1. BENTUK-BENTUK ENERGI

Berdasarkan bentuknya, energi dpat dibedakan atas beberapa macam seperti berikut ini :

a. Energy kimiaEnergi kimia, adalah energi yang diperoleh dari pembakaran bahan makanan atau bahan bakar (bensin,minyak tanah, kayu bakar atau yang lain)

b. Energi cahayaAdalah energi yang dihasilkan oleh sumber cahaya, seperi api, lampu, matahari

c. Energi kalorAdalah energi yang dihasilkan getaran partikel-partikel benda sehingga menimbulkan panas.

d. Energi listrikAdalah energi yang menghasilkan sumber arus listrik atau benda bermatan listrik

e. Energi bunyiadalah energi yang dihasilkan oleh sumber bunyi atau benda yang bergetar

2. PERUBAHAN BENTUK ENERGI

Energi dapat berubah dari satu bentuk kebentuk lain. Perubahan bentuk energi dapat terjadi pada benda-benda yang kita jumpai sehari-hari. Pada kipas angin terjadi perubahan energi listrik menjadi energi gerak. Selain itu pada strika terjadi perubahan energi listrik menjadi energi panas. Kemudian pada radio terjadi perubahan energi listrik menjadi energi bunyi. Dan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia terjadi pada proses fotosintes dan tumbuhan.

3). Hukum kekekalan energiMatahari adalah sumber utama di bumi. Umtuk membuktikannya, energi yang di

miliki tubuh berasal dari makanan. Sumber makanan di peroleh dari tumbuhan dan hewan. Disisi lain, sumber makanan hewan pun juga berasal dari tumbuhan. Tumbuhan membuat makanan dari takanan matahari, yang berupa energi cahaya. Jadi tumbuhan tidak menciptakan energi, tetapi tumbuhan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia yang tersimpan dalam makanan.

Contoh lain,manfaat air terjun sebagai PLTA berasal dari mata air. Mata air berasal dari air hujan dan air hujan berasal dari penguapan di perairan darat, penguapan terjadi karena pemanasan matahari.

Selain itu, berbagai jenis bahan bakar seperti bensin, minyak tanah, solar dan gas juga berasal dari fosil tumbuhan dan hewan yang menyimpan energi matahari. Pada proses perubahan energi tersebut energi tidak ad yang hilang, tapi hanya perubahan bentuk atau:

Energi tidak dapat di ciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, energi hanya dapat berubah dari satu bentukke bentuk yang lain.

4). Sumber energi Bedasarkan ketersediaannya didalam sumber energi di bedakan menjadi dua

yaitu :1. Energi yang dapat di perbaharui, contohnya bahan makanan, bahan kimia,

tumbuhan dan hewan.2. Energi yang tidak dapat di perbaharui, contohny bahan bakar minyak ( BBM ) dan

gas alam.

Berbagai energi sebanarnya tidak tersedia di alam, misalnya energi air, energi angin, energi nuklir dan energi pasang surut, energi tersebut sebagai alternative bagi pengguna energi yang berasal dari bahan bakar minyak ( BBM )

a). Energi matahari

Matahari adalah energi yang paling utama. Energi matahari di gunakan tumbuhan dalam proses fotosintesis untuk menghasilkan energi kimia. Selain itu energi matahari juga dapat di ubah mnjadi energi listrik dengan menggunakan sel surya ( fotovoltavir ).pemanfaatan sel surya ani antara lain untuk mengoperasikan kalkulator.

b). Energi air

kekuatan air dapat di manfaatkan sebagi pembangkit listrik. Aliran air dari ketinggian tertentu yang berasal dari bendungan akan memiliki kecepatan yang lebih besar. Sehingga dapat di gunakan untuk menggerakan turbin yang di hubungkan kegenerator. Apabila ganerator bergerak, maka akan timbul energi listrik.

ENERGI MEKANIK

Energi mekanik adalah energi yang di hasikan oleh benda karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri atas energi potensial dan energi kinetik.

