Materi Fisika Fisika Kelas X . Semester 1. S M A Negeri 1 Blahbatuh .
BAB I. BESARAN DAN SATUAN A. Besaran an Satuan ! Besaran adalah sesuatu yang mempunyai besar ( nilai ) dan satuan . Dalam fisika ada beberapa besaran yang tidak memiliki satuan , antara lain : koefisien gesek , indeks bias , lembab nisbi dan efisiensi / daya guna . Besaran "#k#k an Besaran Turunan ! 1.1.Besaran "#k#k ! adalah besaran yang digunakan sebagai dasar untuk mendifinisikan besaran lain . Besaran pokok ini bebas terhadap besaran pokok lainnya.
Tujuh Tujuh besaran pokok , lambang dan dimensi dalam fisika : No
Besaran okok
# $ & 2
anjang %assa 'aktu uat arus "uhu +ntensitas ahaya uantitas 3at
!ambang Besaran "atuan l m m kg t s i * T 0 d n mol
Dimensi ! % T + 1 N
1.$.Besaran Turunan : Besaran yang diturunkan dari besaran pokok . 4ontoh : N#. # $ & 2 <
Besaran Turunan eepatan erepatan !uas 7olume %assa jenis Berat 9aya ;nergi Daya
Nama Satuan meter/sekon meter/sekon$ meter $ meter & kilogram/m& ne8ton ne8ton joule 8att
#
%ambang Satuan m/s 5 m.s 6# m/s$ 5 m.s 6$ m$ m& kg/m& 5 kg.m6& kg.m/s$ 5 kg.m.s 6$ kg.m/s $ 5 kg.m.s 6$ kg.m$/s$ 5 kg.m6$.s.6$ kg.m$/s 5 kg.m6$.s.6#
#=
B.
Tekanan
kg./m s$ 5 kg.m6#.s.6$
pasal
& EK T' R ! $.1. Besaran &ekt#r an Skalar . Besaran &ekt#r ! adalah besaran yang mempunyai besar dan arah . 4ontoh besaran >ektor : keepatan , perepatan , gaya , berat , impuls , momentum. 7ektor dapat digambar dengan sebuah tanda panah.
* 5 titik pangkal >ektor . *B 5 besar >ektor . 5 arah >ektor . Besaran Skalar : adalah suatu besaran yang mempunyai besar saja . 4ontoh 4ontoh : panjang panjang , massa , 8aktu , massa jenis , usaha , energi , daya . (umlah )selisih &ekt#r !
1umlah atau selisih >ektor disebut resultante >ektor . $.1 "en*umlahan +ekt#r a. Dengan segitiga >ektor :
b
a ? b 5
a b. Dengan jajaran genjang : b a b
2
2
(a b 2ab cos )
a . Dengan analisis : Bila jumlah >ektor lebih dari dua buah maka penyelesaiannya $
dengan !angkah6langkahnya : #. Buat sumbu @ dan A melalui titik pangkal >ektor . $. royeksikan masing masing >ektor pada sumbu @ dan A &. Tentukan sudut masing masing >ektor terhadap sumbu @ positip. . 7ektor pada sumbu @ dan A disebut disebu t komponen >ektor.
A C C
$
#
@
N # 1 $
C
F, Cos
FC sin
C# C$ C&
C#os # C$ os $ C$ os &
C#sin # C$ sin $ C& sin &
F, /.....
F- /...
C &
( F ) x$ ( F ) y$
R=
atau R x$ R y$
5
*rah : tg 5
R y R x
"erkalian &ekt#r !
#. "kalar kali >ektor menghasilkan >ektor . $. 7ektor kali >ektor menghasilkan >ektor >ektor . erkalian >ektor dari dua buah >ektor disebut ros produt
( >ektor produt ) a
b 5
b
5 ab sin.
a
& 6
5
R x$ R y$
b a 5 6 5 6 ab sin a
b 5 b
a
&. erkalian skalar dari dua dua >ektor >ektor disebut disebut dot dot produt produt ( skalar produk ) a . b
5 ab os
b . a
5 ab os
a . b 5 b . a
&EKT'R SATUAN SATUAN !
7ektor satuan : adalah komponen >ektor pada sumbu @ E A dan F dari suatu >ektor * yang berada dalam ruang yang saling tegak lurus .dan dapat dinyatakan dengan : * 5 * i ? *y.j ? *3 . k
k
*3
i
*y
*
j Besarn-a +ekt#r !
A
/
Ax
$
Ay
$
$
Az
enjumlahan >ektor satuan adalah sama dengan : A Ax $ Ay $ Az $
/
erkalian titik ( dot ) dari dua >ektor satuan :
i.i 5 j.j
5 k.k 5 #
j.j 5 i.k 5 j.k 5 =. erkalian silang ( ros ) dari dua >ektor satuan :
i i 5 jj 5 i
j 5 k.
k i
5 j.
j k 5
i.
kk 5 = j i i
5 6 k
k 5 6j
k j
5
6i
4. D+%;N"+. #&. Dimensi suatu besaran : adalah suatu yang menunjukan ara besaran itu tersusun oleh besaran G besaran pokok . N# # $ & 2 < #= ## #$ #& # # # #2
Besaran Turunan anjang %assa 'aktu uat arus "uhu +ntensitas ahaya uantitas 3at eepatan erepatan !uas 7olume %assa jenis Berat 9aya ;nergi Daya Tekanan
D. "EN0UKURAN !
%ambang Satuan
m kg s * d mol m/s 5 m.s 6# m/s$ 5 m.s 6$ m$ m& kg/m& 5 kg.m 6& kg.m/s$ 5 kg.m.s6$ kg.m/s$ 5 kg.m.s6$ kg.m$/s$ 5 kg.m6$.s.6$ kg.m$/s 5 kg.m6$.s.6# kg./m s $ 5 kg.m6#.s.6$
Dimensi
! % T + H 1 N !.T6# !.T6$ !$ !& %.!6& %.!.T. 6$ %.!.T 6$ %.!6$.T.6$ %.!6$.T.6# %.!6#.T.6$
%engukur : adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang sesuai . ada proses pengukuran diperlukan suatu alat ukur yang sesuai %isalnya : panjang alat ukurnya mistar , massa alat ukurnya neraa , 8aktu alat ukurnya stop8ath dan lain6lainnya. #. *lat ukur besaran panjang : enggaris plastik dengan ketelitian =, mm . 1angka sorong dengan ketelitian =,# mm %ikrometer skrup dengan ketelitian =,=# mm $. *lat ukur besaran massa : *lat ukur besaran massa adalah neraa sama lengan . &. *lat ukur besaran 8aktu : *lat ukur besaran 8aktu adalah stop8ath digital dengan ketelitian =,==# sekon .
E. AN0KA "ENTIN0 ! 1.. Angka 2enting : adalah angka hasil pengukuran yang terdiri atas angka pasti dan angka taksiran Banyaknya angka penting menentukan tingkat ketelitian alat yang digunakan. *ngka penting hanya boleh mengandung satu angka taksiran . Aturan 2enulisan hasil 2engukuran 3 angka 2entin 4 aalah !
a. "emua angka bukan nol adalah merupakan angka penting . 4ontoh : ,& m : mengandung empat angka penting . #$,<2 kg : mengandung lima angka penting . b. *ngka nol yang terletak diantara dua angka bukan nol termasuk angka penting . 4ontoh : $,= detik : mengandung tiga angka penting . =,= m : mengandung empat angka penting . . *ngka nol yang terletak disebelah kanan angka bukan nol (tanpa desimal) tidak termasuk angka penting , keuali diberi tanda khusus .
4ontoh : = gram : mengandung dua angka penting . = gram : mengandung tiga angka penting . $,= m : mengandung empat angka penting . d. *ngka nol yang terletak disebelah kiri angka bukan nol,baik yang terletak disebelah kiri maupun disebelah kanan koma desimal, bukan angka penting 4ontoh : =, detik : mengandung dua angka penting =,= m : mengandung satu angka penting. enulisan hasil pengukuran menurut angka penting : a 5 koefisien ( = I a I #= ) . 5 bilangan #= ( orde ) . n 5 pangkat. 4ontoh : muatan listrik terkeil adalah : #, . #=
a. n
Dimana :
6#<
oulomb.
1.5. Berhitung engan angka 2enting !
a. %enjumlahkan /mengurangi dua angka penting atau lebih hasilnya hanya boleh mengandung satu angka ragu /taksiran . ,$2 =,$# ? ,$#
( 2 5 angka ragu ) ( # 5 angka ragu ) ( $ E E # 5 angka ragu / tiga angka
ragu )
,$. b. %engalikan / membagi dua angka penting atau lebih hasilnya sejumlah angka penting yang paling sedikit . $, $. 5 ,$ 5 ,&. 2,$ : =.&= 5 #,2&&& 5 #.
2
S#al %atihan Fisika Kelas X . Semester 1. S M A Negeri 1 Blahbatuh .
BESARAN DAN SATUAN I. As2ek K#gniti6 A. Pilihlah huruf a, b, c, d atau e di depan jawaban yang paling benar !
#. Berikut ini yang termasuk besaran pokok adalah J. a. massa, keepatan, dan usaha b. massa, >olume, dan kuat arus listrik . usaha, daya dan tenaga d. kuat arus listrik, jumlah 3at dan massa e. daya, massa, dan berat
$. Besaran G besaran di ba8ah ini yang termasuk besaran turunan adalah J. a. massa, keepatan dan usaha d. kuat arus, jumlah 3at dan massa b. massa, panjang, dan kuat arus listrik e. daya, massa, dan berat . usaha, daya, dan tenaga &. Beras bermassa $= kg. "atuan pada pernyataan tersebut adalah J. a. Beras . $= kg b. %assa d. $= kg
e.
. Dari kelompok besaran di ba8ah ini yang mempunyai satuan sama adalah J. a. usaha, daya, dan energi d. usaha, energi kinetik, dan perepatan b. usaha, energi potensial, dan energi kinetik e. usaha, daya, dan kelajuan . usaha, energi kinetik, dan gaya . Besaran yang berdimensi sama dengan dimensi energi potensial adalah J. a. Ksaha . gaya e. perepatan b. daya d. keepatan . erhatikan tabel berikut iniL No. Besaran #. %omentum $. 9aya &. Daya
"atuan kg ms6# kg ms6$ kg m$s6&
Dimensi M%!T6# M%!T6$ M%!T6&
Dari tabel di atas, yang mempunyai satuan dan dimensi yang sesuai adalah J. a. # saja . #, $, dan & $ dan & b. # dan $ d. # dan & 2. Besaran yang mempunyai dimensi %!$T6& adalah J. a. daya . usaha momentum b. gaya d. tekanan
e.
e.
. "ebuah benda mempunyai panjang &,$ m dan lebar &, m, maka menurut aturan angka penting luas benda tersebut adalah J. m$.
<
a. $,$#$=. #= $ $,$. #=$ b. $.$#$.#=$
. $,$#.#= $
e.
d. $,$=. #= $
<. Dari pengukuran sebuah bidang, didapatkan hasil pengukuran panjang $,## m dan lebarnya $,# m, maka keliling bidang itu adalah J. a. , m . , m e. m b. ,&= m d. ,$ m #=. .=== m 5 J.km. a. . #=6& . #=6#$ b. . #=6
. . #=6
e.
d. . #= 6<
##. Dari lima rumusan dimensi di ba8ah ini yang merupakan dimensi gaya adalah J. a. %!$ T6& . !T6$ e. 6# %!T b. !T6# d. %!T 6$
#$. Dua gaya F 1 5 == N dan F 2 5 #= N bertitik tangkap sama dan saling membentuk sudut yang berubah G ubah. esultan dari kedua gaya tersebut kemungkinan berharga J. a. #== N . == N e. == N b. &== N d. 2= N #&. "ebuah mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur garis tengah bola keil seperti berikut
=
&= & $ $= # #=
Oasil pengukurannya adalah J. a. $,$= mm . &,2= mm ,2= mm b. $,$ mm d. ,$= mm
e.
