Modul Fisika Kelas x Sem 1 & 2 - Kur 13

Blog : kototsutjahjo.blogspot.com

FISIKA X Penyusun : Kotot Sutjahjo SPd

Pages1

SMK Ibrahimy KELAS SEMESTER

: X : 1

KompetensiDasar :MengukurbesarandanSatuan TujuanPembelajaran : 1. Siswadapatmenerapkanbesaran – besaran lain sesuaidenganbesaranpokok 2. Siswadapatmenurunkansuatubesaranturunandaribesaranpokok 3. SiswadapatmenerapkansatuandarisuatubesaranmenurutSatuanInternasional

MATERI POKOK Besaran Satuan Mengukur

didefinisikandengansesuatu yang dapatdiukurdandinyatakandengansatuan didefinisikansebagaipembandingdarisuatubesaran

C. BESARAN TURUNAN BesaranTurunanmerupakansuatubesaran yang didefinisikandengansejumlahbesaranPokok BesaranTurunantersusundariduaataulebihbesaranpokokbaiksejenismaupun lain jeniswalaupunkadangkalabesaranTurunanmempunyaiSimbolnamasatuansendiri SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013

Untuk kalangan

Besarandibagimenjadi 3 kelompok 1. BesaranPokok : BesaranUtama yang menjadidasarpembandingdalammenentukanpengelompokanobjekpenghitung an 2. BesaranTambahan : BesaranPokok yang diketahuikemudianberdasarkanperkembanganIlmuPengetahuandanukuransu atu unit objek yang belumtercantumdalamBesaranPokok 3. BesaranTurunan : Besaran yang tersusundari 2 ataulebihbesaranpokok, baiksejenismaupun lain jenis A. BESARAN POKOK BesaranPokokmerupakanbesarandasar yang dipergunakanuntuklandasanpenghitungandasardalamFisika yang selanjutnyadipergunakansebagaiacuanpenjabarandaribesaranselanjyunya Simbol Bes Sat MKS Sat CGS Simbol Sat DIMENSI NO BesaranPokok 1 Massa m Kilo gram gram Kg atau gr M 2 Panjang p,l,t,h meter Centi meter m atau cm L 3 Waktu t Sekonataudetik s ataudt T 4 KuatArus I Ampere A 5 Suhu t Derajatatau ( 0 ) ( 0) 6 IntensitasCahaya Ө Kandela K 7 JumlahZat n Molar Mol B. BESARAN TAMBAHAN BesaranTambahanpadadasarnyamerupakanbesaranPokok yang munculkemudianseiringdenganperkembanganIlmuPengetahuandanTehnologi BesaranTambahandimunculkanuntukmenampungbesaranpokok yang munculkemudiandimanaawalbesaranPokokmasihdipertahankansebanyak 7 Besaranbasar Yang termasukBesaranPokokadalah : Radian ( Rad ) : MerupakanBesaranPokokuntukmenghitungsudutBidangdatar Staradian : MerupakanBesaranPokokuntukmenghitungsudutRuang Bite :MerupakanBesaranPokokuntukmenghitungKapasitaslayanan data Pixel : BesaranPokokuntukmenghitungjmlbintikpadalayatkameratiap mm2 TahunCahaya : untukmenghitungjarakobjekangkasa di jagad Raya …………. dst

sendiri / Cos @

didefinisikandenganmembandingkanantaraobjekukurdenganalatukurdandinyat akandengansatuanbesarantersebut

FISIKA X


Penyusun : Kotot Sutjahjo SPd

Pages2 Perhatikanbesaranberikutini : NO 1 2 3

Besaran Turunan Luas Volume Kecepatan

Simbol Bes L(A) V V

Rumus BesaranPokok besaran yang menyusun L = p.l m x m = m2 V = p.l.t m x m x m = m3 km / s atau m/s V=

4

Percepatan

a

a=

5 6 7 8

Gaya Usaha Momentum MassaJenis

F W M ρ

F = m.a Newton = kg.m/s2 W = F.s Joule = Nm M = mV

9

Daya

P

10

Tekanan

P

ρ= P= P=

Σbesp okok 2 3 2

DIMENSI Σjenisbe saran 1 L.L L2 1 L.L.L L3 2 L/T LT-1

m/s 2

SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013

Untuk kalangan

PENGUKURAN Pengukurandimaknaidengankegiatanmelakukankegiatanmegukurobjekbendadenganalatukur Proses pengukurandilakukandenganjalan : 1. membandingkanantara …………….. …… dengan ……………………… 2. Alatpembandingharus …………………………………………………… 3. Hasilpengukuranditandaidengan ……………………………………….. DengandemikianPengukurandapatdidefinisikandengan ……………………………………… …………………………………………………………………………………………………….. ALAT UKUR PANJANG SecaraNasionalkitamenganutsatuanpengukuranpanjangStandartInternasional ( SI ) seperti : Satuanbesaranpanjang : meter ( m ) dengansegala derivative nyaseperti cm , mm, km dst Satuanbesaranmassa : kilo gram ( kg ) dengansegala derivative nyaseperti gr , mgrdst Adastandart lain yang jugadipergunakanuntukmengukursatuanbesaranpanjangdanmassasepertiyangdianutolehEropadan Amerikaseperti : Foot / kaki , mil : untukmenyatakansatuanbesaranpanjang Lebes / Lb, poun : untukmenyatakansatuanbesaranmassa Disampingitumasihbanyaksatuan lain yang dipakaiuntukmenyatakansatuanbesaranseperti: inci , dim, once dsb Dalampengukuranbesaranpanjangdipergunakanalatpengukur yang kitakenaldengan : Meteran : ……………………………………..…………………………………………………. Mistar : ……………………………………..………………………………………………….

sendiri / Cos @

TABEL KONVERSI SATUAN : satuan yang digunakanuntukmengkonversisatuan TUGAS 1 EXA E 1018 PETA P 1016 Perhatikankonversisatuanberikutini : 12 TERA T 10 1.000.000.000.000 2 GWatt = 2 x 109 = 2.000.000.000Watt 9 1.000.000.000 12 K Amp = 12 x 103 = 12.000 A GIGA G 10 MEGA M 106 1.000.000 6 Cm = 6 x 10-2 =1/600 m KILO K 103 1.000 5,4 H gr = 5,4 x 102 = 540 gr HEKTO H 102 100 7.200 mm = …………………………… m 10 2500 Kg = ……………………………. gr DEKA da 101 BesaranPokok, Tambahan&Turunan 64 η m =……………………………. m Deci d 10-1 1/10 75 K Ω =……………………………. Ω Centi c 10-2 1/100 275 M joule = …………………………. joule 1/1000 15.000 μm = …………………………… m Mili m 10-3 Micro μ 10-6 1/1000.000 450 c gr =……………………………. gr Nano η 10-9 1/1000.000.000 6 GBite = ……………………….….. Bite -12 1/1000.000.000.000 85 T Bite = ………………………….. Bite Pico Þ 10 Femko f 10-16 Akto a 10-18

FISIKA X



Pages3 JangkaSorong : ……………………………..…………………………………………………. Micro meter : ..……………………………..…………………………………………………. JANGKA SORONG Untukpengukurapanjangdenganketelitianhingga 0,01 cm atau 0,1 mm digunakanJangkaSorong Jangkasorongterdiridari : Rahangtetap : tidakbergerak ,mempunyaiskala cm & mm , disebutskalautam RahangGeser : bergerak , mempunyaiskalaVernier / Nonius , terdiri 9 cm dibagi 10 skala PerhatikanGambardibawahini PerbandinganPembacaanSkalaukur meteran & penggaris berskala cm objek ( diameter dalam ) rahang tetap mur pengunci

objek

skala utama

hasil pengukuran =

42,5 - 43 cm

meteran & penggaris berskala mm

skala nonius

objek

kendali geser

hasil pengukuran =

rahang geser

42,7 - 42,8 cm

jangka sorong ( skala nonius ) objek ( diameter luar )

objek ( kedalaman lubang )

panjang objek skala utama skala nonius hasil pengukuran =

Gambar Jangka Sorong

2,34 cm

Cara membacapengukuranpadajangkasorong Setelahdilakukanpemindaian / pengukuransepertipadamistarmaupunmeteranpadaobjek / bendaukur, perhatikanskala yang terbentukpadaskalaVernier / Nonius

Hasilpengukuranpadaskalautamamenunjukkanhasil 2,30 cm PadaskalaNonius , dicariskala yang berimpitanpadaskalautama , terbacaangka 4 , halinimenunjukkanbahwaadakelebihanskalasebesar ( 4 x 0,01) cm = 0,04 cm SelanjutnyahasilpengukuranskalautamadijumlahkandenganskalaNoniusmenghasilkanhasilsebesar 2,30 + 0,04 = 2,34 cm

MIKROMETER SEKRUP Untukpengukuran yang membutuhkanketelitiantinggi, digunakanMikrometerSekrup , dimanaketelitianyasampai 0,01 mm atau 0,001 cm MikrometerSekrupdipergunakanuntukmengukurbenda- bendapadaotomotifserta diameter kabel yang memerlukanukurandenganakurasi yang tepat.