1. Energi potensialEnergi potensial merupakan energi yang di miliki benda karena posisinya.

Posisi benda di sini adalah ketinggian benda yang di ukur dari lantai sebagai bidang acuan. Semakim jauh posisi benda dari acuan, semakim besr pula energi potensial benda. Energi potensial juga di pengarui oleh masa benda. Batu dengan massa lebih besar akan menghasilkan bunyi yang lebih keras di bandingkan dengan batu dengan massa lebih kecil, apabila keduanya di jatuhkan. Dari uaraian tesebut, energi potensial

Dengan m = massa benda ( kg ) g = grafitasi bumi ( m/s2 ) h = ketinggian benda ( m )

contoh : sebuah benda bermassa 5 kg berada 8 m di atas permukaan tanah. Bila

percepatan grafitasi bumi 9,8 m/s2, barapakah energi potensial yang di miliki bena tersebut ?

penyeleasaian :

Diketahui : m = 5 kg g = 9,8 m/s2

h = 8 mDitanya : Ep = .....?Jawab : Ep = m x g x h = 5 kg x 9,8 m/s2 x 8 m = 392 joule

Energi potensial yang di miliki benda karena posisinya terfadap bidang datar sebagai acuan tersebut di sebut energi potensial grafitasi. Selain itu, terdapat jenis energi potansial lain yaitu energi potensial elastis. Energi potensial elastis adalah energi yang di miliki oleh benda-benda yang bersifat elastic. Separti : pegas, karet dan busur panah.

2. Energi kinetik Energi kinetik adalah energi yang di miliki oleh benda karena geraknya, misalnya kuda berlari, orang berjalan, mobol melaju benda jatuhdan lain sebagainya. Selain kecepatan, energi kinetik juga di pengaruhi oleh masa benda secara matematis, hubungan antara energi kinetik massa dan kecepatan benda dapat di rumuskan berikut ini :

EK = ½ MxV2 dengan M = masa benda (kg) V = kecepatan benda m/s EK = energi kinetik (j)

Contoh : Sebuah benda bermasa 20 kg begerak lurus beraturan dengan kecepatan 15 m/s udara. Berapakah energi kinetik benda tersebut ............

Penyelesaian :

Dik : m = 20 kg V = 15 m/s

Dit : EK = .......? Jawab :

EK = ½ Mx V2

= ½ ( 20 kg (15 m/s )2 = 2250 J

3. Hukum kekuatan energi mekanik

Energi mekanik yang menyertakan jumlah energi potensial dan energi kinetik selalu sama setiap saat oleh karena itu, energi mekanik bersifat kekal. Energi kinetik paling besar terjadi jika energi otensialnya paling kuat, sebaliknya jika energi potensial paling besar, maka energi kinetik paling kecil. Hal ini sesuai dengan hukum kekekalan energi mekanik yaitu : energi mekanik suatu benda adalah tetap asalkan tidak ada gaya luar yang di kerjakan pada benda tersebut.

Sebuah benda bermasa M mula-mula diam berada pada kedudukan 1 kemudian benda tersebut mengalami jatuh bebas. Pada kedudukan 1 benda berada pada posisi tertinggi sehingga memiliki energi potensial maksimum. Sedangkan energi kinetik Nol. Ketika mulai menurunan kecepatan benda membesar, membesar berarti energi kinetik semakin besar. Namun disisi lain ketinggian bnda berkurang sehingga enegi potensial berkurang. Hingga akhir benda mencapai tanah ( kedudukan 3 ) berarti energi potensial benda sama dengan nol dan energi kinetik adalah maksimum jadi, hubungan antara energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik, secara matematis dapat di rumuskan :

EM = EP + EKDengan EM = energi mekanik ( joule ) EK = energi kinetik ( joule )

Contoh :

Sebutir benda bersama 800 Gram jatuh dari ketinggian 5 meter. Jika energi kinetik benda 12,4 percepatan gravitasi di tempat itu 10 m/s2, tentukan energi mekaniknya ............

Penyelesaian :

Dik : M = 800 Gram = 0,8 kg G = 10 m/s2

H = 5 m EK = 12,4 J

Dit : EM =.............?Jawab : EM = EP + EK

= ( m x g x h ) + EK= (0,8 kg ) ( 10 m/s2 ) 5 m) + 12,4 j= ( 40 + 12,4 ) JEM = 52,4 j

Padakedudukan no 1 benda pada posisi tertinggi sehingga memiliki energi potensial maksimum, sedangkan energi kinetik 0. Ketika mulai turun kecepatan besar membesar namun ketika disisi lain ketinggian benda berkurang sehingga energi potensial berkuerang hingga akhirnya benda mencapai tanah (kedudukan 3). Berarti energi potensial benda sama dengan nol dan energi kinetik adalah maksimum.Jadi hubungan antara energi potensial, energi kinetik dan energi mekanik secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

M =EP + EK dengan EM = Enrgi Mekanik ( Joule) EP = Energi Potensial ( Joule) EK = Energi Kinetik (Joule)

Kedudukan benda 1 O EM = EP

Kedudukan benda 2 O EM = EPTEK

Kedudukan benda 3 O EM = EK

4. Hukum kekekalan energi mekanik

Energi mekanik yang menyataka jumlah energi potensial dan energi genetik selalu sama setiap saat oleh karena itu energi mekanik bersifat kekel energi genetik paling besar terjadi jiaka energi potensialnya palinga kecil. Sebaliknya energi potensial paling besar maka energi genetik paling kecil hal ini sesuai dengan hukum kekekalan energi makanik yaitu energi mekanik suatu benda adalah tetap asalkan tidak ada gaya luar yang di kerjakan pada benda tersebut.