#. Dua >ektor besarnya sama. *pabila perbandingan antara selisih dan resultan kedua >ektor adalah &, sudut apit antarkedua >ektor adalah J. a. &= . = e. #$=
#=
b.
d. <=
#. 1ika P 5 #= satuan, q 5 satuan, dan kedua >ektor bertitik tangkap sama dan saling membentuk sudut = , perkalian >ektor (ross produt) dari kedua >ektor tersebut adalah sebesar J. a. = . =& satuan e. = & satuan b. = satuan d. = satuan B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !
#. Diukur dengan alat apakah besaran 8aktu P $. Disebut apakah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka P &. Disebut apakah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok P . Besaran massa diukur dengan alat apakah P . *pakah dimensi dari besaran luas P . Dinamakan apakah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran P 2. Besaran yang hanya memiliki besar saja dinamakan apa P . Dinamakan apa besaran yang memiliki nilai dan arah P <. "ebutkan beberapa metode penjumlahan seara >ekorL #=. Bagaimanakah persamaan matematis untuk resultan dua buah >ekor yang membentuk sudut antara keduanya P C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !
#. *pakah perbedaan antara besaran pokok dan besar turunan P Berilah ontoh masing G masing L $. Dari persamaan PV 5 nRT , jika , V, n, dan T masing G masing adalah tekanan, >olume, jumlah 3at, dan suhu, tentukan dimensi L &. Berapakah hasil pengukuran panjang berikut ini P
<
##
. "elesaikan operasi angka penting berikutL a. &, ? &,$2 b. 2,$ 6#, . <,2 =,$ d. &,$ . engukuran panjang dan lebar lempeng adalah $&,$ m dan #$, m. Berapakah kelilingnya P II. As2ek "sik#m#t#rik Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !
#. 1ika *nda ingin mengukur >olume sebuah kubus, alat apa yang *nda perlukan P $. Bagaimana ara menentukan diameter sebuah kelereng P &. Kntuk mengukur massa inin, alat apa yang *nda pilih P . Kkurlah luas buku tulis *nda, kemudian sebutkan langkah G langkah dalam mengukur luas buku tulis tersebut dan sajikan hasil pengukuran menggunakan aturan angka penting L . 1ika tekanan gas tergantung pada massa jenis dan keepatan partikel gas, buatlah persamaan atau rumus untuk tekanan dengan menggunakan analisis dimensi L
#$
BAB. II. 0ERAK %URUS . *. 1** D*N ;+ND*O*N : 1arak ( @ ): adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh benda yang bergerak tanpa memperhatikan arah gerak benda. Qleh karena itu jarak tergolong besaran skalar . erpindahan ( " ) : *dalah perubahan kedudukan suatu benda karena adanya perubahan 8aktu dengan arah gerak diperhatikan. erpindahan termasuk besaran >ektor . 4ontoh : B * 4 D
9erak sebuah titik dari : * 6 B 6 4 6 D 6 ; 6 C 6 ; 6 D . 1arak yang ditempuh adalah :*B4D;C;D , sedangkan perpindahannya adalah : * D. adarh kekanan. B. ;!*1K*N D*N ;4;*T*N elajuan ( 7 ) : *dalah jarak yang ditempuh persatu satuan 8aktu
#&
;
C
7 5
X
( meter/sekon )
t
eepatan ( 7 ) : *dalah perpindahan persatu satuan 8aktu . 7 5
S
( meter/sekon )
t
elajuan adalah besaran skalar sedangkan keepatan besaran >ektor . eepatan rata6rata ( 7r ) : *dalah jarak total yang ditempuh per 8aktu total yang dipergunakan . 7r 5
X t
eepatan sesaat ( 7s ) : Oarga limit dari kelajuan rata6rata ketika selang 8aktu mendekati nol X
7s 5 !imit
t
4. ;!*1K*N D*N ;4;*T*N erlajuan ( a ) *dalah perubahan kelajuan persatu satuan 8aktu. erlajuan merupakan besaran skalar . a 5
V t
( meter/sekon )
erepatan ( a ) : *dalah perubahan keepatan persatu satuan 8aktu . erepatan merupakan besaran >ektor . a 5
V t
( meter/sekon )
erepatan sesaat ( as ) : *dalah harga limit dari perepatan dimana 8aktu ( t ) mendekati nol. as 5 limit D. 9;* !KK" B;*TK*N 9erak lurus beraturan :
#
V t
*dalah gerak yang lintasannya lurus dengan keepatan tetap. eepatan tetap ( 7 ) : *dalah keepatan yang besarnya disetiap saat harganya tetap . *
7
B
* 7 5
S t
7( m/s )
9rafik keepatan ( 7 ) terhadap 8aktu ( t ) :
" ( m )
9rafik perpindahan ( " ) terhadap 8aktu ( t ) :
E
t ( s )
t (s )
0ERAK %URUS BERUBA7 BERATURAN .
. 0erak lurus engan 2er8e2atan teta2 3 k#nstan 4 30%B4 .1.
0erak 2aa biang !
7t
7o t
*
B
R .eepatan setelah t sekon 7t 5 7o
a . t
erpindahan setelah t sekon
" 5 7o.t 9rafik keepatan ( 7 ) terhadap 8aktu ( t ) : #
1 2
at
$
7t$ 5 7o$ S $ a.."
7
7
7
t
t
t
9r.(a )
9r.(b)
9r.
()
9rafik perpindahan ( " ) terhadap 8aktu ( t ) :
"
"
t
Q
t
Q
9r.( d )
9r
(e).
eterangan grafik : a 5 9rafik (7) terhadap (t) : 9!BB diperepat tanpa keepatan a8al ( 7o 5 =) b.
5 9rafik (7) terhadap (t) : 9!BB diperepat dengan
keepatan a8al (7o=)
5 9rafik (7) terhadap (t) : 9!BB diperlambat dengan
keepatan a8al (7o=) d
5 9rafik (") terhadap (t) : untuk 9!BB diperlambat
e
5 9rafik (") terhadap (t) : untuk 9!BB diperepat.
#
C . 9erak 7ertikal ke atas : 9erak >ertikal keatas termasuk g l b b dengan perlambatan gra>itasi g m/s$. 7t 5 7o 6 g t. 7t
A 5 7o.t 6 U
B
g t $.
7t$ 5 7o$ 6 $ a" A
9erak 7ertikal ke
ba8ah : 9erak >ertikal keba8ah
7o termasuk g l b b
* diperepat engan
perepatan gra>itasi g m/s$ . 7t 5 7o ? g t. A 5 7o.t ? U $
gt. 7t$ 5 7o$ ? $ a"
g 9 .9erak jatuh bebas : *dalah gerak >ertikal keba8ah dengan keepatan a8al nol ( tanpa keepatan a8al ) eepatan jatuh
g
ditanah 7t : h
7t 5
$
g h
'aktu jatuh sampai ditanah ( t ) :
7 t
$ h
g
S#al %atihan Fisika Kelas X . Semester 1. #2
t 5
S M A Negeri 1 Blahbatuh .
0ERAK %URUS. I. As2ek K#gniti6 A. Pilihlah huruf a, b, c, d atau e di depan jawaban yang paling benar !
#. %engenai gerak lurus beraturan, pernyataan di ba8ah ini yang benar adalah J. a. keepatan dan perepatan tetap d. keepatan dapat nol b. perepatan nol dan lintasan lengkung e. perepatan nol dan keepatan tetap . perepatannya positif $. Benda * dan B massanya berturut G turut =, kg dan =, kg dijatuhkan dari ketinggian sama dalam ruang hampa, maka yang benar adalah J. a. saat sampai di tanah, keepatan * lebih besar daripada keepatan B b. sampai di tanah, keepatan B lebih besar daripada keepatan * . benda * akan lebih dahulu sampai di tanah d. benda B akan lebih dahulu sampai di tanah e. kedua benda sampai di tanah bersamaan &. Benda ditembakkan >ertikal naik dengan keepatan a8al #== m/det. etinggian maksimum yang diapai benda adalah J. ( g 5 #= m/s$) a. == m . #.=== m e. #.== m b. 2= m d. #.$= m . Benda jatuh bebas dari ketinggian == m. Besarnya 8aktu untuk sampai tanah dan keepatan benda saat tinggi dari tanah sejauh m adalah J. a. #= detik dan $= m/det d. #= detik dan &= m/det b. #= detik dan # m/det e. # detik dan &= m/det . #= detik dan 2= m/det . Benda mengalami jatuh bebas dari ketinggian h di atas tanah. ernyataan di ba8ah ini yang benar adalah J. a. gerak benda diperlambat b. h 5 v0t ? ½ gt 2h . 8aktu yang diperlukan sampai di tanah adalah hg d. keepatan saat menapai tanah adalah $hg
#
e. st 5 v0t ? ½ gt 2h . "ebuah mobil bergerak dari keadaan diam sejauh #== m. 1ika 8aktu yang diperlukan #= detik, maka perepatannya adalah J. a. =, m/s $ . #, m/s$ e. $, m/s$ b. # m/s$ d. $ m/s $ 2. "eorang pengendara sepeda motor dengan laju #= m/s melihat kondektur bus yang berjalan dengan keepatan $ m/s terhadap bus. !aju bus tersebut $= m/s, maka keepatan kondektur bus terhadap pengendara sepeda motor adalah J. a. &$ m/s . #$ m/s e. $ m/s b. $= m/s d. #= m/s . Dari menara yang tingginya #& m, dilempar benda ke ba8ah dengan keepatan a8al #= m/s. ada saat benda berada pada ketinggian #$= m, keepatannya adalah J ( g 5 #= m/s $) a. = m/s . $= m/s e. m/s b. = m/s d. #= m/s <. Benda jatuh bebas dari tempat yang perepatan gra>itasinya #= m/s. Benda menapai tanah setelah bergerak & sekon. Benda tersebut jatuh dari ketinggian J. a. <= m . &= m e. # m b. m d. $ m
#=. "ebuah benda jatuh dari ketinggian m di atas tanah dengan perepatan gra>itasi#= m/s$. 1ika gesekan udara diabaikan, benda jatuh di tanah setelah J. a. =, . $ e. b. # d. & ##. "eorang pelari mengelilingi lapangan berbentuk lingkaran yang berdiameter $= m. Kntuk satu kali putaran, maka besarnya jarak dan perpindahan adalah J. a. = m dan = m . $, dan $, m e. &#, m dan $, m b. = m dan $, m d. $, m dan = m #$. Bola besi dengan massa =,$ kg dilepaskan dari ketinggian m. 1ika g 5 #= m/s $, maka keepatan pada ketinggian # m di atas tanah adalah J.
#<
a. m/s
. #= m/s
e. # m/s b. $ m/s
d. #= $ m/s
#&.
