfungsi mengubah energi dari bentuk minyak menjadi energi kinetik(gerak) maka tidak semua energi minyak menjadi energi gerak sebagian lagi akan berubah menjadi energi panas.
Contoh kedua adalah: sebuah bohlam adalah alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi cahaya tetapi ada sebagian energi yang menjadi panas.

Jumat, 08 Maret 2013

Ketelitian Pengukuran dan Ketepatan Pengukuran

Pengukuran adalah  membandingkan suatu benda dengan besaran lain yang sejenis yang dipergunakan sebagai satuan-nya, alat pembanding itulah yang dinamakan dengan  alat ukur. Pengukuran supaya memiliki  ketelitian pengukuran dan ketepatan pengukuran,  harus digunakan alat yang sudah diakui secara internasional juga sudah ditera ketepatan (akurasi) serta ketelitian (presisi). Misalnya bila kita akan mengukur panjang meja maka harus digunakan mistar jangan menggunakan jari tangan atau kalau kita akan mengukur suhu air harus menggunakan termometer tidak boleh dengan ujung jari yang hasilnya hanya panas dingin atau hangat.   
Fisika merupakan ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang gejala alam melalui pengamatan atau observasi dan memperoleh kebenaran secara empiris melalui panca indera  karena itu pengukuran merupakan bagian yang sangat penting dalam proses membangun konsep-konsep fisika. Pengukuran dilakukan langsung untuk mengetahui kuantitas besaran-besaran fisika seperti yang sudah dibahas dalam besaran dan pengukuran

 

Mengapa pengukuran memerlukan alat?

Pengukuran adalah suatu kegiatan sederhana dan penting dalam kehidupan kita, bukan hanya dalam pelajaran fisika tapi dalam kehidupan sehari-hari diperlukan pengukuran misalnya pedagang sayur ketika akan menjual bawang harus menimbang bawang yang akan dijualnya atau pedagang kain harus mengukur kain yang akan dijualnya.
Demi ketelitian (presisi) dan ketepatan (akurasi) maka diperlukan alat ukur yang sudah diakui secara internasional karena kalau pengukuran dengan menggunakan anggota tubuh misalnya jari seperti contoh di atas tentu tidak akurat dan berubah-ubah. 
Presisi adalah derajat kepastian hasil suatu pengukuran sedangkan akurasi menunjukan seberapa tepat hasil pengukuran mendekati nilai yang sebenarnya. Presisi bergantung pada alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran. Umumnya semakin kecil pembagian skala suatu alat semakin teliti(pesisi) hasil pengukuran alat tersebut.
Mistar memiliki skala terkecil 1 mm, sedangkan jangka sorong memiliki skala terkecil 0,1mm atau ada juga yang sampai 0,05 mm, maka pengukuran menggunakan jangka sorong akan memberikan hasil yang lebih presisi dibanding menggunakan mistar. Ke-akurasi-an pengukuran harus di cek dengan cara membandingkan terhadap nilai standar yang ditetapkan. Ke-akurasi-an alat ukur juga harus dicek secara periodik dengan metode the two-point calibration.

Jumat, 01 Maret 2013

Teori Maxwell Tentang Gelombang Elektromagnetik

Maxwell adalah salah seorang ilmuwan Fisika yang berjasa dalam kemajuan ilmu pengetahuan serta teknologi yang berhubungan dengan gelombang. Maxwell berhasil mempersatukan penemuan-penumuan dari berbagai fisikawan  diantaranya Ampere dan Faraday. Dengan Teori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik mempersatukan Kedua teori ini dimana menurut Faraday”medan listrik dapat ditimbulkan dari perubahan medan magnet”.
Sedangkan Maxwell membuat hipotesa bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu akan menghasilkan medan magnet, yang sama halnya dengan dengan medan magnet yang berubah terhadap waktu akan menghasilkan akan menghasilkan medan listrik. Hal ini melengkapi teori maxwell , yaitu hubungan yang sangat penting antara medan listrik dan medan magnet yang dikenal dengan persamaan Maxwell.

Dengan Teori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik mempersatukan pula teori Newton serta Huygesa tentang ilmu cahaya. Menurut teori maxwell tentang gelombang elektromagnetik bahwa cahaya adalah suatu bentuk radiasi gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik dihasilkan oleh muatan yang dipercepat terdiri dari medan magnet B dan Medan listrik E yang bergetar saling tegak lurus serta keduanya tegak lurus arah perambatan gelombang. Sehingga gelombang elektromagnetik temasuk gelombang transversal.