Pada kedudukan suatu benda pada posisi tertinggi sehingga memiliki energi potansial maksimum sedangkan energi genetik 0 ketika ulai turun kecepatan benda mulai membesar berarti energi genetik semakin besar namun disisi lain ketinggian benda berkurang sehingga energi potensial berkurang hingga akhirnya benda menca[ai tanah ( kedudukan 3 ) berarti energi potensial benda = 0 dan energi genetik adalah maksimum jadi hubungan antara energi potensial energi genetik dan energi mekanik seara matematis dapat di rumuskan EM = EP = EK

Dengan = EM = energi mekanik ( joule )

EP = energi potensial ( joule )

= EK = energi genetik ( joule )

Contoh :

Sebuah benda bermassa 800 gram jatuh dari ketinggian 5 M. Jika energi genetik benda 12, H J dan bercepatan grafitsi di tempat itu 10 m/s2 tentukan energi mekaniknya :

H = sm

EK = 12,4 J dit : EM = .......?

Jawab : EM = EP + EK

= ( M x G x H ) + EK

= ( 0,8 kg ) ( 10 m/s2 ) ( 5 m ) + 12,4 )

= ( 40 + 12,4 ) 5

EM = 52,4

HUKUM KEKUATAN ENERGI

Matahari adalah sumber energi bumi. Energi yang dimiliki tubuh manusia berasal dari makanan. Sumber makanan diperoleh dari tumbuhan dan hewan. Sumber makanan hewan juga berasal dari tumbuhan. Sedangkan tumbuhan membuat makanan dari sinar matahari yang berupa energi cahaya. Jadi tumbuhan tidak menciptakan energi melinkan mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia yang tersimpan dalam makanan. Contoh lain :

pemanfaatan air terjun PLTA berasal dari mata air yang berasal dari hujan. Hjan berasal dari penguapan di perairan darat. Penguapan terjadi karena pemanasan matahari.

Selain itu berbagai jenis bahan bakar seperti bensin, minyak tanah, solar dan gas juga berasal dari fosil tumbuhan dan hewan yg menyimoan energi matahari. Pada proses etrsebut tidak ada energi yang hilang, tetai hanya berubah bentuk atau energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan. Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain pernyataan tersebut dikenal dengan hukum kekuatan energi

D. Daya

1. pengertian daya

Daya merupakan uasaha yang di lakukan pada tiap saat sekoon daya menyatakan kecepatan dalam melakukan usaha secara meta metis besarnya daya di rumuskan:

P = w/t dengan W = usaha ( J )

T = waktu ( S )

P = daya ( W )

Stuan daya menurut sisem internasional adalah watt ( W )sebuah lampu bertuliskan imawatt artinya energi listrik melakukan kerja 15 joule per sekon pada lampu kerja ini menghasilkan energi panas dan cahaya satuan daya yang lain adalah daya kuda ( horse power = HP ) diman 1 HP = 746 watt satuan horse power ( HP ) di gunakan untuk mengukur daya mesin dan peralatan berat.

Contoh :

Seseorang yang beratnya 500 N mampu menaiki tangga 10 sekon berapakah data yang di miliki orang tersebut

Penyelesaian : Dik : W = 500 N

S = 8 M

T = 10 S

P = ....?

W = F s = 500 N x 8 M 4000

2 .hubungan daya dan usaha

Daya berbeda denagan usaha, yang dapat dilihat dari contoh berikut ini seorang anak dengan gay sebesar, 400 N menaiki tangga sepanjang 5 M dalam waktu 10 S. Dimisalkan usaha yang di alkukannya sebesar W1 dimana W1 = F x S = 400 x 5 = 2000 J. Pada hari berikutnya sebesar W2, dimana W2 = F x S = 400 x 5 = 2000 J dalam jangka waktu yang berbeda usaha yang di lakukan anak tersebut adalah tetap sama, yaitu sebesar 2000 J. Jadi, usaha ayang di lakuakan sama, tidak tergantung waktu.

Untuk membedakan waktu yang di perlukan anak untuk melakukan usaha yang sama besar tersebut, di gunakan bersama fisika yang di sebut daya .