(m)
=
t(s)
9rafik berikut ini menunjukan hubungan antara jarak yang ditempuh () terhadap 8aktu (t). ada benda yang bergerak dalam suatu garis lurus, grafik tersebut menunjukan bah8a : #) keepatan benda 6/ m/s $) perepatan benda sama dengan nol &) dalam selang 8aktu $, sekon, benda menempuh jarak $ m ) keepatan benda pada saat t 5 s adalah 6/ m/s ernyataan di atas yang benar adalah J. a. #, $, dan & . $ dan e. b. # dan & d. #, $, & dan #. "ebuah mobil mula G mula diam. emudian mobil dihidupkan dan bergerak dengan perepatan tetap $ m/s$. "etelah mobil bergerak selama #= s, mesinnya dimatikan. %obil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti #= s kemudian. 1arak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah J. ("%B $==$) a. $#= m . #< m e. $= m b. $== m d. #== m #. "ebuah mobil bergerak dalam kelajuan #= m/s. Tiba G tiba mobil tersebut direm sehingga mengalami perlambatan m/s $. 1arak yang ditempuh mobil sampai berhenti adalah J. (K%TN #<<) a. #= m . $= m e. &= m b. # m d. $ m
B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !
#. anjang lintasan yang ditempuh oleh benda yang bergerak tanpa memperhatikan arah gerak benda disebut apa P $. Disebut apa perpindahan tiap satuan 8aktu P &. erubahan keepatan tiap satu satuan 8aktu disebut apa P
$=
. *lat apakah untuk mengukur kelajuan P . Bagaimanakah rumus perepatan rata G rata P . 9erak yang lintasannya lurus dan keepatannya setiap saat berubah seara beraturan (tetap) disebut apa P 2. 9erak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dan keepatannya konstan (tetap) merupakan pengertian dari apa P . Disebut apakah gerak benda yang jatuh dari suatu ketinggian di atas tanah tanpa keepatan a8al dan dalam geraknya hanya dipengaruhi oleh gaya gra>itasi P <. Bagaimanakah rumus keepatan gerak benda pada peristi8a jatuh bebas P #=. Bagaimanakah gerak >ertial ke atas terhadap pusat gra>itasi P
C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !
#. "ebuah kereta api melunur menjauhi stasiun kereta api dengan keepatan 2$ km/jam. "eorang anak berjalan searah kereta api dengan keepatan tetap m/s. Berapakah keepatan anak terhadap stasiun kereta api P $. Benda bergerak dengan keepatan #== m/s dan diperlambat #= m/s$. Berapakah jarak yang ditempuh benda tersebut hingga berhenti P &. Dua benda * dan B sebidang dan segaris masing G masing terpisah ## m. edua benda bergerak saling mendekati. eepatan benda * tetap m/s dan keepatan benda B tetap m/s. Benda * berangkat lebih dahulu dan setelah $ sekon, baru benda B bergerak. Berapakah jarak yang ditempuh benda B sampai bertemu * P
$#
. Benda yang dilempar >ertikal ke atas memerlukan 8aktu sekon untuk kembali ke tempat semula. 1ika g 5 #= m/s $, berapakah keepatan a8al benda tersebut P . Batu dilempar >ertikal ke atas dengan keepatan a8al $= m/s dari tanah. "etelah batu turun hingga ketinggian m, ditangkap. ( g 5 #= m/s$) a. Tentukan lamanya batu saat dilempar sampai ditangkap L b. Tentukan keepatan batu saat ditangkap L
II. As2ek "sik#m#t#rik Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !
#. "ebuah mobil G mobilan digerakkan pada lintasan lurus. *lat apakah yang dapat digunakan untuk mengetahui jenis gerakan mobil G mobilan tersebut P $. Buatlah grafik hubungan jarak dengan 8aktu pada saat benda mengalami gerak lurus beraturan L &. *lat dan bahan apakah yang perlu *nda siapkan pada saat akan membuktikan gerak lurus berubah beraturan P . etika *nda akan membuktikan adanya gerak lurus berubah beraturan,
bagaimana
posisi
benda
(kereta
mainan)
harus
diletakkan P . 4oba jatuhkan dua benda yang massanya berbedaL Benda mana yang sampai ke tanah terlebih dahulu P
BAB. III. 0ERAK ME%IN0KAR .
*. B;"**N D*!*% 9;* %;!+N9* .
$$
eepatan sudut () : *dalah besar sudut yang ditempuh oleh jari6jari lingkaran setiap sekon .
B
T
*
rad/s
$
5
5
$
Crekuensi putaran (f) : *dalah jumlah putaran yang dilakukan setiap sekon . f 5
1
O3
T
eriode ( T ) : *dalah 8aktu yang diperlukan untuk menempuh satu kali keliling
1arak ( " ) dan perpindahan sudut ( " 5
t n
T 5
) :
Besar sudut yang ditempuh jari G jari ()
5 .t
radian
"atu radian adalah sama dengan sudut yang direntangkan oleh busur lingkaran yang panjangnya sama dengan jari6jari lingkaran nya
$&
f
Oubungan keepatan linier ( 7 ) dengan keepatan sudut ( ) : 7 5
erepatan sudut ( ) : *dalah besar perubahan keepatan sudut persatu satuan satuan 8aktu . 5
t
rad/ s$
Oubungan perepatan linier dengan perepatan sudut :
a
5 .
erepatan sentri petal (
a
5
a ) V
:
$
R
B . 0erak melingkar beraturan 30MB4 *dalah gerak yang lintasannya menurut keliling lingkaran dengan keepatan sudut tetap . Besar perpindahan sudutnya :
5
. t.
Oubungan roda6roda sepusat : 6
Bila dua roda sepusat (B dan 4) maka kedua roda mempunyai keepatan sudut tetap. B
5
B
*
$
*
V A R A
V
5 R Oubungan roda6roda Bersinggungan : 6
Bila dua roda tidak sepusat dihubungkan dengan rantai / tali / tanah maka kedua roda mempunyai keepatan linier sama
Oal G hal yang istime8a : D D
;
*
*
B
B
4 4
E 7D 5 7;
7* 5 7B
; . ; 5 D D
*. * 5
B . B 9. 0ERAK ME%IN0KAR BERUBA7 BERATURAN . 0erak melingkar berubah beraturan :
*dalah gerak yang lintasannya menurut keliling lingkaran dengan perepatan sudut tetap . erepatan sudut ( ) : *dalah perubahan keepatan sudut persatu satuan 8aktu :
5 /t. eepatan sudut setelah t sekon adalah :
t 5 o
t
Besar sudut yang ditempuh ( ) adalah
5 o.t
U t$
umus tambahan :
t$ 5 o$
$
$
S#al %atihan Fisika Kelas X . Semester 1. S M A Negeri 1 Blahbatuh .
0ERAK ME%IN0KAR I. As2ek K#gniti6 A. Pilihlah huruf a, b, c, d atau e di depan jawaban yang paling benar !
#. eepatan ujung jarum detik yang panjangnya 2 m adalah J. a. I #. #=6$ m/s . &. #=6$ m/s e. 6$ . #= m/s b. $. #=6$ m/s d. . #=6$ m/s $. Titik merupakan ujung jarum jam dan titik V di tengah G tengah jarum jam tersebut. 1ika jarum berputar melingkar, maka keepatan linier dari dan V berbanding sebagai J. a. # : # . $ : # e. #: b. # : $ d. : # &. Benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan berputar #$= kali tiap menit. ! 5 =, m, maka besarnya keepatan sudut dan keepatan liniernya adalah J. a. dan . $ dan $ e. dan b. dan $ d. dan
$
. Dua buah roda * dan B dengan perbandingan radiusnya $ : & dihubungkan dengan pita. 1ika periode putaran roda * 5 $ detik, keepatan sudut roda B adalah J. a. /& rad/s . rad/s e. $ rad/s b. $/& rad/s d. &/$ rad/s . 1ika dua buah roda masing G masing berjari G jari ! # dan ! $ diputar dan dihubungkan dengan pita (ban) di titik di singgungnya, maka keepatan sudut (), periode (T ), frekuensi ( " ), dan keepatan linier (v) mempunyai hubungan dengan jari G jari ! sebagai : 3S"MB $::$ Regi#nal II4 #) 1 # 2 $ R2 # R1 $) T 1 # T 2 5 R1 # R2 &) " 1 # " 2 5 R2 # R1 ) v1 # v2 5 R1 # R2 ernyataan di atas yang benar adalah J. a. #, $ dan & . saja e. benar semua b. # dan & d. $ dan . "ebuah akram dengan jari G jari r berputar beraturan sekeliling sumbu hori3ontal melaui pusatnya. 1ika titik terletak pada tepi akram dan V pada pertengahan antara pusat dan , maka : 3UM"TN 1;;: Ra-#n B4 #) keepatan sudutnya samaE $) perepatan sudut keduanya sama dengan nolE &) keepatan singgung dua kali keepatan singgung VE ) perepatan singgung keduanya sama dengan nol a. #, $ dan & . $ dan e. benar semua b. # dan & d. saja 2. *kibat rotasi bumi, keadaan Oasan yang bermasa a dan berada di Bandung dengan Da>id yang bermasa b dan berada di !ondon, akan sama dalam hal J. 3UM"TN 1;;$ Ra-#n A4 a. laju liniernya . gaya gra>itasi buminya e. perepatan sentripetalnya b. keepatan liniernya d. keepatan angulernya . Diketahui gir depan sebuah sepeda berjari G jari m dan gir belakang berjari G jari m. "aat gir depan diputar dengan frekuensi #/ O3 dan jari G jari roda belakang sepeda adalah $= m maka jarak yang ditempuh sepeda dalam $= sekon adalah J a. $, m . m e. $ m b. , m d. #$ m
$2
<. "uatu alat pemusing berputar &.== putaran tiap menit. Crekuensi alat tersebut adalah J a. = O3 . $= O3 e. &= O3 b. #$= O3 d. &== O3 #=. Tali sepanjang # diberi beban m dan berputar melingkar dalam bidang >ertikal (! 5 #). *gar benda dapat melingkar penuh, maka saat di titik ba8ah (B) keepatan minimumnya adalah J. $ g! a. . $ g! e. . g!
b.
d.
& g!
, g!
##. erhatikan ketentuan berikut ini L #). eepatan sudutnya tetap, keepatan liniernya berubah $). eepatan sudut dan keepatan liniernya tetap &). eepatan sudut berubah, keepatan linier berubah etentuan yang berlaku pada gerak melingkar beraturan adalah J. a. # saja . $ saja e. & saja b. # dan $ d. $ dan & #$. 1ika sebuah benda berotasi saat perepatan sentripetal m/s$ dengan frekuensi / dan ! konstan, maka besarnya perepatan sentripetal saat frekuensinya #=/ adalah J. m/s$. a. $, . 2, e. $= b. d. #= #&. "ebuah sepeda terlihat seperti pada gambar di ba8ah. erbandingan jari G jari gir depan dan jari G jari gir belakang $ : #. 1ika sepeda di kayuh, maka perbandingan laju linier gir depan dan laju linier gir belakang adalah J.
*da 9ambar "epeda
a. # : # :# b. # : $
. # :
e.
d. $ : #
#. anjang jari G jari roda sepeda torpedo adalah &= m, sedangkan gir depan dan belakang masing G masing berjari G jari m dan
$
m. *pabila seorang pengendara mengayuh hingga gir depan berputar putaran tiap sekon, maka dalam 8aktu setengah menit akan menempuh jarak J. a. # m . # m e. $ m b. #= m d. #= m #. oda * dan B yang masing G masing berjari G jari m dan m dihubungkan bagian tepinya dengan suatu pita. 1ika roda * berputar $.== putaran tiap jam, maka keepatan sudut roda B sebesar J. a. rad/s . $ rad/s e. rad/s b. &$/& rad/s d. & rad/s
B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !
