edukasi dunia

Tuesday, December 4, 2012

Impuls dan Momentum

By UnknownTuesday, December 04, 2012Ilmu FisikaNo comments

Impuls dan Momentum - Berikut adalah pengertian dari Impuls dan Momentum serta hubungan antara Impuls dan Momentum.

Momentum

1. Momentum

Momentum adalah hasil kali antara massa benda dengan kecepatannya. Momentum termasuk besaran vektor.

p = m x v

m = massa benda (kg)
v = kecepatan gerak (m/s)
p = momentum (kg m/s)

2. Impuls

Impuls adalah hasil kali gaya dengan selang waktu selama gaya tersebut bekerja pada suatu benda.

Hubungan antara Momentum dan Impuls

Ketika terjadi tumbukan, gaya meningkat dari nol pada saat terjadi kontak dan menjadi nilai yang sangat besar dalam waktu yang sangat singkat. Setelah turun secara drastis menjadi nol kembali. Ini yang membuat tangan terasa lebih sakit ketika dipukul sangat cepat (waktu kontak antara jari pemukul dan tangan yang dipukul sangat singkat).

Hukum II Newton versi momentum yang telah kita turunkan di atas menyatakan bahwa laju perubahan momentum suatu benda sama dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut. Besar gaya yang bekerja pada benda yang bertumbukan dinyatakan dengan persamaan :

Impuls dan Momentum

Ingat bahwa impuls diartikan sebagai gaya yang bekerja pada benda dalam waktu yang sangat singkat. Konsep impuls membantu kita ketika meninjau gaya-gaya yang bekerja pada benda dalam selang waktu yang sangat singkat.

Sudah paham kan sobat mengenai Impuls dan Momentum tersebut.

Rumus Energi Potensial dan Energi Kinetik

By UnknownTuesday, December 04, 2012Ilmu FisikaNo comments

Rumus Energi Potensial dan Energi Kinetik - Energi mekanik adalah jumlah dari energi potensial dan energi kinetik.

Energi Mekanik

Energi potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda karena memiliki ketinggian tertentu dari tanah. Energi potensial ada karena adanya gravitasi bumi. Dapat dirumuskan sebagai:

$E_p = m \times g \times h$

Rumus Energi Potensial

Keterangan:

E_p: Energi potensial (J)
m: massa benda (kg)
g: percepatan gravitasi (m/s²)
h: tinggi benda dari permukaan tanah (meter)

Energi kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda karena geraknya. Energi kinetik dipengaruhi oleh massa benda dan kecepatannya.

$E_k = \frac{1}{2} \times m \times v^2$

Rumus Energi Kinetik

Keterangan:

E_k: Energi kinetik (J)
m : massa benda (kg)
v : kecepatan benda (m/s)

Itulah rumus energi potensial dan energi kinetik.

Rumus Frekuensi dan Periode Getaran

By UnknownSunday, December 02, 2012Ilmu FisikaNo comments

Rumus Frekuensi dan Periode Getaran - Berikut adalah rumus Frekuensi dan Periode Getaran.

Rumus Frekuensi Getaran yaitu:

$\!f=\frac{n}{t}$

Dengan ketentuan:

$\!f$ = Frekuensi (Hz)
$\!n$ = Jumlah getaran
$\!t$ = Waktu (sekon)

Rumus Periode Getaran yaitu:

$\!T=\frac{1}{f}$

Dengan ketentuan:

$\!T$ = periode getaran (sekon)
$\!f$ = frekuensi(Hz)

Hubungan antara Periode dan Frekuensi Getaran

Terdapat 2 rumus, yaitu:

$\!T=\frac{1}{f}$

$\!f=\frac{1}{T}$

Dengan ketentuan:

$\!T$ = periode (sekon)
$\!f$ = frekuensi (Hz)

Rumus Frekuensi dan Periode Getaran

Gerak Jatuh Bebas dan Contoh Soalnya

By UnknownSaturday, December 01, 2012Ilmu FisikaNo comments

Gerak Jatuh Bebas

Gerak Jatuh Bebas dan Contoh Soalnya - Bila dua batu yang berbeda beratnya dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian yang sama dalam waktu yang sama, batu manakah yang sampai di tanah duluan?
Peristiwa di atas dalam Fisika disebut sebagai jatuh bebas, yakni gerak lurus berubah beraturan pada lintasan vertikal. Ciri khasnya adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo = nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.
Gambar di atas menunjukan dua batu yang dijatuhkan dari ketinggian yang sama dan dalamwaktu yang sama. Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi. Pada materi ini, cukup Anda ketahui bahwa percepatan gravitasi bumi itu besarnya g = 9,8 m/s2 dan sering dibulatkan menjadi 10 m/s2.

Pada gerak jatuh bebas ketiga persamaan GLBB dipercepat tetap berlaku, hanya saja vo kita hilangkan dari persamaan karena harganya nol dan lambang s pada persamaan-persamaan tersebut kita ganti dengan h yang menyatakan ketinggian dan a kita ganti dengan g.

Gerak Jatuh Bebas

Jadi, ketiga persamaan itu sekarang adalah:Persamaan-persamaanjatuh bebas
Keterangan:
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda (m)
t = waktu (s)
vt = kecepatan pada saat t (m/s)

Perhatikan persamaan jatuh bebas yang kedua.
Bila ruas kiri dan kanan sama-sama kita kalikan dengan 2, kita dapatkan:

sehingga:

Persamaan waktu jatuh benda jatuh bebas

Dari persamaan waktu jatuh, terlihat bahwa waktu jatuh benda bebas hanya dipengaruhi oleh dua faktor yaitu h = ketinggian dan g = percepatan gravitasi bumi. Jadi berat dari besaran-besaran lain tidak mempengaruhi waktu jatuh.Artinya meskipun berbeda beratnya, dua benda yang jatuh dari ketinggian yang sama di tempat yang sama akan jatuh dalam waktu yang bersamaan.