P1=200010

=2000W 1P2=200020

=1000W

3. hubungan daya dan energi

Daya berbeda deng enrgi perbedaan daya dan energi dapat di lihat pada contoh berikut ini dua buah alat pompa air A dan B memiliki energi sebesar 1000.000 J enrgi ini nini di gunakan untuk memompa air sebanyak 10.000 liter dari sumur dengan kedalaman 10 M pompa A menghasilkan energi ini dalam waktu 1 jam, sedangkan pompa B butuh waktu 30 menit dalm hal ini di katakan pompa B memiliki daya lebih besar di banding pompa A walaupun keduanya menghasilkan energi yang sama besar.

Dalam kehidupan sehari-hari banyak kejadian-kejadian yang ada hubungannya dengan daya berikut ini contoh penerapan daya dalam kehidupan sehari-hari.

a. Jika lampu sejenis masing-masing 60 dan 10 watt di nyalakan menggunakan sumber arus yang sama, lampu 60 watt akan menyala lebih terang dari pada lampu 10 watt hal ini di karenakan lampu 60 watt dapat mengubah energi listrik dalam energi cahaya dari pda lampu 10 watt. Hal ini dikarenakan lampu 60 watt dapat mengubah energi listrik ke dalam energi cahaya lebih cepat dari pada yg 10 watt.

b. Bomo dan bayu memiliki berat badan sama, dengan demikian keduanya dianggapa memiliki energi yang sama ketika keduanya lomba lari 100 meter. Ternyata yg lebih duluan sampai fibis adalah bimo, jadi bimo memiliki daya lebih besar dari bayu.

c. Energi anginAngin dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit listrik dengan menggunakan kincir angin yang mampu menggerakkan generator dan mengubah menjadi energi listrik

d. Energi nuklirDiperoleh sebagai hasil reagifisi (pembelahan) atau reksi fusi (penggabungan inti atom). Energi nuklir yang tidak terkendali dapat dimanfaatkan menjadi energi listrik seperti PLTA.

e. Energi pasang surut

Pasang surut air laut menunjukkan naik turunnya permukaan air laut yang terjadi karena perbedaan posisi bulan terhadap bumi. Pasang surut dimanfaatkan untuk memutar turbin sebagai pembangkit tenaga listrik

USAHA

1. PENGERTIAN USAHA

Dalam fisika usaha didefinisikan sebagai besar gaya (f) dikalikan perpindahan (s) yang searah dengan gaya, sehingga usaha merupakan besaran vektor.Dalam bentuk matematis usaha dapat dituliskan sebagai berikut :

W = F X SDengan W = Usaha ( J)

F = Gaya (N) S = Perpindahan (M)

Contoh

Sebuah meja didorong dengan sebuah gaya sebesar 160 N dan bergeser sejauh 2,2 M. Berapakah besar usaha yang dilakukan ?

Diketahui : F = 160 N

S = 2,2 M

Ditanya : W = .....

Jawab : W = F X S

= 160 N X 2,2 M

: W = 352 J

2. HUBUNGAN USAHA DENGAN ENERGI

Usaha berhubungan erat dengan energi. Energi merupakan kemampuan melakukan usaha . hanya benda yang memiliki energi yang dapat melakukan usaha. Pada saat dilakukan usaha terjadilah perubahan energi. Sebagai contoh, setelah beraktivitas seperti olahraga atatu bekerja, tubuh i\kita akan merasa lelah. Energi kimia yang terkandung dalam makanan berubah menjadi energi gerak (kinetik). Besarnya usaha sama dengan besarnya perubahan energi pada benda.

Nilai usaha bergantung pada arah gaya dan perpindahan benda yang dikenai gaya tersebut. Nilai usaha ada yang positif dan negatif. Jika perpindahan searah dengan gaya, benda mendapat usaha yang bernilai positif. Sebaiknya jika perpindahan benda berlawanan dengan arah gaya, benda mendapat usaha yang negatif.

TEKANAN UDARA

Alat untuk mengukur tekanan udara luar adalah BAROMETER. Berikut ini beberapa jenis barometer :

a. Barometer Zat Cair (Barometer Raksa)Terdapat skala yang menunjukkan tekanan udara cmHg. Barometer ini memiliki ketelitian 0,01 cmHg.

b. Barometer AneroidTerdiri atas sebuah kotak logam yang berisi udara dengan tekanan udra yang sangat rendah. Permukaan barometer dibuat bergelombang. Jarum penunjuk pegas serta angka-angka pada skala barometer berbentuk lingkaran. Barometer ini biasanya digunakan oleh para pendaki gunung. Selain sebagai pengukur ketinggian tempat di atas pemukaan laut yang disebut altimeter. Alat ini biasa terdapat pada pesawat terbang.