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

SU = SN = H asil =

cm cm cm

TUGAS 2


Untuk kalangan

SU = SN = H asil =

sendiri / Cos @

LatihanSoal : Hitunglahhasilpengukurandibawahini ::



Pages4


: X : 1

KompetensiDasar :Menerapkan hukumGerakdan Gaya TujuanPembelajaran : 1. Siswadapatmenghitunggeraklurus 2. Siswadapatmenggunakan hokum Newton

MATERI POKOK A. KINETIK GERAK LURUS Benda dikatakanbergerakjikabendatersebutmengalami…………………………… Dari …….. ………………………………………………………………………………………………………. Dalam proses tersebutpergerakanbendaselalumembutuhkan …………………………………… 1. JARAK DAN PERPINDAHANYA B e s u ki

S itu b o n d o

kelajuan., rata − rata =

jaraktempuh = waktutempuh

bondowoso

Kelajuan rata-rata = ------------ = --------------- = km/jam JarakSitubondolangsungkebondowoso = …… km WaktutempuhlangsungdariSitubondokebondowoso = ……. mt = ………… jam perpindahan = --------------- = ------------------- = km/jam kecepa tan ., rata − rata = waktu 3. PERCEPATAN Bilakitamempercepatlajukendaraanmakasemakin lama kendaraansemakin …………………… Penambahankecepatan yang terjadidisebutPercepatan Dirumuskan : V = kelajuan= m /s V t = waktu = s a= t SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013

Untuk kalangan

2. KELAJUAN DAN KECEPATAN Kelajuandihitugberdasarkanjarak rata-rata Kecepatandihitungberdasarkanperpindahan yang ditempuhtiapsatu-satuanwaktu yang terjaditiapsatusatuanwaktu Dirumuskan: V = kelajuan = m/s Dirumuskan : V = kelajuan = m /s S S = jarak = m d S = perpindahan = m S dS t = waktu = s d t = selangwaktu = s V = V = t dt Perhatikangejalasepertigambardisampingberikutini : besuki situbondo 40 mt JarakdariSitubondokebesuki = ………… km selama …….. mt 35 km JarakdariBesukikeBondowoso = …………. kmselama …….. mt Jarak Sit – Bdws lewat besuki = …………km selama ………mt Bila 1 jam = 60 menit , maka ………….. mt = …………….. jam 50 mt 30 mt 25 km 30 km Kelajuan rata-rata dariSitubondokeBondowosolewatbesuki

sendiri / Cos @

Perhatikangambardisampingberikutini 35 km >PerpindahanterjadibilaseseorangmenempuhperjalanandariSitubon dokeBondowosomelaluiBesukisejauh = …… +……= …….km 3 0 km 2 5 km >JarakdihitungberdasarkangarislurusantaraSitubondoke Bondowososecaralangsungsejauh. = …………...km B o n d o w o so Dari gejaladiatasdapatdisimpulkanbahwa : Perpindahandidefinisikandengan : ………………………………………………………………… Jarakdidefinisikandengan : …………………………………………………………………………

FISIKA X



Pages5 a = percepatan = m/s

2

Dengandemikiandapatdisimpulkanbahwa : Kendaraan yang bergerakakanmenempuh ……………………………… dalamwaktutertentu Bilakendaraanbergerakberartikendaraantersebutmempunyai ……………………. ( V ) Bilakecepatansemakinbertambahdianggapmempunyai ………………………….. ( a ) Bilakecepatantidakbertambahkendaraantetapmelajutetapi ……………….. tetap , halinimenandakanbahwa ………………………………………………………………..… ( a = 0 )

4. GERAK LURUS i. GERAK LURUS BERATURAN ( GLB ) Bilakitamenjalankan kendaraan dijalan lurus dengan kecepatan tetap tanpa melakukan penambahan kecepatan setiap detiknya, maka lajukendaraantetap konstan, dengan demikian akan diperoleh pemahaman bahwa : Kendaraan tersebut melintasi jalan yang lurus Kecepatanya tetap ( Vt = Vo ) dimana kecepatan awal = kecepatan selama berjalan Percepatan = 0 ( tidak terdapat penambahan kecepatan )

ii.

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN ( GLBB )

Bilakitamenjalankan kendaraan dijalan lurus dengan kecepatan semakin lama semakin cepat dengan penambahan kecepatan yang teratur setiap detiknya, maka lajukendaraansemakin cepat pula, dengan demikian akan diperoleh pemahaman bahwa : Kendaraan tersebut melintasi jalan yang lurus Kecepatan semakin lama semakin cepat ( Vt > Vo ) kecepatan selama perjalanan lebih besar daripada kecepatan awal Percepatan tetap > 0 ( penambahan kecepatan tiap detinya tetap )

V Vt

Grafik GLB

V Vt

0

tt

Grafik GLBB

0

t

tt

t

Diperoleh rumusan sbb : Vt = Vo + V1 Vt = Vo + a.t V1= a.t

V1 Vt Vo

Jarak yang ditempuh sebesar Vo

0

tt

S = Vo.t + ½ a.t

2

t

Suatu kendaraan yang bergerak kadang mengalami penambahan kecepatan kadang mengalami pengurangan kecepatan maka rumus diatas dapat ditulis : Dimana bila Vo = Kecepatan awal/ mula-mula = m/s Vt = Vo ± a.t semakin cepat ( a = + ) Vt = Kecepatan setelah bergerak = m/s semakin lambat ( a = - ) 2 a = Percepatan = m/s2 S = Vo.t ± ½ a.t S t

= jarak yang ditempuh = waktu tempuh

=m =s


Untuk kalangan

V Vt

sendiri / Cos @

Dari grafik GLB dan GLBB tersebut dapat dibedakan tentang hal hal berikut Pada Grafik GLB Pada Grafik GLBB - Kecepatan awal ( Vo) sebesar Vt sebesar Vo = 0 ( tdk ada ) - Kecepatan akhir ( Vt ) sebesar Vt sebesar Vt > 0 ( ada ) - Percepatan ( a ) sebesar a = 0 ( tdk ada ) sebesar a > 0 ( ada ) Apabila kendaraan tersebut sudah mempunyai kecepatan awal dan mempunyai percepatanmaka akan diperoleh gambaran grafik sebagai berikut :

FISIKA X



Pages6

LATIHAN SOAL KINETIKA GERAK LURUS • JARAK & PERPINDAHAN • PERCEPATAN

• KELAJUAN & KECEPATAN • GERAK LURUS

1. Tentukan jarak yang ditempuh sebuah sebuah yg bergerak dg kecepatan 4 m/s selama 20 dt 2. Sebuah partikel bergerak selama 10 menit, bila kec. 20 cm/dt, hitunglah jarak tempuhnya 3. Pada jarak 5 km dari setasiun ,sebuah kereta bergerak dengan kecepatan 72 km/jam selama 30 menit , Hitunglah a. Jarak tempuh selama 30 menit me b. Posisi kereta pada detik terakhir 4. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 108 km/jam, mendahului sepeda motor yang kec nya 72 km/jam, hitunglah a. Kecepatan Relatif Mobil thd sepeda motor b. Jarak keduanya 30 mt kemudian 5. Dua orang pelari , Amin bergerak lebih dahulu, setelah 8 detik Badu menyusul, bila kec. Amin 6 m/s dan Badu 10 m/s .Hitunglah waktu yang diperlukan Badu mengejar Amin 6. Mobil bergerak dengan kecepatan 50 m/s kemudian di rem sehingga kec menjadi 20 m/s selama 5 dt. Hitunglah jarak yang ditempuh selama pengereman 7. Sepeda Motor bergerak dengan kec 72 km/jam kemudian di rem ,setelah 40 m sepeda motor itu berhenti. Hitunglah waktu yang diperlukan selama pengereman TUGAS 3 8. Sebuah mobil dari keadaan diam bergerak hingga mempunyai grafik V terhadap t seperti gambar. Hitunglah jarak yang ditempuh selama 12 detik