#. Disebut apakah 8aktu yang dibutuhkan benda untuk menempuh satu kali putaran P $. Dinamakan apakah banyaknya putaran yang dilakukan benda dalam 8aktu satu detik P &. Bagaimanakah hubungan antara periode dengan frekuensi P . Disebut apakah jika jarak yang ditempuh (berupa lintasan lingkaran) dalam selang 8aktu tertentu P . Oasil bagi sudut pusat yang ditempuh dalam selang tempuhnya merupakan pengertian dari apa P . Bagaimanakah hubungan antara keepatan sudut dengan kelajuan linier P 2. erepatan yang selalu tegak lurus terhadap keepatan liniernya dan mengarah ke pusat lingkaran dinamakan apa P . Disebut apakah gerak benda yang menempuh lintasan melingkar dengan besar keepatan tetap dan >ektor keepatan linier senantiasa berubah serta >ektor keepatan sudut tetap P <. Bagaimanakah persamaan hubungan roda G roda bersinggungan P #=. Disebut apakah gerak benda yang menempuh lintasan melingkar dengan keepatan berubah dan besar perepatannya konstan P
$<
C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !
#. "ebuah benda berputar dengan jari G jari perputaran #, meter. "etiap sekon, benda berputar sebanyak # kali. Tentukan : a. frekuensi b. periode . keepatan anguler $. "uatu partikel membuat &= putaran tiap menit dalam lintasan melingkar berjari G jari & m. Oitung keepatan linier dan perepatan sentripetal L &. Dalam 8aktu $ sekon, benda yang bergerak melingkar menempuh &= rad. 1ika benda tersebut mula G mula bergerak dengan keepatan sudut #$ rad/s, berapakah perepatan sudut benda P . 1ari G jari lingkaran , ", dan V
pada gambar di ba8ah ini
masing G masing adalah # m, #$ m, dan m. 1ika keepatan sudut lingkaran 5 rad/s, hitung keepatan linier lingkaran VL
" V
. 9ir depan pada sebuah sepeda dengan pedal gir mempunyai diameter # m dan gir yang belakang berdiameter m. oda belakang sepeda berjari Gjari &= m. *gar sepeda dapat melunur dengan keepatan m/s, berapa jumlah putaran pedal tiap menit P
II. As2ek "sik#m#t#rik Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !
&=
#. "eutas tali yang ujungnya digantungi beban digerakkan seara hori3ontal. "etiap detik di atat banyaknya putaran. Kntuk menari frekuensinya, bagaimana hubungan antara kedua besaran tersebut P $. 4oba *nda amati gerak pada kipas anginL Bagaimana bentuk lintasannya P &. ada piringan hitam yang sedang berputar, hinggap seekor nyamuk. Bagaimana harga keepatan sudut nyamuk itu terhadap keepatan memutarnya piringan hitam P . *lat dan bahan apa yang perlu disediakan untuk melakukan kegiatan menyelidiki periode benda P . Berikan tiga ontoh gerak melingkar dalam kehidupan sehari G hari L
&#
BAB . I& 7UKUM NE
C 5 = *tau :
N
C 5 = C$
C# C# 6 C$
5 =
Cy 5 =
8
NG8 5 = . Oukum ++ Ne8ton : erepatan yang ditimbulkan oleh suatu gaya sebanding dengan besarnya gaya dan berbanding terbalik dengan masanya N a 5
C$
C# m &$ 8
F m
Bila benda bergerak kekanan :
F m
a 5
a 5
.#.
F # F $ m
Oukum +++ Ne8ton : C aksi 5 6 C reaksi 4ontoh : C#
asangan aksi reaksi: C# dengan T #
T#
T$ dengan C$ T$
8 dengan C9
C$
8 C9 Bumi
B . "ENERA"AN 7UKUM NE
a. 9erak pada bidang mendatar : 6 Oukum Ne8ton +
C 5 =
N
C# 6 C$ 5 = C#
C$
Cy 5 =
m
N 6 8 5 =
8 &&
6
6 Oukum Ne8ton ++ :
a 5
F m
a 5 C# 6 C$.
6
Oukum Ne8ton +++ : N ( aksi ) 5 8 ( reaksi )
b. ada bidang miring : N
C
8sin 8os
Bila benda bergerak keatas : a 5
8
F % sin m
Bila benda bergerak ke beba8ah : a 5
% sin F m
. atrol : 1ika m$ bergerak keba8ah , maka hukum Ne8ton ++ :
F m
T# T#
a 5
T$ T$ m$
m#
a 5
' ' T & & $ T $ T $ T # # # #
m# m$
$
&
4. 9*A* 9;";*N.: 9aya gesekan statis ( f s ) : adalah gaya gesekan yang timbul pada saat benda sedang berusaha
bergerak ( tetapi belum bergerak ) . 9aya
gesekan statis bernilai mulai dai
nol hingga menapai maksimum
, yaitu pada saat benda akanbergerak . N C
mak
5
N
f
fs '
9aya gesekan kinetik ( f k ) : *dalah gaya gesekan yang timbul pada saat benda bergerak : Besar gaya gesekan kinetis sebesar :
fk 5 dimana :
k
I
k N.
s
D. ;N;**N 9*A* 9;";*N : a. 9erak benda pada bidang datar : N
f s
N
C
C
'
%enurut Oukum Ne8ton ++ : 8 sin 8os & 8
C 5 m.a
Cy 5
= C 6 f k 5 m. a.
N 6 ' 5
= N 5 ' b. 9erak pada bidang miring : N
C
%enurut
Oukum Ne8ton ++ :
fk Benda
8 sin bergerak ke ba8ah
8os
m.a .
C 5
8
' sin 6 C
6 f k 5 m. a.
Cy 5 = N 6 8 os 5 = N 5 8 os
Benda bergerak ke atas
C 5 m.a
Cy 5
= ' sin 6 C 6 f k 5 m. a.
N 6 8
os 5 = N 5 8 os
;. 9*A* ";NT+ ;T*! : $ 9aya sentri petal :
&
adalah gaya yang arahnya kepusat lingkaran dan tegak lurus dengan keepatan liniernya
D
%enurut Oukum Ne8ton ++ '
C 5 m.a Cs
%aka :
4
Cs 5 m. as
Cs 5 m
'
B
CCs
V
$
R
( arah '
kepusat lingkaran * )
'
9aya sentri petal pada titik ada titik * :
m
V
T 6 ' 5 m
V
$
T 5 ' ?
R
$
R
ada titik B :
'.4os ? m
V
6 m
5
m
$
R
T 5
$
R
ada titik
V
T 6 '.4os
V
D :
T ?
'
$
R
&2
5m
V
$
R
T 5 '
S#al %atihan Fisika Kelas X . Semester 1. S M A Negeri 1 Blahbatuh .
7UKUM NE
#. "ebuah benda melunur pada bidang miring dengan keepatan konstan. Qleh karena itu J. a. bidang itu merupakan bidang liin b. komponen berat dari benda yang sejajar miring harus lebih besar dari gaya geseknya . komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus lebih keil dari gaya geseknya d. komponen berat dari benda yang sejajar bidang miring harus sama dengan gaya geseknya e. berat dari benda harus sama dengan gaya hori3ontalnya $. "ebuah lokomotif bermassa .#= kg mampu menarik sebuah gerbong bermassa $.#= kg pada rel datar dengan keepatan maksimum =, m/s $. 1ika lokomotif yang sama dipakai untuk menarik gerbong bermassa #= kg, perepatan maksimum rangkaian kereta itu adalah J. a. # m/s$ . #, m/s$ /2 m/s$ b. #,$ m/s$ d. #, m/s $
e.
&. "ebuah mobil bermassa #.=== kg sedang berada pada punak bukit yang membentuk bola berdiameter = m. 1ika keepatan mobil saat itu #= m/det dan g 5 #= m/s $, besar gaya normal yang dialami mobil adalah J. &
a. #.=== N .=== N b. $.=== N
. &.=== N
e.
d. .=== N
. ada perobaan bandul sentrifugal diketahui m 5 #=6$ kg diputar dengan tali yang panjangnya # meter dengan beban penggantung # N, maka laju maksimum putaran bandul itu adalah J a. $ m/s . m/s e. #= m/s b. & m/s d. m/s . Benda * bermassa $= gram diikat pada ujung tali yang dihubungkan benang dengan beban B. Benda diputar mendatar dengan " 5 O3. anjang tali 2= m. 1ika 5 $$ beban B adalah J. a. #&, N $= N b. #, N
2
, maka berat
. #, N
e.
d. #, N
. "ebuah benda $ kg diikat dengan tali sepanjang = m dan diputar pada bidang >ertikal dengan keepatan sudut tetap rad/s. Tegangan tali ketika benda berada di titik tertinggi dan titik terendah adalah J. a. && N dan & N . # N dan N e. & N dan N b. N dan # N d. = N dan & N 2. %ula G mula benda * bergerak melingkar dengan jari G jari ! . emudian jari6jari lintasan diubah menjadi $! , tetapi energi kinetiknya tetap. erubahan gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah J. a. =,$ kali . # kali e. kali b. =,= kali d. $ kali
. Diketahui benda #= kg berada di lantai liin yang dipengaruhi F 1 5 = N dan F 2 5 $= N yang berla8anan. Besar dan arah perepatan yang dialami benda tersebut adalah J. a. m/det$ searah F . & m/det$ searah F e. 1 1 $ $ m/det searah F 2 b. & m/det$ searah F 1 d. $ m/det $ searah F 1 <. Benda di dalam lift beratnya lebih besar dibanding berat benda ketika diam. Oal ini terjadi jika J. a. gerak lift ke atas diperepat b. gerak lift ke ba8ah diperlambat . gerak lift ke ba8ah diperepat d. gerak lift ke atas dengan keepatan tetap e. geral lift ke ba8ah dengan keepatan tetap
&<
#=. Qrang bermassa = kg berdiri di atas lift yang sedang bergerak ke atas dengan perepatan $ m/s $. 9aya normal yang bekerja pada orang tersebut adalah J. a. 2$= N . = N e. $= N b. == N d. == N ##. "ebuah benda bermassa kg mula G mula bergerak lurus pada bidang hori3ontal dengan keepatan tetap & ms6#. emudian sebuah gaya &= N bekerja pada benda itu yang mengakibatkan keepatan benda akhirnya menjadi ms 6#. erpindahan benda selama gaya bekerja adalah J. a. =,$ m . $, m e. m b. #, m d. &, m #$. Besar gaya gra>itasi antara $ benda yang berinteraksi adalah J. a. sebanding dengan kuadrat jarak kedua benda b. sebanding dengan kuadrat massa kedua benda . berbading terbalik dengan jarak kedua benda d. berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda e. berbanding terbalik dengan kuadrat massa kedua benda #&. %assa balok * #= kg (diam). oefisien gesekan statis balok dengan lantai =,. erepatan gra>itasi #= ms 6$. Di antara nilai gaya F mendatar berikut ini yang merupakan nilai minimum agar balok * menjadi dapat bergerak adalah J. a. N . &< N e. N b. &2 N d. # N #. *
B
= N
Dua benda * dan B berada di atas bidang datar liin dan saling dihubungkan tali seperti gambar di atas. emudian pada B ditarik dengan gaya sebesar = N, hingga perepatan yang terjadi pada kedua benda itu $ ms 6$ . 1ika massa * adalah # kg, maka massa B adalah J. a. #= kg . $ kg e. = kg b. # kg d. & kg
#.9rafik yang menggambarkan hubungan antara F (gaya gra>itasi) terhadap ! $ (! adalah jarak kedua benda dari Oukum Ne8ton tentang gra>itasi) adalah J.