Tekanan gas pada ruang tertutup

Tekanan akan memberikan tekanan kesegala arah dengan sama rata ketika berada dalam ruangan tertutup. Alat untuk mengukur tekanan gas d ruang tertutup adalah Manometer. Ada beberapa macam manometer yaitu manometer zat cair terbuka, manometer zat cair tertutup dan manometer logam.

a. Manometer zat cair terbukaTerdiri atas sebuah tabung U yang berisi raksa. Salah satu ujung pipa dihubungkan pada gas bejana tertutup, sedangkan nujung lainnya terbuka. Berikut ini kemungkinan terjadi pada pengukuran menggunakan manometer ini :1. Apabila tekanan gas lebih besar daripada tekanan dara luar, maka tinggi kolom zat

cair dalam tabung terbuka lebih tinggi daripada tinggi kolom zat cair daam tabung tertutup.Pgas = Pluar + h

2. Apabila tekanan gas lebih rendah daripada tekanan udara luar, maka tingi kolom zat cair dalam tabung terbuka lebih rendah daripadatinggi kolom zat cair tabung tertutup.

b. Manometer zat car tertutupManometer ini pada dasarnya ama dengan manometer zat cair terbuka, tetapi ujung yg terbuka dibuat tertutup terbuka, tetapi ujung yg terbuka dibuat tertutup sehingga di alamnya hampa udara. Pipa U diisi dengan raksa.

c. Manometer logamLebih banyak digunakan dalam industri untuk mengukur tekanan gas yang relatif besar di dalam ruang tertutup. Contohnya adalah manometer Bourdon yg memiliki bagian penting berupa pipa logam yang dibengkokkan.

B. TEKANAN PADA ZAT CAIR

Zat cair (fluida) memberikan tekanan. Walauoun zat cair itu diam di suatu tempat. Tekanan yang disebabkan oleh gaya berat zat cair dalam keadaan diam disebut tekanan hidrostatik. Zat cair menekan ke segal arah dan gaya yang dihasilkannya tegak lurus pada dinding tempat zat cair. Tekanan zat cair selalu sama pada kedalaman yang sama. Semakin dalam suatu titik dari permukaan zat cair, tekanannya semakin besar. Bearnya tekanan sangat dioengaruhi oleh kedalaman, assa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi secara matematis dirumuskan :

PH = p x g x h dengan PH = tekanan di dalam zat cair ( N/m2 )P = massa jenis zat cair ( kg / m 3)g = percepatan gravitasi bumi ( m/s2 )h = kedalaman zat cair ( m )

contoh : sebuah tabung diisi air hingga ketinggian 20 cm. Jika massa jenis air 1.000 kg/m3 dan percepatan gravitasi 10 m/s2, hitunglah tekanan hidrostatik benda yang berada 10 cm dari dasar tabung ?

penyelesaian :diketahui : p = 1.000 kg/m3

g = 10 m/s2

h = 20 cm – 10 cm = 0,1 m

ditanya : PH = .........?jawab : PH = p x g x h

: 1.000 kg/m3 x 10 m/s2 x 0,1 m = 1000 N / m2

C. TEKANAN UDARA

Tekanan udara muncul sebagai akibat berat partikel udara yang tertarik gaya gravitasi bumi. Makin dekat dengan permukaan bumi, kerapatan udara semakin besar dan tekanan juga akan semakin besar.

1. Tekanan udara luar

Torricalli melakukan percobaan untuk mengukur besarnya tekanan udara dengan menggunakan talan kaca berisi raksa. Dari percobaan tersebut disimpulkan bahwa tekanan udara yang menekan raksa di wadah ssama dengan tekanan raksa di dalam tabung. Jika percobaan dilakukan di atas permukaan laut,. Tinggi raksa dalam tabung adalah 76 cm atau ditulis 76 cmHg dinyatakan sebagai tekanan udara luar ( atmosfer) yg bearnya 1 atmosfer ( 1 atm )

Satuan tekanan udara lainnya yaitu barometer (bar), N/m2, atau pascal (Pa), dengan hubungan kesetaraan berikut :

1 atom = 1,013 bar

1 bar = 1 x 102 Pa

Hubungan antar tekanan udara dengan ketinggian tempat .