V (m/dt) 10 6 0

8

12

14

t ( dt)

GERAK VERTIKAL - Gerak vertikal pada prinsipnya sama dengan gerak gerak mendatar - Pada gerak vertikal terdapat gerak vertikal keatas dan kebawah - Jarak tempuh yang dimaksud dlm gerak vertikal berupa ketinggian ( h ) - Percepatan benda dipengaruhi oleh percepatan Grafitasi ( g = 10 m/s2 ) dimana : Bila bergerak keatas g = ( - ) dan bergerak kebawah g = ( + ) Perbandingan gerak Vertikal dan Horisontal

h g

Horisontal Kecepatan Vt = Vo ± at Jarak S = Vo. t ± ½ a t2

1. Sebuah peluru ditembakkan keatas dengan kec awal Vo = 80 m/s, bila gesekan dg udara diabaikan dan g = 10 m/s2, a. hitunglah tinggi maksimum (hmax) yg dpt dicapai b. waktu (tmax) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max 2. Sebuah tendangan bebas pd permainan sepak bola ,lintasan bola mencapai tinggi mak 20 m dari atas tanah, bila gesekan diabaikan dan g = 10 m/s2 ,Hitunglah : a. waktu (tmax) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max b. Waktu yg diperlukan untuk bola untuk kembali mencapai tanah

Vertikal Vertikal Vt = Vo ± gt h = Vo.t ± ½ gt2 Vt = 0 No 1 hmax tmax

Vo

No 2

Vo=0 tmaxtmax

DINAMIKA GERAK LURUS • Untuk mempelajari Dinamika gerak kita harus memahami terlebih dahulu tentang Gaya G • Gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang menghasilkan gerak suatu benda • Bila benda bergerak selalu mempunyai percepatan - Gerak dimiliki oleh suatu benda ( m ) - Pergerakan benda mempunyai percepatan ( a ) Latihan 2

Latihan 1

m

a

F = M= a=

Gaya = Newton massa = kg percepatan = m/s2

F = m.a

a

F

m 1. Seorang anak menarik kereta yang massanya 0,4 kg bergerak 2 dengan percepatan 0,2 m/s hitunglah Gaya yang dimiliki oleh F a m kereta tersebut ( dilakukan anak ) 2. Seorang anak mendorong meja yang masanya 20 20 kg , hitunglah TUGAS 4 percepatan gerak meja tersebut bila gaya yang dikeluarkan anak tersebut sebesar 60 N SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013

sendiri / Cos @

Vertikal

S a

Untuk kalangan

Horisontal

FISIKA X



Pages7 SMK Ibrahimy KELAS SEMESTER

: X : 1

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK i. HUKUM NEWTON I ( Hukum Kelembaman ) -

Jika Resultan dari gaya gaya yang bekerja pd benda yang sama dengan nol, maka benda tsb: Bila diam akan tetap diam mempertahankan diam Enggan bergerak Bila benda tersebut bergerak akan tetap ingin bergerak Enggan berhenti Bila bergerak beraturan akan mempunyai kecenderungan untuk bergerak terus

Beban diatas Kendaraan yg Mula mula diam Bila kendaraan digerakkan secara tiba-tiba : - Kendaraan berjalan secara tiba-tiba - Beban akan tertinggal & Jatuh

Beban diatas Kendaraan yg bergerak cepat Bila kendaraan berhenti secara tiba-tiba : - Kendaraan berhenti secara tiba-tiba - Beban akan tetap bergerak kedepan Beban yg bergerak akan tetap bergerak ( enggan berghenti)

Beban yg diam akan tetap diam ( enggan bergerak)

Keengganan untuk bergerak maupun berhenti dengan mempertahankan keadaan semula disebut Kelembaman / Inersia

Latihan 3

450

T P W = 300 N

300

2. Perhatikan gambar disamping Hitung : c. Tegangan tali P d. Tegangan tali T

1. Perhatikan gambar disamping Hitung : a. Tegangan tali P b. Tegangan tali T

600

P

T W = 300 N

TUGAS 5

ii. HUKUM NEWTON II ( Gaya dan Percepatan ) Percepatan benda yang disebabkan Gaya ( F ) besarnya berbanding lurus dengan Gaya itu dan berbanding terbalik dengan massanya N

m = 80 kg a = 2 m/s2

W

N = W = m.g

f

W

W

Latihan 4 W Ftarikan

m = 80 kg

N + F. Sin ά = W

300 Fgerak

W

W 2. Sebuah benda masanya 80 kg ditarik dengan Gaya 400 N dengan sudut 300 terhadap bidang datar . Hitunglah a. Gaya benda F gerak b. Gaya Normal N c. Gara Berat W ( g = 10 m/s2 )

HUKUM NEWTON II ( Hukum Aksi Reaksi ) F

Jika sebuah Gaya F diberikan pada sebuah benda maka pada saat yang sama Benda tersebut melakukan Gaya bertahan sebesar F1 yang besarnya sama dg F dg arah berlawanan Keadaan ini berlaku pula bila pada benda diberi gaya luar sebesar F2 dg arah berlawanan dg F ( benda tetap diam )

T

N N

N

F

F

F1

F = F1

F1

F = gaya aksi F1= gaya reaksi F2 = gaya reaksi

W

F2

F = F1+ F2

Bila tidak ada gaya perlawanan dari luar, tetapi jumlah Benda F F1 lebih dari satu maka besarnya Gaya Reaksi merupakan F = F1 + W SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013 jumlah dedua benda tersebut( benda tetap diam )

sendiri / Cos @

N

F

Untuk kalangan

Hal hal yang perlu diperhatikan dlm H Newton II 1. Gaya berat ( W ) mengarah kebawah 2. Gaya Normal ( N ) tegak lurus bidang kerja 3. Gaya Gesek ( f ) berlawanan arah benda 4. Tegangan Tali ( T ) menjauhi titik tinjauan 1. Sebuah benda masanya 80 kg bergerak dengan percepatan 2 m/s2, bila g = 10 m/s2Hitunglah a. Gaya benda F F b. Gaya Normal N c. Gaya berat W

F = Gaya = N m = massa = kg a = perc. = m/s2

F = m.a

FISIKA X



Pages8 Sebuah lemari beratnya 80 N didorong oleh seorang anak dengan Gaya 60 Newton , Hitunglah : a. Keadaan Lemari tersebut b. Agar lemari dpt bergeser berapa gaya tambahan ( Ft ) yang harus diberikan untuk membantu anak tersebut c. Bila Gaya tambahan ( Ft’) diperbesar hingga 50 N hitunglah gaya gerak lemari beserta arahnya

Latihan 4 F

F Ft

W

W

TUGAS 6 PosisiPartikel – KecepatanSudut HubunganGerakRotasi&Translasi

1. POSISI PARTIKEL GerakRotasi didefinisikan denganGerak suatu benda pada porosnya ( lihatgambar ) Dimana : O = Sumbu / PorosPutar P = Posisititikbendasaatberputar s =Jarakputar yang ditempuhbenda =m Ɵ = SudutPutar( sudut Polar ) = radian r = jari-jari( jaraktetaptitik P terhadap O ) =m dari kondisi diatas diperoleh hubungan :

y P r

Ɵ s

O

x

Padasaat partikel / titik P bergerak sepanjang lingkaran dari sumbu x posisi ( Ɵ = 0 ) ketitik P lintasan yg ditempuh adalah Busur sepanjang ( s )atau posisi sudutnya adalah Ɵ yang memenuhi : Ɵ = Bila P menempuh 1 ( satu ) putaranpenuhsepanjanglingkarandarisumbu x Maka (s) yang ditempuh = kelilinglingkaran ( = ) sehinggapersamaan yang dihasilkan : Dimana : 2 1 putaran = 3600 = 2π rad Ɵ = 2 Ɵ = Latihan 5 1 rad = 180/π derajat= 57,3 0 = r cos Ɵ = r sin Ɵ = x2 + y2

2. Sebuah baling-baling berputarpadaporosnya, memenuhi persamaan Ɵt = 3t + 2t2 Tentukan posisi Sudut pada : a. 4 detikpertama b. 3 detikberikutnya

W

2. KECEPATAN SUDUT ( W ) KecepatanSudut( kec. Anguler ) : Kecepatanbenda yang berputarpadaPorosnya ArahRotasidilukiskan SEARAH JARUM JAMyang dirumuskandengan Ɵ W= ( Ɵ2 − Ɵ1) W= ( 2 − 1 )

y

Dimana : W = KecepatanSudut = rad/s Ɵ = PerpindahanSudut = rad = SelangWaktu =s Type equation here.