Dengan Teori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik, Maxwell menghitung cepat rambat gelomabang elektromagnetik dengan persamaan
Keterangan :
  • C= cepat rambat gelombang elektromagnetik
  • μₒ = permeabilitas ruang hampa = 4π x 10-7Wb/Am
  •  Ԑₒ = permitivitas ruang hampa = 8,85418 x 10-12C2/N m2
Dengan memasukkan harga μₒ dan Ԑₒ diatas maka di peroleh cepat rambat gelombang elektromagnetik sebesar c= 2,99792 x 108 m/s = 3 x 108 m/s.

Nilai tersebut ternyata sesuai dengan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa. Dengan hasil ini maka Maxwell mengatakan bahwa cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Seperti gelombang mekanik maka cahaya mengalami gejala gelombang pada umumnya yaitu reflksi(pemantulan), refraksi(pembiasan), interferensi, difraksi serta polarisasi.

Dengan Teori Maxwel tentang gelombang ekektromagnetik menyimpulkan bahwa Sifat-sifat gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:
  1. Perubahan medan listrik dan medan magnet 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 magnet saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang
  3. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal
  4. Mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi juga polarisasi
  5. Besar medan listrik dan medan magnet (E=cB)
  6. Tidak dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet karena gelombang elektromagnetik tidak memiliki muatan
  7. Kecepatan dalam ruang hampa sama dengan kecepatan di udara 3 x 108 m/s.

Demikian posting kali ini mengenai teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik, mudah-mudahan bermanfaat buat siswa SMA serta SMK yang sedang belajar fisika, sebagai dasar sebelum kalian mempelajari spektrum gelombang elektromagnetik.

Hukum Pembiasan Gelombang Cahaya


Pembiasan adalah peristiwa pembelokan arah rambat gelombang akibat melewati bidang batas dua medium yang berbeda.  Cahaya sebagai gelombang  mengalami pembiasan ketika melewati bidang batas dua medium yang berbeda misalnya ketika cahaya berasal dari udara menuju ke air maka arah siar akan dibelokkan. Kali ini blogger akan membahas hukum pembiasan gelombang cahaya. Cahaya sebagai gelombang elektromagnetik  melewati sifat sama seperti gelombang. Hukum pembiasan secara umum juga akan berlaku sama untuk gelombang cahaya.



Hukum utama pembiasan

Hukun I pembiasan dari Snellius : sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

pembiasan cahaya
Sudut datang (i) adalah sudut yang dibentuk antara sinar datang dengan garis normal dan sudut bias adalah sudut yang dibentuk antara sinar bias  dengan garis normal

Indeks bias

Indeks bias mutlak,

Indeks bias mutlak adalah suatu ukuran kemampuan medium itu untuk membelokkan cahaya. Jadi tipa medium akan memiliki indeks bias yang berbeda indeks bias mutlak juga menunjukkan kerapatan dan kerenggangan suatu bahan misalnya gelas lebih rapat dari pada air maka indeks bias gelas lebih besar dari pada air.
dimana n= indeks bias mutlak, i= sudut datang, dan r= sudut bias

Indeks bias relatif

Adalah ukuran perbadingan indeks bias madium satu terhadap medium lainnya. Secara umum ditulis dalam sebuah persamaan n1 sin i = n2 sin r dimana n1 = indeks bias mutlak medium 1, n2= indeks bias mutlak medium 2, i= sudut datang dan r =- sudut bias.
Dalam persamaan berikut    
maka   disebut indeks bias medium 2 relatif terhadap medium satu dengan cara yang sama 
 maka    disebut indeks bias medium 1 relatif terhadap medium 2

Hukum II pembiasan Snellius

Hukum kedua Snellius berbunyi: sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat (n1 < n2) , sinar akan dibelokkan mendekati garis normal. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (n1 > n2). Sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal.



 
Gambar yang pertama sebelah kiri adalah cahaya dibelokkan mendekati garis normal dan yang sebelah kanan cahaya di belokan menjauhi garis normal.

Selasa, 19 Februari 2013

Energi Dan Usaha


Usaha dalam Fisika didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya yang searah perpindahan dengan besar perpindahan yang dihasilkan.  Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Usaha ditulis dalam rumus



              W = F.s cos θ
gambaran energi


Keterangan W = usaha, F= gaya, s = perpindahan, danθ= sudut antara gaya (F) dengan perpindahan( s)


Pada gambar di atas nampak seorang anak mendorong peti dengan garis kerja gaya tidak searah dengna perpindahan. Tapi gaya yang melakukan gaya adalah komponen yang searah dengan perpindahan yaitu komponen gaya yang horizontal yaitu F cos θ.