Tekanan udara akan berbeda pada tempat yang berbeda ketinggiannya. Makin dekat dengan permukaan laut, udara semakin berat sehina tekanannya semakin besar. Sebaliknya, semakin tinggi sutu tempat semakin kecil tekann udaranya. Berdasarkan penelitian menunjukkan bahwa setiap kenaikan 10 m dari permukaan laut, tekaanan udara rat-rat turun 1 mmHg. Penurunan ini hanya berlaku sampai ketinggian 1000 m. Oleh karen 76 cmHg setara dengan 760 mmHg, maka hubungan antara tekanan udara dengan ketinggian suatu tempat dapat dinyatakan dengan persamaan berikut :

h = ( 760 – x ) x 10 dengan h = ketinggian tempat dari atas permukaan laut ( m)

x = tekanan tempat dari atas permukaan laut ( mmHg)

( tekanan udara luar )

Contoh :

Jika tinggi tempat 550 m di atas pemukaan laut, berapakah tekanan udara di tempat tersebut?

Penyelesaian :

Diketahui : h = 550

Ditanya : x = ....?

Jawab : h = (760-x) x 10

550 = (760 – x) x10

55 = 760 – x

X = 760 – 55 = 705 mmHg = 70,5 cmHg

A. TEKANAN PADA ZAT PADAT

Sol sepatu sepak bola dibut tidak rata (berupa tonjolan-tonjolan). Untuk memperbesar gaya tekan terhadap tanah.semakin besar gaya tekan yang diberikan pada tahan membuat permainan semakin kokoh berdiri dan berlari dengan cepat bahkan saat hujan. Jadi gaya mempengaruhi tekanan. Semakin besar tekanan semakin besar gaya yang diberikan maka semakin kecil. Luas penampang suatu benda semakin besar tekanannya.

Setiap benda padat yang mempunyai gaya akan memberikan tekanan pada tempatnyasebesar gaya tiap satuan. Tekanan adalah besarnya gaya tipa satuan luas permukaan bidang tekan. Bearnya tekanan sebanding dengan gaya dan berbanding terbalik dengan luas alas. Secara matematis dirumuskan :

P = tekanan (Pa)

F = Gaya tekan (N)

A = Luas Bidang tekanan (M2)

suatu tekanan menurut sistem international adalah pascal ( Pa) dimana 1 Pa = 1 N / M2.

Contoh :

Tekanan yang bekerja pada permukaan seluas 1,2 m2 adalah 180.000 Pa. Berapakah gaya yang bekerja pada permukaan tersebut ?

Jawab :

Diketahui : A = 1,2 m2

P = 180.000 Pa

Ditanya : F = .........?

Jawab : F = P . A

= 180.000 Pa x 1,2 m2

F = 216.000 N

BEJANA BERHUBUNGAN

Merupakan gabungan dari beberapa bejana, baik berlubang sama maupun berbeda yang bersambungan satu sama lain.

Apabila bejana tersebut diisi zat zat cair sejenis dan dalam ketaan seimbang (diam) maka tinggi permukaan zat cair pada setiap bejana adalah sama sehingga bentuk permukaan zat cair mendatar. Keadaan inilah yang disebut asas bejana berhubungan. Prinsip bejana berhubungan ini tidak berlaku dikarenakan hal-hal sebagai berikut :

a. Bejana diisi zat yang memiliki massa jenis berbedab. Salah satu pipa bejana ditutupc. Adanya pipa kapiler pada bejanad. Bejana ditutup digoyang-goyang

Salah satu contoh bejana berhubungan adalah pipa U. Pipa U yang diisi dengan zat cair sejenis akan memiliki permukaan tinggi yang sama, namun jika pipa U diisi zat cair yang berlainan, maka ketinggian permukaan zat akan berbeda. Perbedaan ketinggian itu biasa dihitung dengan rumus :

P1 x h1 = p2 x h2

Dengan : P1 = massa jenis zat cair 1 (kg/m3)

p2 = massa jenis zat cair 2 (kg/m3)

h1 = ketinggian zat cair 1 (m)

h2 = ketinggian zat cair 2 (m)

HUKUM ARCHIMEDES

Sebuah benda dalam fluida mengalami gaya ke atas yang disebut gaya tekan ke atas. Hal ini sesuai dengan hukum archimedes menyatakan bahwa :

“ suatu benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya di dalam zat cair akan mendapat gaya keatas sebesar zat cair yang dipindahkan “. Secara matematis dapat dirumuskan :

FA = p x g x v dengan : FA = gaya ke atas (n)

P = massa jenis zat cair (kg/m3)

V = volume zat cair yang dipindahkan (m3)

G = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

Contoh :

Sebuah benda dengan berat 680 N dimasukkan ke dalam air sehingga menyebabkan 2,5 m3

air tumpah. jika massa jenis air 1000 kg/ m3 dan percepatan gravitasi 9,8 m/s2, bagaimanakah keadaan benda itu ?

Penyelesaian :

Diketahui : Wb = 680 N

P = 1000 kg/ m3

G = 9,8 m/s2

V = 2,5 m3

Ditanya keadaan benda =.....?