P2 r

Ɵ2

P1 Ɵ1

O

x

Latihan 6 1. Sebuah roda berputar pada porosnya, posisi katup pompa ( pentil ) bergerak melingkar dengan posisi sudut berubah menurut persamaan 2. Sebuah baling-baling berputarpadaporosnya, Ɵt = 3t2 + 4 t + 10 , memenuhipersamaanƟt = 3t + 2t2 a. Tentukan posisi sudut pada : t = 2 detik a. Tentukanposisidudutpada t = 4 detik b. Kecepatan sudut rata-rata pada t = 10 detik b. Kecepatan sudut rata2 antara t = 4 sd 15detik


sendiri / Cos @

1. Sebuah roda berputar pada porosnya, posisi katup pompa ( pentil )bergerak melingkar dg posisisudut berubah menurut persamaan Ɵt = 2t2 + 4 t , Tentukan posisisudut pada : a. 2 detik pertama b. 6 detik pertama

Untuk kalangan

x y r2

FISIKA X



Pages9 3. HUBUNGAN ANTARA GERAK ROTASI & TRANSLASI BilasebuahbendaberputarsecaraRotasidenganjarakterhadapporos( r ) Maka : > Benda akanmenempuhsudutputassebesar Ɵ s = Ɵ. r Menempuhlintasansebesar ( s ) Ɵ= SehinggaJarak yang ditempuh P sepanjanglintasan( s ) : v = W.r W. Jaraktempuh( s ) disebutjugaJarakPerpindahan Linier SehinggaKecepatan Linier ( v ) dirumuskandengan

y P r

Ɵ s

O

GerakTranslasi :penggambaranlintasan( s ) dalamlintasanLurus / Linier

Dimana : W = KecepatanSudut = rad/s Ɵ = PerpindahanSudut = rad r = Jari – jariLintasan =m s = PanjangLintasan / Perpindahan Linier = m v = Kecepatan Linier = m/s

Perludiingat : 1 rad = 1 putaran Ø = 2π r

Latihan 7 2

1 Kipasangindirangcangungtukberputar 360 rpm a. Nyatakankecepatansudutdalam ( rad/s ) b. Tentukanpanjang baling-baling maksimumygdapatdibuatsehingga linier baling-baling tidakmelebihi 340 m/s

Sebuah CD dg radius 8 cm berotasi 1200 rpm, Hitung a. NyatakankecepatansudutCD dalam ( rad/s ) b. Kecepatan Linier sebuahtitikberjarak 3 cm dan 8 cm darisumbu c. JarakPerpindahan Linier titik 3 cm & 8 cm TUGAS 7 Momen Gaya &MomenKopel TitikTangkap Gaya Resultan

Sebuah Benda akanmengalamiperubahanbentukbiladiberigayadariluar PadabendaPadat, perubahanygterjadisangatkeciltetapimenimbulkanPerubahankeseimbanganStatiknya yang disebutBenda Tegar Benda Tegardidefinisikansebagaisuatubendatidakberubahbentukbiladiberi Gaya Luar F

1. MOMEN GAYA ( TORSI ) BilaSebuah Gaya ( F )bekerjapadabenda yang mempunyaititikPutar ( O ) SedangkanjarakFayadantitikPutarberjarak ( d ) Akan timbulEfekPutar yang disebut MOMEN GAYA( TORSI ) MOMEN GAYAdidefinisikandenganperkalianantara Gaya ( F ) dg Jarakputar = Nm = N =m

O

T ( + ) = searahjarum jam T ( - ) = kebalikanjarum jam

PerhatikanGambardisampingLingkaranBesarmerupakanRodadengan jari-jari 20 cm sertaLingkarankecilmerupakan Gear Rantai dengan jari-jari 4 cm , HitunglahBeban B yang timbulbila: a. Rodadiberi Gaya F = 800 N ( lihatGbr 1 ) b. Rantaidiberi Gaya F = 800 N ( lihatGbr 1 ) c.

Latihan 8 Gambar 1

Gambar 2

F

F B

B

2. MOMEN KOPEL •

• • 1

BilaDuabuah Gaya ( F )bernilai sama bekerjadengan Arah berlawanandisebutKOPEL Kopel yg bekerja pd sebuah bendadisebut MOMEN KOPEL ( M ) MOMEN KOPEL ( M ) : Hasil kali antara Gaya ( F ) denganjarakantarakedua Gaya ( d)

Latihan 9

M = F.d

F d

M = MomenKopel = Nm F = Gaya Kopel =N D = Jarakkeduagaya = m

F

Sebuahbatang AB yang panjangnya 4 m ,bekerja 4 buahGaya F1 = A B F2sebesar 10 N dan F3 = F4 sebesar 6 N spt gbr disamping, Hitunglah : a. MomenKopel F1dan F2 dan arahnya 2m 1m 1m b. MomenKopel F3dan F4 dan arahnya c. MomenKopelBatang AB dan arahnya SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013

sendiri / Cos @

T

Dimana :T = Momen Gaya F = Gaya = F.d d = Jari – jari / jaraksumbu

d

Untuk kalangan

FISIKA X



F1= 8N

F2=12N

2m

F1= 8N

2m

2m

F3= 8N

F4=12N

Pages10

F2=12N

2m

2m

F3= 8N

2m

F4=12N

3. HitungMomenKopelpadaBatangdiatas

2. HitungMomenKopelpadaBatangdiatas

3. KOORDINAT TITIK TANGKAP GAYA RESULTAN •

BilaBeberapaGaya ( F ) baikygNilainya Samamaupun Berbedabekerjabersama-sama akan menghasilkan GerakTrasnlasimaupun Rotasi UntukitudiperlukanDuasyarat agar suatubendaTegarSeimbangYaitu : esultan Gaya = 0 ∑ ' = 0 ResultanMomen = 0 ∑ ) = 0

•

Latihan10 F1= 8N

F2=10N

F1= 18N

A

B 4m

F2=10N

A 5m

1m

2m

F3= 6N

F4=14N

4m

F3= 8N

1. Sejumlah Gaya BekerjapadabidangsepertiGambardiatasHitu nglah : a. Resultan Gaya yang terjadi b. TitiktangkapResultannya

B

6m

F4=16N

2. Sejumlah Gaya BekerjapadabidangsepertiGambardiatasH itunglah : c. Resultan Gaya yang terjadi d. TitiktangkapResultannya

SoalPengayaan : 80 N

1,5 m

1.

PerhatikanGambardiatasHitunglah : a. Gaya Resultanya b. LetakTumpuan agar bebanseimbang

A

B

4 ,5m

30 N

C

2.

D

60 N

PerhatikanGambardiatasHitunglah : a. Gaya Resultanya b. LetakBenda Bulat agar bebanseimbang

T 300 2 m , 20 kg

20 kg 3.

M

60 kg

PerhatikanGambardiatas AD = 8m , AB = 1 m , 4. PerhatikanGambar,panjangbatang 2 m danmasanya 20 BC = 5m , masabatang 80 kg , Hitunglah Massa kg , pada ujungnya dikait tali membentuk sudut 300 Mmaksimum agar bebanseimbang HitunglahTeganganTali minimum agar tali tidak putus

TUGAS 8


sendiri / Cos @

Letak ?

Letak ?