Bila gaya yang dipakai anak mendorong ternyata lemari es tidak bergerak maka tidak ada usaha yang dilakukan atau dikatakan w = 0 jika perpindahan (s)= 0. Demikian pula gaya yang tegak lurus perpindahan contohnya Fsin θ seperti gambar diatas tidak melakukan usaha hal ini sesuai dengan persamaan w = F s cos 900 sedangkan cos 900 adalah sama dengan nol.

Satuan usaha
Dalam satuan Internasional satuan gaya adalah Newton(N) dan satuan perpindahan adalah meter, maka satuan usaha merupakan hasil perkalian antara satuan gaya dengan satuan perpindahan yaitu Newton meter atau Joule. Joule adalah satuan untuk Energi jadi usaha dan energi mempunyai kesetaraan. Karena usaha adalah sebagai perubahan energi 1 Joule = 1Nm= 1 kg m2/s2. Sedangkan satuan usaha dalam cgs adalah dyne centimeter yang disingkat dyncm atau erg. Satu joule (1J) didefinisikan sebagai besar usaha yang dilakukan pada benda oleh gaya 1 N untuk memindahkan benda sejauh 1 m.
Usaha yang dilakukan oleh beberapa gaya merupakan jumlah aljabar dari usaha masing-masing gaya pada benda tersebut.

Usaha termasuk besaran skalar usaha adalah hasil perkalian titik atau disebut juga perkalian skalar dari vektor gaya F dengan vektor perpindahan yang menghasilkan skalar. Jadi usaha tidak memiliki arah seperti gaya.

Energi  adalah kemampuan untuk melakukan usaha, jadi semua benda dapat melakukan usaha jika benda itu mempunyai energi. Dengan kata lain timbulnya usaha karena ada proses perubahan energi. Sebagai contoh seorang anak punya energi untuk mendorong lemari es, jadi gaya dorong anak melakukan usaha untuk memindahkan lemari.  Contoh kedua mobil punya energi yang berasal dari mesin untuk  jadi gaya dorong mesin melakukan usaha untuk memindahkan mobil.

Konversi Skala Termometer



termometer
Termometer adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda atau sistem secara kuantitatif. Termometer dibuat berdasarkan sifat dasar suatu bahan yang berubah secara teratur terhadap perubahan suhu. Sifat suatu bahan yang berubah secara teratur terhadap perubahan suhu dinamakan sifat thermometrik. Ada beberapa jenis skala termometer diantaranya celsius, Fahrenheit dan Kelvin.
Inggris dan Amerika menggunakan Fahrenheit sedangkan Indonesia menggunakan skala Celsius atau untuk keperluan riset ilmu pengetahuan digunakan Kelvin sehingga kita sering kali harus melakukan konversi skala termometer.

Suhu atau temperatur adalah derajat panas suatu benda. Sedangkan panas disebut juga kalor adalah salah satu bentuk energi seperti yang sudah dibahas dalam macam-macam energi. Kenaikan suhu suatu benda mengindikasikan bahwa energi panas pada benda tersebut bertambah.

Kalibrasi termometer
Kalibrasi termometer adalah suatu kegiatan untuk menetapkan skala termometer  dengan menggunakan tanda serta acuan tertentu. Terdapat empat langkah untuk melakukan kalibrasi termometer.
  1. Menentukan titik tetap bawah, disebut juga titik suhu terendah. Suhu yang digunakan biasanya adalah suhu pada saat air membeku atau titik lebur es untuk air murni, pada tekanan 1 atm. Contoh untuk termometer Celsius adalah 00C sedangkan suhu yang lebih rendah dari 00 dinamakan suhu minus atau suhu dibawah titik beku.
  2. Menentukan titik tetap atas, titik tetap atas digunakan pada saat air murni mendidih untuk tekanan 1 atm. Dan ditetapkan sebagai titik acuan tinggi  termometer tersebut  sebagai contoh adalah untuk skala termometer Celsius adalah 100 0C untuk titik didih air.
  3. Membagi sama rata untuk tiap-tiap bagian termometer jarak antara titik bawah sampai titik atas
  4. Memperluas jangkauan termometer caranya dengan menambah skala lebih rendah dari titik bawah dan juga menambah sakala lebih tinggi dari titik atas.
Jenis Jenis termometer
Termometer cecious. Titik tetap bawah adalah angka 0o yaitu suhu air membeku atau titik lebur es sedangkan titik tetap atasnya adalah 1000 pada suhu air murni mendidih pada tekanan 1 atm