=
a.
F
b. F
. F
! $
! $
! $
d.
F
e' F
! $
! $
#. "ebuah benda bergerak pada lintasan kasar dengan koefisien gesekan kinetik =,$. Berat benda $ N dan pada benda dikenai gaya ke atas N. 1ika benda bergerak dengan perepatan $ m/s $ ( g 5 #= m/det$), maka besar gaya hori3ontal yang diberikan adalah J. a. 2 N . #= N e. #& N b. < N d. ## N #2. Berikut ini merupakan pernyataan yang berkaitan dengan koefisien gesekan statis s dan koefisien gesekan kinetis k . #) k I s $) k dan s bergantung pada sifat permukaan yang bersinggungan &) k dan s bergantung pada luas permukaan yang bersinggungan ) k dan s bergantung dengan permukaan dan massa benda yang bersinggungan Dari pernyataan tersebut yang benar adalah J. a. #, $ dan & . $ dan e. #, $, & dan b. # dan & d. saja #. "ebuah benda bermassa kg terletak pada bidang miring dengan sudut kemiringan &2 , k 5 =,$ ( g 5 m/s$) didorong dengan gaya F sejajar bidang miring ke atas sehingga mengakibatkan balok bergeser ke atas dengan laju konstan, besarnya gaya F adalah J. kasar a. & N . $ N e. # N
#
b. &$ N
d. $ N
#<. "ebuah balok massanya #= kg diletakkan di atas lantai kasar. Balok tersebut ditarik dengan gaya mendatar F 5 $= N. 1ika g 5 m/s$, s 5 =,& dan k 5 =,$. Besar gaya gesekan antara balok dengan lantai adalah J. a. = N . &= N e. #= N b. = N d. $= N
$=. "ebuah balok yang beratnya = N diam di atas papan yang mendatar. Balok ditarik dengan gaya = N dan membentuk sudut &2 terhadap bidang hori3ontal. 1ika koefisien gesekan statis dan kinetis balok dengan lantai U dan W ( g 5 #= m/s $), maka : #) massa benda kg $) gaya normal benda $= N &) gaya gesekan kinetik N ) perepatan gerak 2 m/s$ ernyataan yang benar adalah J. a. #, $ dan & . $ dan e. #, $, & dan b. # dan & d. saja
B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !
#. Disebut apakah sifat benda mempertahankan keadaannya semula P $. 1ika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda itu diam atau bergerak lurus beraturan. Bunyi hukum apakah yang menyatakan tersebut P &. erepatan yang ditimbulkan dari gaya yang bekerja pada sebuah benda besarnya berbanding lurus dan searah dengan gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda. Bunyi hukum apakah yang menyatakan tersebut P . Disebut apakah ukuran banyaknya 3at yang dikandung suatu benda P . Disebut apakah gaya gra>itasi bumi yang bekerja pada benda P . Bagaimanakah persamaan yang berlaku pada Oukum ++ Ne8ton P 2. Bagaimanakah rumus berat benda P . *pakah satuan berat benda P
$
<. 1ika benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama yang besarnya sama tetapi arahnya berla8anan. Bunyi hukum apakah yang menyatakan tersebut P #=. Bagaimanakah rumus gaya sentripetal P
C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !
#. "ebuah benda yang bermassa kg melunur tanpa keepatan a8al di atas bidang miring yang panjang dan liin, sudut kemiringan bidang (sin 5 =,) dan g 5 #= m/s $. a. Tentukan perepatan yang timbul pada benda L b. Tentukan jarak yang ditempuh setelah detik L $. *
B
4
F
erhatikan gambar di atas L Benda *, B, dan 4 dihubungkan oleh tali. %assa *, B, dan 4 masing G masing # kg E #, kgE dan $, kg. Benda 4 ditarik dengan gaya = N. a. Tentukan tegangan tali antara benda * dan benda B L b. Tentukan tegangan tali antara benda B dan benda 4 L &. "eseorang yang beratnya = N berdiri di atas timbangan badan di sebuah lift yang bergerak >ertikal. ( g 5 #= m/s $) a. Tentukan angka yang ditunjuk timbangan jika lift bergerak ke atas dengan perlambatan $ m/s $ L b. Tentukan angka yang ditunjuk timbangan jika lift bergerak ke
ba8ah dengan perepatan $ m/s$L . Berapa besar tegangan tali T 1 dan T 2 pada gambar di samping P &2
&
T 1
m 5 kg
. Oitunglah perepatan suatu balok yang melunur pada sebuah bidang miring dengan sudut miring & dengan koefisien gesekan statis dan kinetis balok dengan bidang miring masing G masing =, dan =,& L
II. As2ek "sik#m#t#rik Uraikan jawaban Anda dengan jelas dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini !
#. !etakkan selembar kertas di sebuah mejaL "etelah itu, letakkan sebuah katrol keil di atas kertas tersebutL Tarik kertas tadi seara epatL *pa yang terjadi P 1elaskanL $. Kntuk menyelidiki adanya perepatan pada Oukum ++ Ne8ton,
alat apa yang perlu disiapkan P &. Buatlah grafik hubungan antara F dan m pada perobaan mengenai Oukum ++ Ne8tonL . "ebuah benda didorong dengan arah mendatar di sepanjang permukaan mendatar. 9ambarkan gaya G gaya yang bekerja dan sebutkan gaya G gaya yang merupakan pasangan aksi reaksiL . *nda memiliki dua benda * dan B dengan berat yang sama. Benda * diletakkan di bidang yang liin sedangkan benda B diletakkan di bidang yang kasar, kemudian kedua benda tersebut di tarik dengan gaya yang sama. %anakah yang lebih mudah bergerak P %engapa hal tersebut bisa terjadi P
S#al Ulangan Semester 1 Fisika Kelas X . S M A Negeri 1 Blahbatuh .
U%AN0AN SEMESTER 1
A' Pilihlah hu!u" a, (, ), d, atau e di depan *a%a(an yang paling (ena!+ #. 1ika momentum adalah massa suatu benda dikalikan dengan keepatannya, maka dimensi dari momentum J. a. % !6# T6# . % !T 6# % !T6$ b. % !6# T d. % !6# T6$
e.
$. 1ika seseorang berada di dalam bus yang sedang melaju kemudian bus direm mendadak, maka orang tersebut akan terdorong ke depan. Oal ini terjadi karena J. a. gaya dorong bus dari belakang d. sifat kelembaman benda b. gaya pengereman bus e. pengereman yang mendadak . gaya tarik bus &. "ebuah perahu menyeberangi sungai dengan arah tegak lurus arus air. "eorang pengamat berdiri diam di tepi sungai. 1ika keepetan perahu adalah ms6# dan keepatan arus air sungai & ms 6#, maka keepatan relatif perahu terhadap pengamat adalah J.m/s. a. . e. $ b. d. & . Dua buah gaya masing G masing # N dan #= N bertitik tangkap sama. edua gaya membentuk sudut #$= . esultan kedua gaya tersebut adalah J. a. #= N . # N e. $$ N b. #=$ N d. # $ N
. Benda di dalam lift beratnya sama besar dibanding berat benda ketika diam. Oal ini terjadi jika J. a. gerak lift ke atas diperepat d. gerak lift ke atas dengan keepatan tetap b. gerak lift ke atas diperlambat e. gerak lift ke ba8ah dengan keepatan berubah . gerak lift ke ba8ah diperlambat . "ebuah benda massanya kg bergerak pada bidang liin. Benda tersebut dipengaruhi dua gaya sama besar dan berla8anan arah. ernyataan di ba8ah ini yang benar adalah J.( g 5 #= ms6$) a. perepatannya ms6$ d. energi yang dimiliki benda #== 1 b. gerak benda lurus beraturan e. keepatan benda berubah . keadaan benda tidak setimbang 2. "ebuah benda berbentuk bola mengalami jatuh bebas dari ketinggian = m dari tanah. ada saat benda berada pada ketinggian = m dari tanah, keepatan benda adalah J. a. $=& ms . # ms6# #$ ms6# b. $= ms d. # ms6# . ereta api dengan keepatan #= km/jam direm dan berhenti setelah #= s. %assa kereta api diketahui &.=== kg. Kntuk menghentikan kereta api itu dibutuhkan gaya rem sebesar J. a. 2.=== N . <.=== N #=.=== N b. .=== N d. <.== N
e.
e.
<. Dalam beberapa besaran gerak melingkar beraturan diba8ah ini hanya ada satu yang benar, yaitu J.
a'
5
(' vt 5
v
. v 5
!
e. $ 5
v
!
!
$ ! "
d. as 5 v2!
#=. Dari kelompok besaran di ba8ah ini yang mempunyai satuan sama adalah J. a. usaha, daya dan energi d. usaha, energi kinetik dan perepatan b. usaha, energi kinetik dan energi potensial e. usaha, gaya dan kelajuan . usaha, energi kinetik dan gaya
##. v A 5 # m/s
v 5 #= m/s
*
B
1ika jarak *B 5 2 meter, maka * dan B bertemu di J. a. $& m dari * . &= m dari * = m dari * b. = m dari * d. = m dari B
e.
#$. "ebuah benda dilepaskan dari ketinggian $= m di atas tanah. ( g 5 #= m/s$). eepatan benda setelah menapai ketinggian # m di atas tanah J. a. #= m/det . #2 m/det e. $ m/det b. # m/det d. $= m/det #&. erhatikan gambar berikut L B
!iin
*
ada gambar tersebut, jika diketahui massa benda * dan B masing G masing adalah $ kg dan kg, permukaan meja liin sempurna, dan perepatan gra>itasinya #= m/s $ . erepatan benda * setelah benda B dilepaskan adalah J. a. =, m/s $ . #, m/s$ e. $ $,< m/s b. #,= m/s$ d. $,= m/s $ #. "ebuah benda jatuh bebas dari ketinggian == meter di atas tanah. ada saat benda berkeepatan #== m/s, maka tinggi benda tersebut adalah J. ( g 5 #= m/s $) a. $= meter . = meter e. #== meter b. = meter d. <= meter #. Benda bermassa #= kg dari keadaan diam diberi gaya #= ne8ton. !aju benda saat pindah = m mendatar adalah J. . m/s . &= m/s e. #== m/s a. #= m/s d. = m/s
2
#. Benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan berputar #$= kali tiap menit, dan r 5 =, m. Besarnya keepatan sudut dan keepatan liniernya adalah J a. rad/s dan m/s . $ rad/s dan $ m/s e. rad/s dan m/s b. rad/s dan $ m/s d. rad/s dan m/s #2. Titik merupakan ujung jarum jam dan V titik di tengah G tengah jarum jam tersebut. 1ika jarum berputar melingkar , maka keepatan linier dari dan V berbanding sebagai J. a. # : # . $ : # e. #: b. # : $ d. : # #. Benda dengan ukuran panjang &,$ m dan lebar &, m, maka menurut aturan angka penting luas benda tersebut adalah J.m $. a. $,$#. $= . #= $ . $,$#. #= $ e. $ $,$. #= b. $,$#. $ . #=$ d. $,$=. #= $ #<. Dari lima besaran di ba8ah ini yang termasuk besaran pokok dan >ektor adalah J. a. massa . gaya e. perpindahan b. keepatan d. 8aktu $=. %engenai gerak lurus beraturan, pernyataan di ba8ah ini yang benar adalah J a. keepatan dan perepatannya tetap b. perepatannya nol dan lintasannya lengkung . perepatannya positif d. keepatannya dapat nol e. perepatannya nol dan keepatannya tetap $#. Benda bergerak dengan keepatan #== ms 6# dan diperlambat #= ms6# . Dari a8al sampai berhenti menempuh perpindahan sebesar J. a. $= m . 2= m e. #.== m b. == m d. #.=== m . $$. Benda bergerak dengan keepatan a8al #= ms6# dan diperepat # ms6#. "aat benda keepatannya $= m/s, benda tersebut telah menempuh jarak perpindahan sebesar J. a. = m . #= m e. $== m b. #== m d. #2 m
$&. Benda jatuh bebas dari ketinggian == m. 'aktu yang diperlukan untuk sampai di tanah dan keepatan benda saat tingginya dari tanah sejauh m adalah J. a. #= s dan $= m/s . #= s dan 2= m/s e. # s dan &= m/s b. #= s dan # m/s d. #= s dan &= m/s
$. Benda #= kg di atas lantai liin yang dipengaruhi F 1 5 = N dan F 2 5 $= N yang berla8anan seperti gambar berikut,
m 5 #= kg
F 1
F 2
Besar dan arah perepatan yang dialami benda adalah J. $ $ a. m/s searah F . & m/s searah F 1 2 $ $ m/s searah F 2 b. & m/s$ searah F 1 d. $ m/s $ searah F $.