6 m ,4 N

6 m ,4 N

Untuk kalangan

80 N

FISIKA X



Pages11 SMK Ibrahimy KELAS SEMESTER

: X : 2

Kompetensi Dasar :Konsep Gaya , Usaha, Energi dan Daya dalam bentuk persamaan TujuanPembelajaran : 1. Siswadapat memformulasikan konsep gaya, usaha, energi dan Daya dalam bentuk persamaan 2. Siswa dapat menerapkan konsep Gaya,Usaha, Energi dan Daya ke dalam bidang tehnik

MATERI POKOK Ada keterkaitan antara Usaha dan Energi Usaha dipandang sebagai banyaknya Energi yang diubah dari bentuk Energi satu ke lainya Energi dipandang sebagai kemampuan untuk melakukan Usaha ( Kerja )

1. USAHA OLEH GAYA TETAP

F

- Jika suatu Gaya F ( besar dan arahnya tetap ) bekerja pada suatu benda sehingga benda berpindah sejauh S dengan arah perpindah an sama dengan arah gaya maka Usaha ( W ) yg terjadi sebesar

S

- Jika arah perpindahan membentuk sudut ά maka terhadap Gaya F, maka besarnya komponen F 1 = F. Cos ά dimana W sebesar :

F ά F1

W = Usaha = Joule F = Gaya =N S = Perpindahan = m

2. ENERGI POTENSIAL Bila suatu benda diketinggian ( h ) dari tanah , akibat gaya grafitasi bumi maka Benda tersebut akan mempunyai Energi Potensial sebesar

m g

h

S

Epot = m.g.h

Epot = E. Kinetik = J m = massa = kg V = kecepatan = m/s

Ekin = ½ m.V2

m V

E kin = Energi gerak

4. ENERGI MEKANIK Bila benda jatuh kebawah akan mencapai ketinggian yang berbeda setiap saat, hal ini dapat dapahami bahwa bila benda menuju kebawah maka : - jarak benda – tanah makin kecil ( E pot ) mengecil - kecepatan jatuh menuju ketanah ( E kin ) semakin besar

A

Epot = maximum Ekin = nol ( 0 )

B

E pot = ada Ekin = ada

C

Epot = nol ( 0 ) Ekin = maximum

m V g h

E mek = E pot + E kin

2.

3.

Sebuah Truk dengan muatanya mempy masa 2 Ton, dlm kedaan bergerak dg kec 72 km/jam, Ketika tepat dititk A direm dengan Gaya 4.104 N, truk berhenti dititik B, Hitunglah a. Energi Kinetik Truk sebelum di rem b. Jarak AB ( mulai direm hingga berhenti ) Seorang anak bermain ayunan , pada posisi dibawah anak tersebut berayun dg kecepatan 4 m/s mendatar , hitunglah tinggi maksimum yang dapat dicapai anak tersebut TUGAS 9

Em=Ep+Ek

Evaluasi 1

A

Seorang anak berlari / meluncur dari atas bukit dengan ketinggian 45 m, bila g = 10 m/s2, Hitunglah kecepatan anak tersebut setibanya dikaki bukit

sendiri / Cos @

Bila benda tersebut jatuh ketanah dengan kecepatan V maka Benda tersebut akan mempunyai Energi Kinetik sebesar

1.

W = F.Cos ά.s

Epot = E. Potensial = J m = massa = kg h = ketinggian = m g = grafitasi = 10 m/s2

E pot = Energi tempat

3. ENERGI KINETIK

Hukum Kekekalan Energi

W = F.s

h=45m Vb B

V

F A

S

B

A V

h B


Untuk kalangan

-

FISIKA X



Pages12 5. DAYA ( POWER ) Daya merupakan besarnya Usaha yang dilakukan gaya tiap satu satuan waktu Bila suatu gaya mendatar ( F ) melakukan usaha ( W ) ,selama satu satuan waktu ( t ) maka Usaha yang dilakukan oleh Gaya itu dirumuskan dengan : P = Daya = Watt + *= W = Usaha = Joule F t

Evaluasi 2

S

Ingat : , =

-

dimana v = vol air

m = 40 kg g = 10 m/s2

h=5m t = 4 dt

Hitunglah : a. F b. W c. P

sendiri / Cos @

2. Sebuah benda yang massanya 2 kg mula mula diam, kemudian diberi gaya konstan sebesar 4 N arah mendatar selama 10 dt, jika g = 10 m/s2, hitunglah : a. Usaha yang dilakukan gaya tersebut b. Daya yang timbul pada benda tersebut

3. Air terjun yg tingginya 100 m, mengalirkan air sebanyak 1.200 m3 tiap 2 detik untuk memutar turbin, jika g = 10 m/s2 Hitunglah: a. Energi/Usaha yg timbul pada air terjun b. Daya yang diterima turbin

Untuk kalangan

1. Sebuah derek dipergunakan untuk mengangkat benda yg masanya 100 kg hingga setingi 10 m dalam waktu 5 dt, jika g = 10 m/s2, hitunglah : a. Gaya yg diperlukan mengankat benda b. Usaha yg dilakukan Derek c. Daya angkat derek tersebut


FISIKA X



Pages13


: X : 2

MATERI POKOK 1. IMPULS DAN MOMENTUM - Impuls ( I )adalah hasil perkalian antara Gaya ( F ) dan perubahan waktu ( ∆0 ) - Momentum ( M ) adalah hasil kali antara massa ( m ) dan kecepatan ( ∆/)

I = F. ∆ M = m. ∆1

I

M

F t

m v

Benda bergerak dg Gaya pada waktu tertentu

Kecepatan gerak benda dipengaruhi masanya

1.

Bola volly masanya 200 gr dilempar kedinding dg kecepatan 8 m/s, kemudian memantul sehingga kecepatan menjadi 5 m/s . Hitunglah : a. Momentum awal benda ( sblm kedinding ) b. Momentum akhir ( setelah memantul ) c. Besarnya gaya pantul bila bola menyentuh dinding selama 0,015 dt

I F ∆ M m ∆1

= Impuls = Ns = Gaya =N = perubahan waktu =s = Momentum = Ns = masa = kg = perubahan kecepatan = m/s

I = F∆0 I = m.a∆ v = a∆ I = m.v M = m.v

∆1 = 12 − 11 Evaluasi 3

2.

Bola tenis yang masanya 20 gr bergerak dg kecepatan 10 m/s, kemudian dipukul dg arah berlawanan sehingga kecepatan menjadi 35 m/s . Hitunglah : a. Momentum awal benda ( sblm dipukul ) b. Momentum akhir ( setelah dipukul ) c. Besarnya gaya pukul bila bola menyentuh pemukul selama 0,02 dt

2. TUMBUKAN - Benda dikatakan bertumbukan bila dalam pergerakanya mengalami persinggungandengan benda lain sehingga saling memberi gaya - Dalam tumbukan selalu terjadi pada perlintasan yang sama - Jenis tumbukan dapat diketahui dari nilai koefisien restitusi ( koefisien elastis ) - Koefisien Elastis dari 2 benda yang bertubrukan semua dengan Perbandingan Negatif ( - ) antara beda kecepatan ( ∆ / ) sesudah tumbukan dan beda kecepatan ( ∆ / ) sebelum tumbukan

2=

∆1" ∆1

2=

1"4 − 1"5 14 − 15

6"4 − 6"5 = kec benda 1 & 2 setelah tumbukan 64 − 6"5 = kec benda 1 & 2 sebelum

Mengalami tubrukan dengan lenting sempurna Mengalami tubrukan dengan lenting sebagian Mengalami tubrukan tidak lenting sama sekali

2

1

Sebelum tumbukan

v i ii iii

diam v v1

v diam v2

diam

diam

Setelah tumbukan

e = 1 e antara 0 & 1 ( 0 < e < 1 ) e = 0

Bila setelah tumbukan mengalami : v1 + v2 = V e = 1 Lenting sempurna v1 + v2 < V e < 1 Lenting sebagian v1 + v2 = 0 e < 1 Lenting sebagian Evaluasi 4

1. Seorangpenembakmenembakkansenapanbermasa 3 kg ketikapelurubermasa 5 gr ditembakkan ,hitunglahkecepatanhentakanbilakec. Peluru 300 m/s 2. Sebuahbommeledakdanterpisahmenjadi 2 dg perbandingan2 : 3 . Bagianbermasakecilterlemparkekiri dg kec 50 m/s .Hitunglahkecepatan bag lainya TUGAS 10


Untuk kalangan

-

sendiri / Cos @

Bila dua benda saling bertabrakan kemungkinan yang terjadi :

FISIKA X



Pages14


: X : 2

MATERI POKOK PEMBELAJARAN ELASTISITAS : Kemampuan suatu benda untuk kembali pada kebentuk awal, segera setelah Gaya yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan 1. TEGANGAN , REGANGAN dan MODULUS ELASTIS • Bila Sebuah kawat dg LUAS PENAMPANG ( A ) ditarik dengan GAYA ( F ) pada kedua ujungnya maka Kawat tersebut akan mengalami TEGANGAN TARIK ( σ ) • Bila Panjang kawat awal ( Lo ) ,maka hasil tarikan akan bertambah panjang sebesar ( ΔL ) yang disebut REGANGAN ( e ) • Besar kecilnya penambahan Panjang Maksimum yang dapat ditarik tergantung bahan dasar yang disebut MODULUS ELASTISITAS ( Y ) atau Modulus YOUNG