Termometer Fahrenheit, titik tetap bawah pada angka 32 0F yaitu suhu pada saat air murni membeku atau titik lebur es untuk tekanan 1 atmosfer, sedangkan titik tetap atasnya adalah pada saat air mendidih yaitu angka 2120F.
Hubungan antara skala celsius dengan fahrenheit adalah
(TF-32) : TC = 9 : 5
 Keterangan
  • TF= themperatur skala Fahrenheit
  • TC=themperatur skala Celcious
Termometer Kelvin, memiliki batas bawah 2730 untuk suhu titik lebur es atau titik lebur air murni pada tekanan 1 atm sedangkan titik tetap atas adalah 3730 untuk suhu air murni mendidih pada tekanan 1 atm
Hubungan Kelvin dengan Celcious adalah TK = TC + 273
Termometer Reamur, memiliki titik tetap bawah adalah 00 untuk suhu air murni membeku atau pada saat es melebur sedangkan titik tetap atas adalah 80 suhu pada saat air murni mendidih untuk tekanan 1 atm.
Hubungan antara skala Celcious dan Reamur adalah

TC : TR = 5 : 4

Untuk tambah memperjelas post blog kali ini penulis lengkapi dengan contoh soal

Conso:
Segelas air bersuhu  400 Celcious nyatakan suhu air tersebut dalam skala Fahrenheit, Reamur serta Kelvin!

penyelesaian
Diketahui TC = 400 C
Ditanya TF, TR. Dan TK

Untuk Fahrenheit
(TF – 32) : 40 = 9 : 5  kalikan silang menjadi
5TF – 160 = 360   pindah ruas
5TF = 520
TF = 104 oF

Untuk Reamur
TC : TR = 5 : 4
40 :  TR = 5 : 4 kali silang
5TR = 160
TR = 32 oR

Untuk Kelvin
TK = TC  + 273
TK = 40 + 273
TK = 313 OK
Jadi 40oF sama dengan 104oF = 32oR = 313oK

Demikian posting kali ini mengenai termometer semoga bermanfaat

Hukum Kekekalan Energi Kalor


Kalor adalah nama lain dari energi panas atau bisa di sebut juga pula bahang. Sama seperti halnya energi mekanik, maka pada energi kalor juga berlaku hukum kekekalan energi kalor yang dikenal dengan azas Black yang diajukan oleh Joseph Black,  yaitu pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas  oleh zat yang suhunya lebih tinggi  sama dengan banyaknya kalor yang diserap oleh zat yang suhunya lebih rendah.

Jadi energi kalor(panas) bisa pindah atau mengalir dari zat yang suhunya lebih tinggi ke zat yang suhunya lebih rendah. Sama halnya dengan energi listrik di mana muatan listrik akan mengalir dari yang potensialnya lebih tinggi menuju ke potensial yang lebih rendah. Atau bisa di identikan dengan air yang akan mengalir dari tempat yang memiliki energi potensial gravitasi tinggi menuju ke tempat yang energi potensianya lebih rendah.

Azas black ini dinyatakan dengan persamaan matematika



Qlepas = Qterima



Atau          m1c1ΔT1 = m2c2ΔT2



Keterangan:

m1, dan m2  = massa zat pertama dan zat kedua

C1, dan C2   = kalor jenis zat 1 dan zat 2

ΔT1 dan  ΔT2 = selisih suhu zat 1 dan zat 2



Sesuai dengan azas black, maka pertukaran energi kalor pada zat dapat ditentukan dengan mengukur kalor jenis suatu zat menggunakan kalori meter.



Contoh soal

Sepotong logam massa 100 gram themperatur 970C  dicelupkan ke dalam 250 gram air yang berthemperatur 250C sehingga suhu akhir campuran logam dan air  adalah 29,50C, hitung kalor jenis logam tersebut (bila kalor jenis air 4200 J/kg 0K)!

Penyelesaian:

Seperti yang sudah diuraikan di atas maka yang melepas kalor adalah logam yang suhunya lebih tinggi dan yang menerima kalor adalah air yang suhunya lebih rendah.



Diketahui :

mlogam = 100 gram= 0,1 kg

 Tlogam=970C

mair=250 gram=0,250 kg

Tair=250C

Takhir campuran = 29,50C

Cair = 4200 J/kg 0C

Qlepas = Qterima

mlogam.clogamΔTlogam = mair.cair.ΔTair

0,1kg.clogam.(970C - 29,50 C) = 0,250kg. 4200 J/kg 0C (29,50C - 250C)

0,1kg  clogam. (67,50C) = 1050 J/0C (4,50C)

clogam. 6,75kg 0C = 4725 J

clogam.=4725 J/6,75 kg 0C

clogam.=700 J/ kg 0C

 Jadi berdasarkan hasil perhitungan diatas kalor jenis logam adalah 700 J/ kg 0K