T
m1
e.
F
m1
Dari gambar di atas diketahui : m1 5 kg m2 5 kg edua benda terhadap lantai mempunyai k 5 #/. 1ika F 5 = N, maka tegangan tali T sebesar J. a. #= N . $= N e. &= N b. # N d. $ N
B. Jawablah pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan singkat dan jelas !
#. Disebut apakah besaran yang diturunkan dari satuan besaran pokok P $. Berapakah banyaknya angka penting pada hasil pengukuran =,=$=# P &. Disebut apakah gerak pada lintasan lurus dengan perepatan konstan P . Disebut apakah jarak yang ditempuh tiap satuan 8aktu P <
. Benda bergerak dari posisi 6$ m ke posisi ? m, berapakah perpindahan benda tersebut P . Bagaimanakah persamaan hubungan antara v, , dan ! pada gerak melingkar beraturan P 2. Dalam 8aktu detik benda bergerak melingkar sebanyak # kali. Berapakah frekuensinya P . Benda yang bermassa kg bergerak dan memiliki perepatan <= km/jam. Berapakah besarnya gaya yang bekerja pada benda tersebut P <. ada saat bus yang sedang melaju kemudian seara mendadak direm, penumpang akan terdorong ke depan. "esuai dengan hukum apakah peristi8a tersebut P #=. 1ika terdapat gaya aksi = N, maka berapakah besarnya gaya reaksi P
C. Uraikan jawaban Anda dari pertanyaan – pertanyaan berikut ini dengan benar !
#. Diketahui sebuah mobil bermassa # ton melaju dengan v 5 #== m/s. "uatu saat, direm dengan gaya F 5 #=.=== ne8ton tetap. a. Oitunglah 8aktu saat direm hingga berhentiL b. Oitunglah jarak yang ditempuh dari saat direm hingga berhentiL
$. 1ari G jari roda gir depan sebuah sepeda balap # m, gir belakang 2 m, dan roda &= m.
1ika periode gir depan #= detik,
tentukan : a. periode gir yang belakang b. jarak yang ditempuh sepeda selama &= menit
&.
#= N
#$=o
=
#= N
Oitunglah besar dan arah resultan gaya G gaya yang tampak pada gambarL
. ;mpat buah gaya masing G masing besarnya N, N, #= N dan #$ N setitik tangkap dan sebidang, serta terhadap sumbu @ positif membentuk sudut &= , #$=, $#= dan &&= . Tentukan resultan gaya dan arahnya terhadap sumbu @ positifL . Dua orang dan V dari tempat dan 8aktu yang sama. 1ika bergerak sejak a8al dengan keepatan tetap km/jam dan V mulai bergerak dari diam dengan perepatan m/s $. a. Oitunglah lamanya 8aktu V dapat menyusul L b. Oitunglah jarak tempuh saat tersusul VL
Materi Fisika Kelas X . Semester $. S M A Negeri 1 Blahbatuh .
BAB . I 0E%'MBAN0 DAN '"TIK. *. ;%*NTK!*N 9;!Q%B*N9 : emantulan ahaya : Benda6benda yang dapat memantulkan ahaya adalah benda6benda yang permukaannya mengkilat. 4ontohnya : ermin .
#
Oukum emantulan "nellius : #. "inar datang , sinar pantul dan garis normal normal terletak pada satu bidang datar . $. "udut datang sama dengan sudut pantul . N s d
s p
i r
#. emantulan pada ermin datar : "ifat bayangan dari ermin datar : a. 1arak bayangan ke ermin ( s X ) sama dengan jarak benda ke ermin ( s ). b. Bayangan bersifat maya karena terbentuk oleh perpotongan dari perpanjangan garis sinar pantul dan berada di belakang ermin . . 1arak bayangan bayangan ke ermin diberi tanda negatip. d. Tinggi Tinggi bayangan sama dengan dengan tinggi tinggi bendanya. e. osisi bayangan tegak f. Bayangan berhadapan dengan bendanya .berla8anan dan simetris . Kntuk ermin bersudut : 1umlah bayangan yang dibentuk oleh ermin bersudut bersudut adalah :
n
5
&.=
#
$. emantulan pada ermin lengkung : A. 9ermin 8ekung !
*dalah bagian bulatan bola ermin yang bagian ekungnya dapat memantulkan ahaya . "inar G sina istime8a pada pada ermin ekung : #. "inar sejajar sumbu sumbu utama dipantulkan melalui fokus.
$
$. "inar yang melalui fokus fokus dipantulkan sejajar sumbu utama &. "inar yang menuju pusat ermin dipantulkan kepusat juga. Terjadinya bayangan : " h
+++
C ++
hX
# $ &
( "X) ++ usat + ++ Z +7
Oubungan antara :
+ "X
No. 1arak benda 1arak bayangan (") ++ + usat ++ Cokus +
f
"ifat6sifat bayangan "ejati , diperkeil dan terbalik "ejati , sama besar , terbalik "ejati , diperbesar , teralik. 6 %aya ,tegak , diperbesar
s
E
f
dan
sX
: # "
5
#
,
#
, Y
erbesaran hY h
4atatan :
&
: m 5
, Y 5 ,
?
#. "emua jarak pada ermin /lensa dihitung dari ermin /lensa ke benda / bayangan/fokus/. $. 1arak benda ( s ) 5 ? E jika jaraknya dihitung berla8anan dengan sinar datang. &. 1arak bayangan ( sX) 5 ? E jika jaraknya dihitung berla8anan dengan sinar datang . 1arak fokus ( f ) 5 ? E jika jaraknya dihitung berla8anan dengan sinar datang
B. 9ermin 8embung !
*dalah bagian bulatan bola ermin yang bagian embungnya dapat memantulkan ahaya . "inar G sinar istime8a pada pada ermin ekung ekung : #. "inar sejajar sumbu sumbu utama dipantulkan seakan akan datangnya dari fokus. $. "inar yang melalui fokus fokus dipantulkan seakan akandatangnya sejajar sumbu utama &. "inar yang menuju pusat ermin dipantulkan seakan akan datang dari pusat juga. Terjadinya bayangan :
"X
"
C
Benda berada didepan ermin embung membentuk bayangan : maya E tegak E diperkeil dan berada dibelakang ermin. Oubungan antara :
:
s
E
f
dan
sX
#
6 " 5
#
,
?
#
, Y
erbesaran
: m 5
, Y 5 ,
hY h
B. "EMBIASAN 0E%'MBAN0 ! A. "embiasan 8aha-a embiasan ahaya terjadi jika ahaya terebut melalu dua buah medium dengan indek bias yang berbeda. +ndek bias ( n ) adalah perbandingan antara keepatan ahaya dalam medium dengan keepatan ahaya dalam udara . V $ n$ v n 5 atau V # n# )
Oukum embiasan "nellius : #. "inar datang , garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar . $. erbandingan antara sinus sudut datang dengan sinus sudut bias berbanding terbalik dengan indek biasnya . N sd Sin i Sin !
n$ n#
i
n# n$
v
r
sb eterangan : sd 5 sinar datang sb 5 sinar bias i 5 sudut datang sinar r 5 sudut bias sinar
N 5 garis normal n$ 5 indek medium n# 5 indek bias udara n$ n#
5 indek bias medium terhadap udara .
B. "embiasan 2aa "risma .
"inar datang pada sisi prisma + dengan sudut datang i#, masuk kedalam prisma dengan sudut bias r # , dan dengan sudut datang pada sisi ++ 5 i$ E sinar keluar pada sisi ++ dengan sudut bias r $ . 1ika sudut pembias prisma dan indek bias kaa terhadap udara adalah
n$ n#
maka besar sudut de>iasinya ( )
adalah :
N #
i#
n#
r1 4 > 3 r $ ? i$ 4
sb
#
sd
?
r $
i$
r
/ 3i1
N$
n$
n#
"udut de>iasi akan menapai minimum jika sinar memotong prisma menjadi segi tiga sama kaki sehingga : 3 i1 / r$ 4 = 3 r1 / i$ 4 =
/ $ r1
=
>
/ $ i1 Maka suut e+iasi minimum ! m / $ i1 ?
n$
1ika indek bias kaa terhadap udara 5
n#
maka menurut Oukum
"nellius :
"in
# $
m
5
# "in n# $
n$
Kntuk sudut pembias keil (
@ 5# 4
m
n
/
$
n
#
#
9. "embiasan 2aa Ka8a "lan2aralel :
"inar beralih dari udara kekaa dan keluar ke udara lagi , jika indek bias kaa terhadap udara
n$ n#
dan tebal kaa adalat
t , maka berlaku : Sin i#
N#
Sin i $
sd Sin i$ Sin ! $
n$ n#
.
n# n$
kaa
i#
n# r #
N$
n$
t i$
n$ n#
r $ d sb
ergeseran arah sinar antara sinar datang dengan sinar bias adalah : d 5
D
t Sin ( i ! ) -., !
embiasan pada !ensa !engkung ( "ferik ) #. !ensa 4embung / lensa kon>ergen ( positip ):
2
x
n# n$
#
*dalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang embung , tembus ahaya dan mempunyai sifat membiaskan ahaya. 1enis lensa 4embung : a. !ensa bikon>ek b. !ensa plankon>ek . !ensa konkapkon>ek. ?
embentukan bayangan : " #
C #
f #
f C $ $" X
#. "inar sejajar sumbu utama dibiaskan menuju fokus dan sinar yang melalui fokus dibiaskan sejajar sumbu utama. $. Dari perpotongan dua sinar bias tersebut , ditarik garis tegak lurus ke sumbu utama ( garis tersebut merupakan bayangan ) &. edudukan bayangan dan sifat6sifat bayangan tergantung dari kedudukan bendanya . No
#
1arak benda (") +++
1arak bayangan ( "X ) ++
$
&
++
+++
C +
6 +7
"ifat6sifat bayangan
"ejati ,terbalik, diperkeil "ejati ,terbalik, sama besar "ejati ,terbalik, diperbesar 6 %ayai ,tegak, diperbesar
umus : #
"
#
S
#
S Y
erbesarannya : Y
% 5
S
S
h
Y
h
$ $
" K
$. !ensa ekung ( negatip ) : *dalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang ekung dan bersifat membiaskan ahaya : 1enis lensa 4ekung : a. !ensa bikonkap b. !ensa plankonkap . !ensa kon>ek konkap. embentukkan bayangan : #. "inar sejajar sumbu utama dibiaskan seakan6akan datangnya dari fokus . $. "inar yang melalui pusat optik tidak dibiaskan. &. Dari perpotongan dua sinar bias dapat dibuat bayangan benda dengan menarik garis tegak lurus ke sumbu utama. umus : 6
# # # " S S Y
"
h :
erbesarannya "X f
m 5
S Y S
hY h
4. *!*T6*!*T QT+ . *dalah alat alat yang mempergunakan lensa atau ermin . #. %ata : *dalah alat optik yang mempergunakan satu lensa embung . Benda yang ada di depan mata bayangannya jatuh di ruang ke dua ( retina ) , sejati , terbalik ,diperkeil . Bagian6bagian mata : a. ornea : adalah bagian mata yang keras berfungsi untuk melindungi bagian mata yang lunak dan sensitif. b. upil : adalah elah berbentuk linkaran yang berfungsi untuk mengatur agar ahaya dapat masuk ke dalam mata . "aat <
intensitas ahaya membesar mata terasa silau , sehingga pupil menyempit , sedangkan saat intensitas ahaya keil pupil melebar . +ris : adalah selaput ber8arna hitam atau biru yang berfungsi mengatur besar dan keilnya pupil . d. !ensa mata : berfungsi membiaskan sinar dari benda yang menghasilkan bayangan tepat pada retina . e. etina : berfungsi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan benda yang dilihat.