σ

=

e

=

78

Y

97

=

σ

= N/m2 = = N /m2 =m =m =m = m2 =N

= Tegangan Tarik e = Regangan Y = Elastisitas / Modulus Young Lo = Panjang mula – mula ΔL = Penambahan Panjang L = Panjang setelah Regangan A = Luas Kawat k1 penampang k2 F = Gaya Berat

: ;

Dimana : L = Lo + ΔL

F = m.g

F

Lo

ΔL

F

Evaluasi 5

1. Seutas kawat panjangnya 80 cm berpenampang 4 mm2 ditarik dengan gaya 60 N sehingga panjangnya menjadi 81,5 cm. Hitunglah : a. Tegangan b. Regangan c. Modulus Elastisitas Young 2. Seutas senar Tali panjangnya 1,5 m & diameternya 0,5 cm ,ketika digunakan untuk menggantung benda yang masanya 80 kg tali bertambah menjadi 1,6 m ( bila π = 3,15 & g = 10 m/s2 ) Hitunglah : a. Luas Penampang Tali & Gaya Berat Beban b. Tegangan , Regangan & Modulus Elastisitas Young 2. HUKUM HOOKE

• Bila kawat dimaksud berbentuk Spiral dan terbuat dari Logam maka disebut PEGAS • Bila Gaya tarik tidak melampaui Elastisitas Pegas maka pertamaban panjang pegas berbanding lurus dengan Gaya Tariknya • Penambahan panjang Pegas dari bahan yang berbeda mempunyai nilai penambahan panjang berbeda yang disebut KETETAPAN GAYA ( k ) • Robert Hooke menyebut Penambahan panjang ( ΔL ) dengan lambang (Δx ) • Besarnya Gaya dirumuskan : Dimana F = Gaya =N k = tetapan Pegas = N/m H. Hooke F = k.Δx Δx = Penambahan Panjang = m

Lo

Latihan 6

F

3. Seutas kawat panjangnya 80 cm berpenampang 4 mm2 ditarik dengan gaya 60 N sehingga panjangnya menjadi 81,5 cm. Hitunglah ketetapan Pegasnya ( kelanjutan Tugas 14 No 1 ) 4. Seutas senar Tali panjangnya 1,5 m & diameternya 0,5 cm ,ketika digunakan untuk menggantung benda yang masanya 80 kg tali bertambah menjadi 1,6 m ( bila π = 3,15 & g = 10 m/s2 ) Hitunglah ketetapan Pegasnya ( kelanjutan Tugas 14 No 2 )

Soal 1-5 : Bila k1= k2= k3= k4= 5.103 N/m , x = 2 cm & m = 100 kg , Hitung F masing2 k1 k1

k2

k = k1 + k2

3

:

4 <

=

4 <4

k1

+

4 <5

F

k2

k1

TUGAS 11

k2

k1

k2 k3

k2

k1

k2 k3

k3 Paralel

5

4

k1

Paralel

k2

Serri

2

1

k4


Untuk kalangan

Evaluasi 7

3. HUKUM HOOKE untuk SUSUNAN PEGAS

Tetapan Pegas Serri

sendiri / Cos @

ΔL

FISIKA X



Pages15


: X : 2

Suhu : menyatakan derajad Panas Kalor : menyatakan jumlah Panas Sifat TERMOMETRIK ZAT adalah perubahan Fisis zat karena dipanaskan ( perubahan vol, panjang, hambatan, tekanan dll ) Termometer : Instrumen yg dipergunakan untuk mengukur suhu suatu benda Skala Termometer terdiri dari 4 skala yaitu : A. SUHU 1. Skala Celcius 3. Skala Fahrenheit 2. Skala Reamur 4. Skala Kelvin Perbandingan Standat Titik Didih dan Titik Beku Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin Skala Celcius 100 0 00 100 0 80 0 212 0 373 0 Titik Skala Reamur 80 0 00 Didih Skala Fahrenheit 212 0 32 0 Skala Kelvin 373 0 2730 00 00 32 0 212 0 Titik

Perbandingan Skala Suhu :Celcius = 1000 = 5 Reamur = 800 = 4 Fahr – 320 = 1800 = 9 Hubungan Celcius & Reamur Hubungan Celcius & Fahr Hubungan Reamur & Fahr

Beku

Kunci C =5 R =4 F-32 = 9

RUMUS

9 1 . F − 32 = C 5 5 2. C = ( F − 32) 9

Kelvin = Suhu Mutlak

C:R=5:4 C : ( F - 32 ) = 5 : 9 R : ( F – 32 ) = 4 : 9

5 R 4 4 2. R = C 5

1. C=

1 . F − 32 =

9 R 4

4 2. R = ( F − 32) 9

Evaluasi 7 • Konversikan Skala suhu dibawah ini dalam Skala yang diminta 60 0C = ……. 158 0 F = ……. 40 0R = …….

0

R = …….. 0F R = …….. 0C 0 C = …….. 0F 0

60 0R = ……. 0C = …….. 0F 80 0C = ……. 0R = …….. 0F 140 0F = ……. 0C = …….. 0R

Q = mc ∆T

Q = Kalor m = masa ∆T = Perubahan suhu c = kalor jenis ∆T = Perubahan suhu C = kalor jenis

Kal kg 0 C (kal/g0C) 0 C (kal/0C

1 kal = 2,4 J 1 J = 0,24 K

Evaluasi 18

1. Segelas fluida masanya 200 g, Hitunglah kalor yang diperlukan untuk memanaskan fluida hingga suhunya naik sebesar 800C ( c fluida = 0,8 kal/g0C ) 2. Sebuah benda yang masanya 100 gram dengan suhu 200C dipanaskan . Hitunglah Kalor yang diperlukan hingga suhunya naik menjadi 800C ( c benda = 0,6 kal/g0C ) 3. Suatu benda pada suhu 250C masanya 800 g dipanaskan dan memerlukan Kalor sebesar 72.000 Joule . jika kalor jenis zat 1200 J/kg K hitunglah suhu akhirnya

C. AZAS

BLACK

Jika dua macam zat yang berbeda suhunya (masa bisa sama / berbeda) dicampurkan maka Q = mc ∆T akan akan terjadi penyesuaian suhu hingga kedua suhu benda tersebut sama dimana : Benda yang suhunya tinggi mengalami penurunan suhu akibat Pelepasan Kalor ∆T1 = t benda - t akhir Q serap = Q lepas Benda yang suhunya rendah mengalami penambahan suhu akibat Penyerapan Kalor ∆T2 = t akhir - t benda Kalor yang diserap = kalor yang dilepas


Untuk kalangan

C=mc

sendiri / Cos @

B. KALOR Kalor merupakan salah satu bentuk Energi Satuan Kalor adalah Kalori ( Kal ) Satu Kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk mema naskan 1 gram air sehingga suhu nya naik 1 0C Kalor Jenis suatu benda ( c ) banyaknya kalor yg dilepas/diperlukan ( Q ) untuk menaikkan/menurunkan satu satuan suhu ( ∂ t )

FISIKA X



Pages16

Evaluasi 8

Jika 75 gr air yang suhunya 200C dicampur dg 50 gram air yang suhunya 800C, hitunglah suhu akhir penyampuran air tersebut 2. Sebuah coin perak ( c = 230 J/kg K ) yang memiliki suhu 1000C dan masanya 40 gr dimasukkan kedalam 200 gr air yang suhunya 200C bila ( c = 4200 J/kg K ) hitunglah suhu akhir penyampuran kedua zat tersebut 3. 20 gram gula dalam 40 gr cangkir dan suhu keduanya 250 C, kedalamnya 150 gr air yang suhunya 1000 C, bila ( cgula = 0,8 kal/g 0C, ccangkir = 0,6 kal/g 0C dan cair = 1 kal/g 0C ) Hitung suhu akhir setelah mengalami keimbangan campuran

1.

D.