Jawab : FA = p x g x v

= 1000 kg/ m3 x 9,8 m/s2 x 2,5 m3

= 24.500 N

FA > Wb , maka kotak terapung di dalam air

Apabila benda tercelup di dalam air maka ada 3 kemungkinan keadaan benda yaitu terapung, melayang dan tenggelam

a. TerapungSebuah bena dapat terapung karena gaya ke atas zat cair lebih besar dari pada berat benda , atau massa jenis zat cair lebih besar daripada massa jenis benda ( P zat cair = P > P benda )

b. MelayangSebuah benda dapat melayang didalam air karena massa jenis zat cair sama massa jenis benda, sehingga gaya ke atas lebih kecil dari pada gaya berat benda tersebut ( P zat

cair = P < P benda )

Konsep bejana berhubungan dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut contohnya :

a. Air dalam tekob. Waterpas untuk mengukur kedataran suatu permukaanc. Penyaluran air melalui selang pada tempat dengan ketinggian yang sama

Contoh :

Pipa U diisi air yang massa jenisnya 1000 kg/ m3

kemudian ke dalam pipa ditambahkan zat cair

seperti gambar di bawah ini. Tentukan massa jenis zat cair tersebut !

penyelesaian : dik : H1 = 12 cm

P2 = 1.000 kg/ m3

H2 = 8 cm

Dit : P2 = .......

Jawab :

P1 x h1 = p2 x h2

P1 x 12 cm == 1.000 kg/m3 x 8 cm

P1=1000kg/m 312cm

P1 = 666,67 kg/m3

HUKUM PASCAL

Hukum pascal dikemukakan oleh BLAISE PASCAL (1623 – 1662), menyatakan “ tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah dengan sama besar “.

Bila tekanan itu bekerja pada luas penampang A2, akan menghasilkan gaya F2, gaya F2 ini digunakan untuk mengangkat beban. Berdasarkan hukum pascal, tekanan pada penampang A1 ama dengan tekanan pada penampang A2 sehingga berlaku :

P1 = P2

F1 = F2

A1 = A2

Dengan “

F1 = gaya yang bekerja pada penampang (n)

F2 = gaya yang bekerja pada penampang 2 (n)

A1 = luas permukaan pada tabung 1 (M2)

A2 = luas permukaan pada tabung 2 (M2)

Contoh :

Sebuah mesin hidrolik pengangkat mobil menggunakan kuas penampang penghisap kecil 8 cm2 dan kuas penampang penghisap besar 200 cm2. berapakah gaya yang harus diberikan

agar dapat mengangkat sebuah mobil 18000 N ?

Diketahui : A1 = 8 cm2

A2 = 200 cm2

Ditanya : F1=F2 x A1A 2

= 18.000N x 8cm2

200cm 2

F1 = 720 N

ATOM

1. MODEL ATOM DALTON

Pada tahun 1908 Jhon Dalton ahli bangsa inggris mengemukakan gagasannya tentang atom sebagai partikel penyusun materi. Gagasannya yaitu :

a. Setiap unsur tersebut tersusun partikel-partikel kecil yang disebut atom. Semua atom dalam suatu unsur jenis, ukuran, massa dan sifat kimianya sama, sementara atom dari suatu unsur berbeda dengan atom dari unsur lainnya.

b. Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain dengan perbandingan yang tetap dan menentu.

c. Reaksi kimia hanya melibatkan penata ulangan atom-atom sehingga tidak ada atom yang berubah akibat aksi reaksi kimia

d. Unsur adalah materi yang tersusun dari atom-atom yang sama.

Teori atom Dalton mengandung beberapa kelamahan, misalnya Dalton tidak membedakan pengartian atom dan mulekul, atom tidak lagi merupakan partikel zat yang tidak bisa di bagi lagi.

2. Model atom Thomson Pendapatnya di dalam atom terdapat elektron-elektron yang tersebar secara merata dalam “ bola “ bemuatan positif. Keadaannya mirip roti kismis.

3. Model atom RutherfortMengatakan bahwa atom terdiri atas inti bermuata positif dan berada pada pusat atom, serta bergerak melintas inti, separti hanya planet-planet mengintari matahari.