Daya akomodasi : adalah kemampuan lensa mata untuk menebal ( embung ) dan menipis ( memipih ) sesuai dengan jarak benda yang dilihat . Titik dekat ( pp ) : adalah titik yang paling dekat masih dapat dilihat dengan jelas dengan berakomodasi maksimum. Kntuk mata normal titik dekatnya $, )m dan titik jauh Z Titik jauh ( pr ) : adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas tanpa berakomodasi . 4aat mata : a. ;mitrop : merupakan mata normal dengan titik dekat $, )m dan titik jauh Z b. %iopi ( abun jauh ) : merupakan aat mata karena lensa mata terlalu embung dan sulit untuk memipih. .*kibatnya bayangan benda jatuh didepan retina dengan titik dekat mata kurang dari $ m dan titik jauh kurang dari tak terhingga..4aat mata ini dapat dibantu dengan kaa mata negatip ( lensa ekung ) . Dengan rumus : #
" # "
=
#
, # Z
#
, Y # p!
#
"
#
p!
ekuatan lensanya adalah : #
P
p!
. Oipermetropi ( abun dekat ) : Bayangan benda yang dilihat jatuh dibelakang retina , dengan titik dekat lebih besar dari $ m dan titik jauh di tak terhingga . 4aat mata ini dapat dibantu dengan kaa mata berlensa embung Dengan rumus : #
" # "
#
,
#== $,
P
#
, Y
# pp
# pp
d. resbiop adalah aat mata yang mempunyai pp kurang dari $ m dan pr kurang dari jauh tak terhingga.. 4aat mata ini dapa dibantu dengan kaa mata lensa rangkap . $. amera : adalah alat optik yang terdiri dari satu lensa positip dan ara kerjanya sama dengan ara kerja mata . Bayangan mata jatuh diretina tapi bayangan pada kamera jatuh pada film ( diruang kedua ) , dengan sifat sejati , terbalik dan diperkeil . &. !up : adalah alat optik yang terdiri dari satu lensa positip dengan benda berada di ruang + ( dengan jarak lebih keil dari jarak fokus ) . Bayangan yang terjadi : ? maya . tegak dan diperbesar. s sX ++ +
++ C +
C +
# !up
++
++ +
erbesaran sudut (
) :
*dalah perbandingan antara sudut penglihatan tanpa lup dengan sudut penglihatan dengan lup
5
a. Kntuk mata berakomodasi maksimum :
, n "
5
5
#
b. Kntuk mata tidak berakomodasi : , n "
. Kntuk mata berakomodasi pada jarak ( sX 5 6 ) : , n "
.
5
, n x
%ikroskop :
*dalah alat optik yang mempergunakan dua lensa positip denga jarak fokus berbeda ( fob I fok ) dan benda berada di ruang kedua , bayangan yang terjadi maya , diperbesar dan terbalik dengan bendanya.
?
sob C
+++
++
#
C +
?
d
+
#
++ ++
C +
+
#
#
sok
sobX
sXo k Qbj
Qk
$
%ikroskop
C
++
erbesaran mikroskop adalah : %(total) 5 %(obj) %(ok) anjang mikroskop ( tubus ) adalah : d 5 sobX ? sok a. Kntuk mata berakomodasi maksimum : %(total) 5 ,.(Y ,.(
x
, n
#
" ./
b. Kntuk mata tidak berakomodasi : %(total) 5
,.(Y ,.(
x
, n " ./
anjang mikroskop ( tubus ) adalah : d 5 sobX ? fok
,.(Y ,.(
x
.
Kntuk mata berakomodasi pada jarak : %(total) 5
, n
" ./
,n x
. Teropong bintang . *dalah alat optik yang mempergunakan dua lensa positip dimana jarak fokus lensa objektip lebih besar dari pada jarak fokus lensa okulernya . Benda berada dijauh tak terhingga , bayangannya jatuh difokus lensa okulernya. !ensa okuler berfungsi sebagai lup . ?
?
+
erbesaran teropong ( ) : +
+
+
++
sXob
sXok
5
".( "./
Qbj
Qk
Teropong Bintang
anjang
teropong ( d ) : d 5 fob ? fok
&
. Teropong bumi ( Aojana ) Teropong ini terdiri dari tiga lensa positip yaitu : lensa objektip E lensa pembalik dan lensa okuler .Benda di jauh tak terhingga bayangannya jatuh di pusat lensa pembalik , lensa pembalik membalikkan bayangan dari objektip , bayangan lensa pembalik diterima oleh lensa okuler dan berfungsi sebagai lup. Bayangan terakhir adalah maya , dsiperbesar dan tegak. anjang teropong ( d ) : d 5 fob ? fp ? fok
BAB . II SU7U DAN KA%'R =
*. "KOK. "uhu adalah derajat /tingkat panas dinginnya suatu benda . *lat untuk mengukur suhu adalah termometer 1enis termometer : #. Termometer 4elius : dengan titik tetap pertama o ke dua #== , jumlah skala #== $. Termometer eaumur : dengan titik tetap pertama o ke dua = , dengan jumlah skala = &. Termometer Cahrenheit : dengan titik tetap pertama o ke dua $#$ , dengan jumlah skala #= . Termometer el>in : dengan titik tetap pertama o tetap ke dua &2& , dengan jumlah skala #== erbandingan skala antar termometer : 4 :
=o dan titik tetap
=o dan titik tetap
&$o dan titik tetap
$2&o dan titik
: C : 5 #== : = : #= :
#==
5
: : < :
umus : ,
#. t -
$. t R
<
t R
, <
( t F &$ ) t 0 $2&
t F &$
,
( t - )
,
( t 0 $2& )
&. t F
< ,
t - &$
<
( t R &$)
,
( t 0 $2& ) &$
B. ;%K*+*N : emuaian adalah akibat dari pengaruh suhu pada suatu benda. #. ;%K*+*N F*T *D*T : a. %uai anjang : oefisien muai panjang ( ) : *dalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang 3at padat setiap satu satuan panjang setiap suhunya naik #o4 . Tambahan panjang 1 suatu benda tergantung dari : 6 panjang mula6mula ( !o ) 6 koefisien muai panjangnya ( ) 6 kenaikkan suhunya ( t ) umus : *tau :
1 5 !o
t
!t 5 !o ( # ? t )
b. %uai !uas : oefisien muai luas ( ) : *dalah bilangan yang menunjukkan pertambahan luas suatu 3at setiap satu satuan luas jika suhunya naik #o4 . Tambahan luas * suatu bidang tergantung dari : 6 luas mula6mula ( *o ) 6 koefisien muai luas ( ) 6 kenaikkan suhunya ( t ) umus : *
5 *o t
*tau :
*t 5 *o ( # ? t ). . %uai 7olume/uang : oefisien muai luas ( ) : *dalah bilangan yang menunjukkan pertambahan >olume suatu 3at setiap satu satuan >olume jika suhunya naik #o4 . Tambahan luas 7 suatu bidang tergantung dari : 6 luas mula6mula ( 7o ) 6 koefisien muai ruang ( ) 6 kenaikkan suhunya ( t ) umus : 7
*tau :
5 7o
t
7t 5 7o ( # ? t )
$. ;%K*+*N F*T 4*+. emuaian 3at air memenuhi rumus6rumus pemuaian >olume/ruang. , keuali jika air dipanaskan dari =o sampai o >olumenya akan berkurang/menyusut . eristi8a itu disebut anomali air . &. ;%K*+*N 9*". emuaian gas juga memenuhi rumus6rumus pemuaian >olume/ruang , tetapi juga dipengaruhi oleh tekanan gas. eadaan gas dipelajari oleh : a. Oukum Boyle : Oasil kali antara tekanan dan >olume merupakan bilangan tetap. Oukum Boyle terjadi pada proses isotermis . #.7# 5 $ . 7$ b. Oukum Boyle 9ay !ussa : Oasil kali antara tekanan dengan >olume dibagi temperatur mutlaknya merupakan bilangan tetap. PV T
*tau :
/.n, tan
P # V # T #
P $ V $ T $
ada proses isokoris berlaku : P #
T #
P $ T $
ada proses isobar berlaku : V # T #
V $ T $
enerapan pemuaian adalah : #. $. &. .
emasangan rel kereta api . emasangan kaa jendela . emasangan bingkai besi roda kereta kuda . engelingan logam .
4. *!Q. alor adalah suatu bentuk energi yang dapat menghasilkan panas. alor jenis ( ) : *dalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu #o 4 dari setiap massa # kg . 5
2 m t
( 1oule/kg. )
atau : V 5 m . . t apasitas kalor 4 : *dalah jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu #o 4. 4 5 m.
D. .OKK% ;;*!*N ;N;9+. *3as Blak : Banyaknya kalor yang diserap benda yang bersuhu rendah sama dengan banyaknya kalor yang dilepas benda yang bersuhu inggi . V dilepas 5 V diterima . *tau :
2
m# . # . t # 5 m# . # .(t#
6
m$ . $ . t $
t) 5
m$ . $ .( t 6 t $ )
;. ;KB*O*N 'K1KD . Benda jika diberi kalor akan mengalami perubahan suhu atau perubahan 8ujud. *da tiga maam 8ujud 3at yaitu : padat , air dan gas .
9as menyublim
menguap mengembun menyubim melebur
adat
4air membeku
%elebur : adalah peristi8a berubahnya benda padat menjadi benda air. Titik lebur : *dalah suhu dimana dua 8ujud 3at ( padat dan air ) terjadi bersama sama
alor lebur : adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk merubah benda padat menjadi air seluruhnya . V 5 m.! V 5 jumlah kalor yang diperlukan . m 5 massa benda.. ! 5 kalor lebur / kalor laten. %isalnya : Berapa jumlah kalor yang diperlukan untuk merubah ;s yang massanya m kg dari suhu 6# o 4 menjadi uap air #$ o4.P. 1a8ab : #. Dari 6#o 4 es menjadi = o4 es : dipergunakan menaikan suhu :
V# 5 mes . es . t . $. Dari =o 4 es menjadi air =o4 air : dipergunakan merubah 8ujud : V$ 5 mes . !es . &. Dari =o 4 air menjadi #==o4 air : dipergunakan menaikan suhu : V& 5 mais . air . t . . Dari #==o 4 air menjadi #==o4 uap : dipergunakan merubah 8ujud : V 5 mair . ! air . . Dari #==o 4 uap menjadi Jo4 uap : dipergunakan menaikan suhu : V 5 muap . uap . t .
eterangan : V
5 jumlah kalor yang diperlukan
( joule ) m
5 massa ( kg ). t . 5 kenaikan suhu ( derajat ) !es 5 kalor lebur es ( joule/kg ) !air 5 kalor uap air ( joule/kg ) es 5 kalor jenis es ( joule/kg.o4 ) air 5 kalor jenis air ( joule/kg.o4 ) uap 5 kalor jenis uap ( joule/kg.o4 ) alor lebur
5
kalor beku .