Penambahan / Pengurangan Kalor menimbulkan perubahan Wujud Benda

PERUBAHAN

WUJUD

L = Kalor Lebur

KALOR LATEN : Kalor yang diperlukan U = Kalor Uap oleh 1 kg zat untuk berubah menjadi : 1. dari Padat ke Gas 4. dari Padat ke Cair Q = m.L l 2. dari Gas ke Cair 5. dari Cair ke Gas Q u= m. U 3. dari Cair ke Padat 6. dari Gas ke Padat

GAS 1

2 6

5 4

PADAT6

CAIR

3

1. Hitunglah Energi/Kalor yang diperlukan untuk merubah 4 kg Es suhu 00C menjadi Air seluruhnya dengan suhu 00C ( kalor Lebur Es = 323.000 J/kg ) 2. Bila pada soal no 1 air tersebut dipanaskan hingga 400C , Hitunglah Total Kalor yang diperlukan untuk keperluan tersebut

Evaluasi 9

E.

Sebuah benda akan mengalami Pemuaian bila dipanaskan

1. Muai Panjang 2. Muai Luas 3. Muai Volume

Beberapa zat yang berbeda akan mengalami Pemuaian yang berbeda berdasarkan Koefisien muai panjang dari zat penyusunya Lo = Panjang awal Lt = Panjang setelah dipanasi

∆L

∆ L = Lo α ∆ T Lt = Lo + ∆ L

TUGAS 13 β = Koef muai luas γ = Koef muai vol

Lt = Lo + Lo α ∆ T At = Ao + Ao β ∆ T Vt = Vo + Vo γ ∆ T

∆ T = selisih suhu Evaluasi 10

kal/m2 oC m m2 o

C

A = p.l V = p.l.t

Koef zat hanya diketahui Koef muai panjang

Konduksi : Perpindahan Kalor tanpa disertai perpindahan parti kel penyusunya (menjalar ) Konveksi : Perpindahan Kalor yang disertai perpindahan partikelnya ( mengalir )

Konduksi k = koef konduksi termal L = panjang kawat A = Luas penampang

β =2α γ =3α

F.

Konveksi terjadi pada Gas & Fluida spt : Air, cahaya, panas api

PERPINDAHAN

KALOR

Konduksi terjadi pada benda berbentuk padat spt : metal, kayu, dll

H = h.A. ∆T

Konveksi H = jumlah kalor tiap sat waktu = kal/s

h = koef konveksi zat

= kal/ m2 oC

A = Luas penampang

= m2

∆ T = selisih suhu

=

o

H=

Q t

H = k.A

∆T L

C

1. Kawat tembaga (α = 1,7 x 10-5 / o C ) pada suhu 30 o C panjangnya 80 cm, Hitunglah panjang kawat setelah dipanaskan sampai mencapai suhu 150 o C . 2. Pada suhu 25 o C Luas plat baja tipis yang α = 1,1 x 10-5 / o C adalah 4 m2 , Hitunglah Luas plat tersebut setelah dipanaskan sampai suhunya 180 o C 3. Permukaan dalam suatu dinding rumah dijaga tetap bersuhu 20 o C saat udara luar bersuhu 35 o C Hitunglah banyaknya Kalor yang masuk dalam rumah akibat konveksi alami udara melalui dinding rumah berukuran (3 x 5) m2 selama 1 menit bila koef rata-rata 4 kal/m2 oC 4. Sebuah batang tembaga ( k = 375 kal/m2 oC ) panjangnya 80 cm dan luas penampangnya 4 cm2 .Ujung yang satu suhunya 10 o C dan yang lainya bersuhu 100o C . bila perubahan suhunya dianggap merata hitunglah banyaknya kalor yang mengalir selama 30 m 5. Panjang batang rel kereta api masing-masing 10 m dipasang berurutan pada suhu 25o C . Diharapkan pada suhu 40 o C ,rel tersebut saling bersentuhan . bila α = 12 x 10-6 / o C Hitunglah jarak minimum antara kedua rel pada saat dipasang TUGAS 13


sendiri / Cos @

Lt 1. Pemuaian Panjang 2. Pemuaian Luas 3. Pemuaian Volume

∆ L = Penambahan Panjang ∆ T = Penambahan Suhu α = Koefisien Muai Panjang

Untuk kalangan

Lo

PEMUAIAN

FISIKA X



Pages17


: X : 2

A. TEKANAN

Tekanan : secara umum didefinisikan sebagai besarnya Gaya per satuan luas

F

A = Luas bidang tekan m2

Evaluasi 11

A 2

1 Sebuah balok berukuran (3 x 4 x 6 ) m Gaya beratnya 100 kg, Hitunglah Tekanan yang terjadi bila dipasang spt posisi

B. TEKANAN

A

HIDROSTATIS ρ=

F P= A ρ=

m V

m V

P =

dan m = ρV

V = p.l.t = A.h dan A = V

h

F m .g h = = ρ Vg . A V h V

sehingga diperoleh : Ph = ρgh

h

Pa

F = m.g

Evaluasi 12 1.

C B

Sebuah bendungan menampung air dengan ketinggian 5 m jika panjang dinding bendungan 40 m, berapa gaya yang dipergunakan oleh dinding untuk menahan air bila diketahui tekanan maksimum yang direncanakan 2 N/m2

Pt = Pa + Ph

Ph = Tekanan Hidrostatis N/m2 ρ = Masa jenis zat cair kg/m3 g = grafitasi bumi {10 } m/ s2 h = kedalaman fluida m Pa = Tekanan Udara Luar 105 Pa Pt = tekanan Udara total

Sebuah kapal selam berada dikedalaman 20 m di bawah permukaan air laut jika masa jenis air laut 1,05 . 103 kg/ m3 dan g = 10 m/s2 Hitunglah a. Tekanan Hidrostatis yg diterima kapal tersebut b. Bila Pa = 105 Pa hitung Tek total yg terjadi Berdaraskan soal Evaluasi 5 No 2 Hitunglah Tekanan Hidrostatis yang terjadi pada a. Pertengahan bendungan ρ = 1,02 kg/m3 b. Dasar bendungan Pa = 105 Pa

2.

Tekanan yang diadakan diluar zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu kesegala arah dengan sama rata F1 A1 F2

A1 P1

P2

F1 = Gaya Penekan A1 = Luas Bidang Tekan F2 = Gaya angkat A1 = Luas Bidang Angkat

N m2 N m2

Ptengah Pdasar

C. HUKUM PASCAL

Berdasarkan bunyi H. Pascal maka P1 ( Tekanan pada Tabung 1 ) sama besarnya dengan P2 ( Tekanan pada Tabung 2 ) dengan demikian berlaku P1 = P2 F 1 Pada alat disamping A1 = 0,05 cm2 dan A2 = P= A

F1 F 2 = A1 A2

Evaluasi 13

65 cm2 , bila pada alat tersebut dilakukan kerja dengan ketentuan dimaksud hitunglah : a. Beban F2 yang mampu diangkat bila diberi gaya tekan F1 sebesar 60 N b. Gaya Tekan minimal F1 yang diberikan untuk mengangkat Beban F2 sebesar 4000 N

TUGAS 14

D. HUKUM PASCAL dan TEK. HIDROSTATI pada BEJANA BERHUBUNGAN

H1

H2

Bila 2 zat cair dimasukkan dalam tabung U yang kedua permuka anya terbuka dimana masa jenis kedua zat cair berbeda maka akan terjadi perbedaan permukaan kedua zat cair spt gbr disamping Dengan dasar H Pascal & Hidrostatis maka

Bila Pipa U pd gbr diatas diisi minyak pada tabung 2 dan zat lain pd tabung 1 dimana h1 = 5 cm dan h2 = 2 cm, hitunglah masa jenis Zat tersebut bila diketahui masa jenis minyak 0,8 .103 kg/m 3 Bila tabung 1 diisi sejenis oli yang masa jenisnya 0,6. 103 kg/m3 , hitunglah tinggi H oli

P1 = P2

ρ1 g h1 = ρ2 g h2 dg g1 = g2

ρ 1 h1 = ρ 2 h 2 Evaluasi 14


sendiri / Cos @

F A

1 N/m2 = 1 Pa 1 atm = 76 cm Hg = 1,013 bar = 1,013 x 105 Pa

Untuk kalangan

P=

N/m2 N

P = Tekanan F = Gaya Tekanan

FISIKA X



E. HUKUM ARCHIMIDES Bila sebuah benda dimasukkan dalam zat cair sebagian atau seluruhnya, akan mengalami gaya keatas oleh zat sebesar zat cair yang dipindahkan