Dalam kehidupan kita sehari-hari mungkin kejadiannya lain. Benda yang berbeda beratnya, akan jatuh dalam waktu yang tidak bersamaan. Hal ini dapat terjadi karena adanya gesekan udara. Percobaan di dalam tabung hampa udara membuktikan bahwa sehelai bulu ayam dan satu buah koin jatuh dalam waktu bersamaan.

Contoh Soal Gerak Jatuh Bebas:

1. Dari salah satu bagian gedung yang tingginya 20 m, dua buah batu dijatuhkan secara berurutan. Massa kedua batu masing-masing 1/2 kg dan 5 kg. Bila percepatan gravitasi bumi di tempat itu g = 10 m/s2, tentukan waktu jatuh untuk kedua batu itu (Abaikan gesekan udara)

Penyelesaian Soal Gerak Jatuh Bebas :

Karena gesekan udara diabaikan (umumnya memang demikian), maka gerak kedua batu memenuhi persamaan waktu jatuh gerak jatuh bebas.

Untuk batu pertama:

Diketahui :

h1 = h2 = 20 m,

m1 = 0,5 kg

m2 = 5 kg

g = 10 m/s^2

Ditanyakan:

t1 =...? dan t2 =...?

Jawab:

t1 = 2 sekon

Untuk batu kedua, dengan persamaan yang sama maka:
h1 = h2 = 20m, sehingga t2 = t1 = 2 sekon

Jadi, benda-benda yang jatuh bebas dari ketinggian yang sama di tempat yang sama

(percepatan gravitasinya sama) akan jatuh dalam waktu yang sama.

Nah, mudah bukan sobat mengenai Gerak Jatuh Bebas dan Contoh Soalnya.

Hukum I Newton

By UnknownSaturday, December 01, 2012Ilmu FisikaNo comments

Hukum I Newton

Hukum I Newton - Berdasarkan hukum I Newton, setiap benda akan selalu mempertahankan kedudukannya. Inilah sebabnya sulit mengendalikan mobil yang melaju dengan kencang (mencegah tabrakan). Seperti kencangnya mobil-mobil balap di samping .

Bunyi hukum I Newton

“Suatu benda tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap jika tidak ada gaya luar yang bekerja padanya “

Hukum ini menyatakan bahwa jika resultan gaya (jumlah vektor dari semua gaya yang bekerja pada benda) bernilai nol, maka kecepatan benda tersebut konstan. Dirumuskan secara matematis menjadi:
$\sum \mathbf{F} = 0 \Rightarrow \frac{d \mathbf{v} }{dt} = 0.$
Hukum I newton adalah penjelasan kembali dari hukum inersia yang sudah pernah dideskripsikan oleh Galileo. Dalam bukunya Newton memberikan penghargaan pada Galileo untuk hukum ini. Aristoteles berpendapat bahwa setiap benda memilik tempat asal di alam semesta: benda berat seperti batu akan berada di atas tanah dan benda ringan seperti asap berada di langit. Bintang-bintang akan tetap berada di surga. Ia mengira bahwa sebuah benda sedang berada pada kondisi alamiahnya jika tidak bergerak, dan untuk satu benda bergerak pada garis lurus dengan kecepatan konstan diperlukan sesuatu dari luar benda tersebut yang terus mendorongnya, kalau tidak benda tersebut akan berhenti bergerak. Tetapi Galileo menyadari bahwa gaya diperlukan untuk mengubah kecepatan benda tersebut (percepatan), tapi untuk mempertahankan kecepatan tidak diperlukan gaya. Sama dengan hukum pertama Newton : Tanpa gaya berarti tidak ada percepatan, maka benda berada pada kecepatan konstan.

Hukum I Newton juga menggambarkan bahwa suatu benda akan cenderung mempertahankan keadaan diam atau keadaan bergeraknya. Perhatikan animasi berikut!

Perhatikan animasi yang pertama

Sebuah gelas yang diletakkan di atas meja. Dan di bawah gelas ditaruh selembar kertas. Kertas ditarik dengan lebih lambat, gelas berpindah dari posisinya. Hal ini disebabkan gaya yang diberikan cukup lama, sehingga gelas tersebut tidak dapat mempertahankan keadaan diamnya.

Perhatikan animasi kedua

Saat kertas ditarik dengan cepat, gelas tersebut tetap berada pada posisinya. Hal ini disebabkan gaya yang diberikan dalam waktu singkat (tidak ada gaya yang bekerja padanya). Sehingga gelas tidak bergerak sedikitpun.

Kecenderungan sebuah benda untuk mempertahankan keadaan diamnya disebut denganinersia/kelembaman.

Sehingga Hukum I Newton disebut juga hukum inersia atau hukum kelembaman.

Besarnya inersia/kelembaman benda ditunjukkan dengan massa (ukuran inersia suatu benda).

Peristiwa sehari-hari yang berkaitan dengan hukum I Newton

Ketika kita berdiri dalam bus yang sedang melaju kencang, tiba-tiba bus direm, para penumpang akan terdorong ke depan. Demikian juga saat tiba-tiba bus dipercepat (di gas), para penumpang terlempar ke belakang.

Sudah jelas bukan mengenai Hukum I Newton.