Titik lebur 5 titik
alor uap
5
kalor embun.
Titik uap 5 titik
beku embun. alor sublimasi 5 kalor sublimasi . Titik sublimasi 5 titk sublimasi
C. ;+ND*O*N *!Q. erpindahan kalor ada & ara : #. onduksi : *dalah perpindahan kalor melalui 3at antara tanpa disertai perpindahan partikel
<
elajuan kalor ( O ) : adalah jumlah kalor yang mengalir tiap detik. O 5
2 t
/ A
T
t
$. on>eksi : *dalah perpindahan kalor yang disebabkan oleh perpindahan partikel G partikel 3at . elajuan kalor ( O ) : adalah jumlah kalor yang mengalir tiap detik. O 5
2 t
h A T
&. adiasi : *dalah perpindahan kalor tanpa melalui 3at perantara. O 5
2 t
e A T
= e # k 5 koefisien konduksi. h 5 koefisien kon>eksi e 5 emisi>itas
BAB . III. %ISTRIK DINAMIS . %istrik inamis !
2=
*dalah bagian fisika yang membiarakan tentang muatan listrik yang bergerak ( arus listrik ) *rus listrik ( + ) : *dalah besar muatan listrik ( V ) yang mengalir setiap detik . + 5
2 t
( oulomb/sekon 5
ampere ) *. *N9*+*N T;TKTK. angkaian terbuka : adalah rangkaian yang ada ujung pangkalnya . angkaian tertutup : adalah rangkaian yang tidak ada ujung pangkalnya . ada rangkaian tertutup terjadi aliran listrik ( + ) : 2 + 5 ( oulomb/sekon 5 t ampere ) #. Beda potensial listrik dan gaya gerak listrik ( ggl ) : Beda potensial : *dalah beda potensial yang menyebabkan muatan listrik mengalir terjadi karena adanya sumber arus listrik . 9aya gerak listrik ( ggl ) : *dalah beda potensial antara terminal sumber arus listrik bila tidak ada arus yang mengalir kerangkaian luar . atau : ggl adalah beda potensial antara dua kutub sumber arus dalam rantai aliran terbuka. . $ Oukum Qhm : *rus listrik didalam penghantar terjadi karena adanya beda potensial antara kedua ujung . Besarnya kuat arus listrik sebanding dengan beda potensialnya :Berdasarkan penyelidikan Qhm perbandingan 7/+ adalah konstan . Nilai ini disebut tahanan ( resistansi ) . +
7#
2#
7$
5
V 3
( >olt/ampere
5 ohm )
9rafik 7 tehadap + : 7 Tan 5
V 3
5
+
Tahanan ( ) : 6 tergantung dari panjang penghantar ( l ) . 6 tergantung dari hambatan jenis penghantar ( ). 6 Berbanding terbalik dengan luas penampang penghantar ( * ) . 6 Tergantung dari suhu penghantar ( T ). l 5 A *tau :
5 o ( # ? T ).
a. Oambatan "hunt ( sh ) : *dalah tahanan yang dipasang sejajar dengan alat ukur *mpere , untuk melindung alat ukur tersebut dari arus yang terlalu besar dan batas ukurnya dapat dinaikkan. + 7# 7$ sh 5 R A ( n #)
mampu di ukur :
*
*rus yang
+ 5 n +* 2$
b. ambatan depan ( d ) : adalah hambatan yang dipasang seri dengan alat ukur 7oltmeter untuk melindungi alat ukur dari tegangan yang terlalu besar agar batas ukurnya dapat dinaikkan 7 sh
d 5 ( n 6 # ) >. Tegangan yang mampu di ukur : 7 5 n . 7>
. angkaian hambatan seri : # $ & *
B
D
4
"
9
;E r 6 Tahanan engganti ( s ) : s 5 # ? $ ? & ? ........ 6 Beda potensialnya antara ujung ujungnya : 7 5 7 # ? 7$ ? 7 & ? ................ 6 uat arus masing masing resistor : + 5 +# 5 +$ 5 +& ?............... # d. angkaian hambatan sejajar : $ &
*
7 ;Er
" 2&
6 Tahanan engganti ( s ) : #/s 5 #/ # ? #/ $ ? #/ & ? ........ 6 Beda potensialnya antara ujung ujungnya : 7 5 7 # 5 7$ 5 7 & ? ................ 6 uat arus masing masing resistor : + 5 +# ? +$ ? +& ?............... B. OKK% +4OQCC. Oukum irhoff + : 1umlah kuat arus yang menuju titik perabangan sama denan jumlah kuat arus yang meninggalkan titik perabangan. *tau : 1umlah aljabar kuat arus pada titik abang sama dengan nol . 3 ma,u/
3 /elua!
+ # ? + $ 5 + & ? + +#
+&
atau : 3
+$
+
=
+ # ? + $ 6 + & 6 +
5 =
Oukum irhoff ++ : 1umlah aljabar potensial dalam rangkaian tertutup sama dengan nol 4 3 R = .
2
otensial naik ( ? ) : ada elemen jika beralih dari kutub negatip ke kutub positip , sedangkan pada jika bergerak mela8an arus otensial turun ( 6 ) :
listrik .
ada elemen jika beralih dari kutub positip ke kutub negatip , sedangakan pada tahanan jika beralih/bergerak searah arus listrik . #
4ontoh : *
$
B
4
tertutup : *B4D;C*.
angkaian
C D
4 3 R =
; r
6 + # 6 + $
? ; 6 +r 5 = B #
(embatan
4
* BD tak9 jembatan
Dengan mengatur & maka berarus listrik
& $ menunjukkan ( 9al>anometer
angka nol ) berlaku :
D
& 5 $
#
;E r
9. TE0AN0AN D9 DAN A9 !
*rus D4 ( diret urrent atau arus searah ) : *dalah arus listrik yang arah alirannya selalu menuju satu arah . *rus ini keluar dari kutub positip menuju kutub negatip tegangan D4 . *rus D4 dapat dihasilkan oleh sumber arus searah . 4ontoh : elemen 7olta , elemen Daniel , elemen !elane dan aki. *rus *4 ( alternating urrent atau arus bolak balik ) :
2
*dalah arus listrik yang arah alirannya senantiasa berbalik arah seara periodik . embalikan arah aliran arus sangat epat dalam bentuk frek8ensi . !istrik !N mempunyai frek8ensi antara ( = G = ) O3. Transformator / trafo : *dalah suatu alat untuk memindahkan energi listrik dengan mempergunakan peristi8a induksi magnet . umus pada transformator : 7$
N$
N#
5 # 5 $
V # V $
7$
3 $ 3 #
Daya guna ( ! ) transformator : *dalah merupakan hasil bagi daya sekunder dengan daya primer kali #==[
!
5
P $ P #
#== [
Kntuk transformator ideal daya gunanya #== [ atau : $ 5 # 7$ . +$
5
7# . +#
BAB . I&. 0E%'MBAN0 E%EKTR'MA0NET .
2
A. 0E%'MBAN0 E%EKTR'MA0NET . Menurut Ma,Cell ! 0el#mbang elektr#magnet !
*dalah perubahan medan magnet dan medan listrik yang berubah seara periodik dan merambat saling tegak lurus. ( atau gelombang yang tidak memerlukan medium ) y
7
@
4 F
b.arah , B dan arah "
eepatan gelombang elektromagnet adalah : #
V
" . .
& x #=
:
m / ,
V $ " ' # "ifat gelombang elektromagnet : a. Dapat mengalami refleksi . difraksi . refraksi . interfrensi dan polarisasi. b. eepatan gelombang elektromagnet dalam ruang hampa adalah : )
#
" . .
22
& x #=
:
m / ,
B. S"EKTRUM 0E%'MBAN0 E%EKTR'MA0NET. S2ektrum gel#mbang elektr#magnet !
*dalah deretan gelombang elektromagnetik yang terdiri atas sinar gamma , "inar @ , ultra>iolet ,ahaya tampak , infra merah , gelombang mikro dan gelombang radio Tabel spektrum : Crek8ensi (f)
No
"pektrum
( O3)
# $ & 2
"inar gamma "inar @ Kltra>iolet 4ahaya tampak +nframerah adar dan T7 9elombang adio
#= $$ #= #< #= #2 #= # #= #& #= #= #= &
anjang gelombang ( #) (m) #= 6# #= 6#= #= 6 #= 6 #= 6 #= 6$ #=
#. "inar gamma : 6 merupakan radiasi elektromagnet dengan panjang gelombang keil dan mempunyai daya tembus yang sangat tinggi dan digunakan dalam berbagai bidang antara lain dalam bidang :industri, pertanian , teknik nuklir , kedokteran dan farmasi. $. "inar @ : %empunyai daya tembus besar , dalam kedokteran dipergunakan untuk mendiagnosa penyakit dan membuat gambar organ tubuh bagian dalam. &. "inar Kltra>iolet : 2
%empunyai daya kimia besar karena membentuk ja3ad renik dan dipakai sebagai sterilisasi. "inar ini dihasilkan oleh lapisan paling luar dari matahari. . "inar tampak : %erupakan gelombang yang sangat penting bagi mahluk hidup dan dengan gelombang ini orang dapat membuat alat alat optik . . "inar inframerah : Banyak digunakan untuk penelitian sturktur atom , pengindraan jarak jauh dan pemotretan rahasia. . adar : "ifat pantul gelombang radar sangat baik , maka gelombang ini banyak dipakai untuk menentukan jarak tempat dengan baik dan epat . 2. adio : 9elombang radio digunakan sebagai pemba8a informasi . 9elombang ini dapat dipantulkan oleh lapisan udara ionosfier sehingga dapat menapai daerah yang luas dibumi. Berasarkan 6rekCensin-a s2ektrum gel#mbang rai# ibeakan sebagai berikut !
#. 7ery !o8 Cre\ueny ( 7!C ) : %emiliki frek8ensi antara ( & . #=& 6 & . #= ) O3 dengan panjang gelombang ( #= 6 #= ) m dipergunakan untuk mengirim pesan pada kapal selam . $. !o8 Cre\ueny ( ! C ) : %emiliki frek8ensi antara ( & . #= 6 & . #= ) O3 dengan panjang gelombang ( #= & 6 #= ) m dipergunakan untuk tranmisi na>igasi jarak jauh dan untuk radio komersial . &. %edium Cre\ueny ( % C ) : %emiliki frek8ensi antara ( & . #= 6 & . #= ) O3 dengan panjang gelombang ( #= $ 6 #=& ) m dipergunakan untuk radio komersial . . Oigh Cre\ueny ( O C ) : %emiliki frek8ensi antara ( & . #= 6 & . #=2 ) O3 dengan panjang gelombang ( #= 6 #= $ ) m dipergunakan untuk
2<