Fa = W Fa = m.g Fa = ρ.V.g

Evaluasi 15

Vol balok besi 100 cm dg ρ = 7,9 gr/cm ditimbang sambil dicelupkan seluruhnya ke dlm Air Raksa (ρ = 13,6 gr/cm3) Hitunglah : a. Berat besi sesungguhnya b. Berat besi dalam Air Raksa ( g = 10 m/s2)

1. Sebuah kubus panjang rusuknya 0,5 m dg ρ = 2,7 gr/cm3 dicelupkan seluruhnya ke dlm minyak (ρ = 0,8 gr/cm3) Hitunglah : a. Gaya keatas yg dialami kubus itu b. Berat kubus dalam minyak ( g = 10 m/s2)

A. FLUIDA

FLUIDA IDEAL : Ciri umum Fluida Ideal :

1. Tidak Terkompresi ( Tak Termampatkan ) : tidak mengalami perubahan Volume bila ditekan / dimampatkan 2. Tidak Kental ( Non Viscos ) : saat mengalir ,fluida tidak mengalami gesekan yg dapat mengakibatkan pengurangan (disipasi ) Energi Kinetik 3. Aliranya Stationer ( Stabil ) : dimana aliran partikel fluida mengikuti garis alir tertentu dan tidak mengalami gejolak aliran ( turbulensi ) 4. Aliranya kontinu , tidak tergantung waktu

IDEAL & KONTINUITAS

PERSAMAAN KONTINUITAS Pada Fluida yg tidak termampatkan ,hasil kali antara laju aliran dan luas penampang aliran selalu konstan

v

Q = A.v

A Q = debit aliran m3/s A = Luas bidang m2 v = kec aliran m/s

Pada dasarnya Fluida Ideal Tidak pernah ada

Bila pipa dengan 2 penampang (A) berbeda maka Debit (Q) aliran yang mengalir melalui kedua pipa tetap sama , maka kecepatan ( v ) aliran akan berbeda

1. Sebuah pipa berpenampang 6 cm2 berujung kran yang erpenampang 2 cm2 ,bila kecepatan aliran pada penampang besar 0,2 m/s , hitunglah : a. Kecepatan air yang keluar dari kran Evaluasi 16 b. Volume air yang keluar dari kran selama 1 menit

BERNOULLI

V1 V2

h2

h1 P1 , P2 = Tekanan ρ 1, ρ 2 = Masa jenis V1, V2 = kecepatan aliran H1, h2 = ketinggian

= N/m2 = kg/m3 = m/s =m

A2

A1

Semakin besar kecepatan fluida ,semakin kecil tekananya, semakin kecil kecepatan fluida, semakin besar tekananya

P1 + (Epot)1 + (Ekin )1 = P2 + (Epot)2 + (Ekin )2 P1 + ρ g h1 + ½ mV12 = P2 + ρ g h2 + ½ mV22 Dimana ρ 1 dan ρ 2 dan P1 = P2 ( lihat H. Pascal ) , maka h1 + V12 = h2 + V22 Penerapan Azas Bernoulli

1. Menentukan kecepatan Debit semburan air pada tangki bocor : Karena kecepatan penurunan air pada Tangki sangat lambat ,maka V1 = 0, sedangkan h2 = 0 1 h1 2 V ( h1 dihi tung dari ketinggian air ke titik ke bocoran tangki sehingga :

ρ g h1 + ½ mV12 = ρ g h2 + ½ mV22 gh1 + ½ V12 = gh2 + ½ V22 ρ gm1=ρ gm2 g h1 = ½ V22 V1 = 0 & h2 = 0

2 gh = v2

Q = A.v

1. Tabung Venturi : Untuk mengukur Kecepatan dan Debit Fluida dalam Pipa tertutup 2. Gaya Angkat Pesawat Terbang : memanfaatkan perbedaan tekanan udara pada bagian atas dan bawah Sayap yang didesain sedemikian rupa hingga Tekanan Udara dibawah sayap lebih besar dari Tekanan Udara diatas Sayap sehingga pesawat bisa terangkat 3. Tabung Pitot : untuk mengukur kelajuan Gas 4. Karburator dan Penyemprot obat nyamuk ; memenfaatkan perbedaan kecepatan antara dalam tabung dengan kecepatan udara di luar tabung ,sehingga fluida dalam tabung terhisap keluar


sendiri / Cos @

A1v1 = A2v2

B. AZAS

Fa > W Fa > W Fa < W

Fa = Gaya keatas oleh zat Cair =N W = berat benda yang dimasukkan =N

Fa W 3

Terapung Terapung Tenggelam

Untuk kalangan

2.

3

Pages18

FISIKA X



Evaluasi 17

1

H1

2

Pages19

1. Ketinggian air dari lubang setinggi 2 m, hitung kecepatan air yang keluar dari lubang tersebut 2. Bila luas alas Bak ( 4 x 3 ) m2 , dan luas lubang didasar 0,04 m2 hitunglah : a. Volume air dalam Bak b. Volume air yang keluar setiap detik Soal pengayaan c. Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan air dalam Bak

V2

TUGAS 15 1. Hitunglah Tekanan Hidrostatis yang dialami suatu Benda yang berada dikedalaman 70 cm apabila : a. Benda tersebut dimasukkan dalam minyak yg mempunyai ρ =0,8 g/cm3 b. Dalam Air Raksa yg mempunyai ρ =3,6 g/cm3 2. Sebuah kapal selam berada didalam laut yang ρ = 1,03 g/cm3, Bila g = 10 m/s2 hitunglah a. Kapal tersebut berada dikedalaman 50 m b. Dalam Air dikedalaman 50 m dengan Tek udara luar Po = 105 Pa turut diperhitungkan c. Bila kapal masuk lagi sedalam 120 m hitunglah total Tekanan yang diterima 3. Sebuah Pesawat Hidrolis memiliki penekan kecil 5 cm dan piston besar 20 cm. Hitunglah a. Beban yang mampu diangkat, Jika penekan kecil diberi gaya 100 N b. Gaya tekan minimum yang harus diberikan untuk mengankat mobil seberat 2000 N

4. Sebuah benda terapung diatas permukaan minyak dengan 80 % vol benda tenggelam didalam minyak, sisanya terapung diatas minyak, bila ρ minyak 0,8 g/cm3. Hitunglah massa jenis benda tsb 5. Sebuah ban dalam mobil diisi udara dengan vol 0,1 m3 dan masa ban 1 kg. Apabila ban tsb digunakan untuk mengangkut beban diatas air. Berapa beban maksimum yang dapat diangkat agar tidak tenggelam ( ρ air = 103 kg/m3 dan g = 10 kg/m2 ) 6. Sebuah batu memiliki berat 30 N diudara dan 21 N didalam air, bila ρ air = 103 kg/m3 dan g = 10 kg/m2 Hitunglah masa jenis batu tersebut 7. Sebuah Dongkrak Hidrolis mempunyai masingmasing penampang berdiameter 3 cm dan 120 cm bila A = ¼ Π D2 . Hitunglah : a. Beban maksimum yang mampu diangkat bila tenaga mak untuk menekan batang tekan 60 N b. Gaya minimum yang diprlukan untuk mengangkat beban Mobil seberat 8000 N

KONTROL PENGUMPULAN TUGAS REGULER SEMESTER 1 MATERI TUGAS REGULER

1

Dimensi Satuan & Konversi Satuan

2

Konversi Satuan & Jangka Sorong

3

Jarak & Perpindahan

4

Kinetika Gerak Lurus

5

Gerak Vertikal & Hukum Newton I

6

Hukum Newton II

7

Gerak Rotasi & Translasi

8

Keseimbangan Benda Tegar

Tgl TUGAS

Tgl Dikumpulkan

KONTROL PENGUMPULAN TUGAS REGULER SEMESTER 2 MATERI TUGAS ON LINE

9

En. Pot – En Kin – En.Mek , Daya & Power

10

Daya / Power & Impuls - Momentum

11

Elastisitas Bahan & Hukum Hooke

12

Suhu , Kalor , Azas Black & Pemuaian

13

Kalor & Pemindahan Kalor

14

Mekanika Fluida

15

Bejana Berhubungan

Tgl TUGAS

Tgl Dikerjakan

Untuk kalangan

TUGAS

sendiri / Cos @

TUGAS



sendiri / Cos @

Pages20

Untuk kalangan



Modul Fisika Kelas x Sem 1 & 2 - Kur 13

Recommend Documents