4. Model atom BohrNeilis bohr mengajuakan model atomuntuk menjawab kelemahan teori atom Rutherfort. Bohr menyusun model atom bedasarkan pengamatan tentang spekrum atom hidrogen pokok-pokok model atm bohr sebagai beriut.a). Dalam atom elektro beredar mengelilingi inti atom pada lintasan berbentuk lingkaran tidak semua lintasan dapat di lalui oleh elektron lintas yang diperbolehkan adalah yang memberikan momentum sudut tertentu.b). Energi dalam lintasan berbanding lurus dengan jarak lintasan dari inti. Lintasan ditandai dengan nilai N = 1, 2, 3 dan seterusanya.c). Dengan menyerap energi dari lingkngan elektrondapat berpindah ari litasan berenergi lebih rendah kelintasan yang berenergi lebih tinggi atau sebaliknya.

5. Setruktur elektron, elektrion avlensi, dan konfigurasi elektron Pada awal pwerkembangan teori atom, atom di nyatakan sebagai materi yang sangat kecil dan tiak bisa di bagi lagi. Tetapi dengan perkembanagan pol fikir manusia serta kemajuan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi dengan konsep tentang atom berubah secara partikel-partikel tersebut merupakan penentu dari sifat-sifat atom tersebut dan dari perkembangan atom terseut. Maka banyak sekali konsep-konsep baru yang berhubungan dengan teori atom, antara lain lambang atom, Elektron, dan Elektron valensi.a. Setruktur atom

Secara garis besar atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan elektron yang bermuatan negative yang terbesar disekitar inti. Initi atm sendiri merupakan kumpulan dari partikel lain yaitu proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan.

Atom adalah partikel yang tidak bermuatan ( Netral ) hal tersebut di sediakan karena jumlah muatan positif yang terdapat pada inti atom denagn jumlah muatan negative yang ada pada inti ( Proton ) dalam suatu atom jumlahnya sama dengan electron. Jumlah elktron atau proton yang terdapatpada suatu atom dapat di gunakan sebagai nomor atom sedangkan jumlah partikel pada inti ( proton + neutron ) merupakan nomor masa.

Setruktur atom adalah jumlah partikel dasar yang menyusun suatu atom, dinyatakan dengan notasi sebagai berikut:

Dimana Z = Nomor atom ( = jumlah proton ) A = Nomor masa

Nomor masa sama dengan jumlah proton + neutron, oleh sebab itu jumlah proton = Nomor atom, maka A + P + N atau A = Z + N atau N = A – Z.

1. Tentukan jumlah elektron, proton, dan neutron dalam atm tersebut :

a. 11Na23

b. 19K39

Jawab : jumlah elektron = jumlah proton = nomor atom ( Z )Jumlah neutron = A – Z.

2. Tentukan jumlah nomor atom dan nomor masa bila jumlah prton 15, jumlah elektron 15, jumlah neutron 15 ?Jawab : jumlah proton = nomor atom ( Z )

Jumlah neutron = A – Z Jadi, nomor atom 15bdan nomor massa 30

B. Konfigurasi elektron Dalam suatu atom, dapat ruang-ruangtertentu tempat keboleh jadian elektron itu berada, rung-ruang tersebut dinamakan dengan orbital. Tiap orbital maksinum berisi dua buah elektron. Orbital-orbital mempunyai tingkat energi yng sama membentuk kulit atom energinya m=semakin tingi. Kulit yang paling dekat dengan inti di namakan kulit K. Seterusnya kulit L, M, N dan seterusnya.

Konfigurasi elektron adalah perbesaran elektron pada kulit-kulit ato. menurut pauli jumlah elektron pada tiap kulit atom maksinum 2n2 elektron. Dimana N adalah nomor kulit atom. Aturan konfigurasi elektron:

Kulit K : Diisi 1 elektron jika elektron yang dimiliki atom kurang dari 2 elektron. Diisi 2 elektron jika jumlah dari 2 atau sama dengan 2.

Kulit L :

Diisi sisa elektron dan kulit K kurang dari 8 elektron Diisi 8 elektron jika sisa dari kulit K sama atau lebih besar dari 8

elektron kulit M. Diisi sisa elektron dari kulit L jika sisa elektron dari kulit L kurang dari 8

elektron.

Diisi 8 elektron jika sisa dari kulit L sama atau lebih besar dari 8 elektron dan kurang dari 18 elektron.

Diisi 8 elektron jika sisa dari kulit L sama atau lebih besar dari 18 elektron.Aturan pada kulit N, D dan seterusnya seerti diatas :

Contoh : Unsur natrium : Na23

Jumlah elektron : 11

Maka komfigurasi elektron adalah Unsur kalor = 17C 135

Jumlah elektron = 17

Maka konfigurasi elektron K = 2, L = 8 dan M = 7 Unsur karbon = 6

12 CJumlah elektron = 6 Maka konfigurasi = elektron adalah K = 2, L = 4

C. ELEKTRON VALENSIKonfigurasi elektron di sebut bahwa elektron-elektron mengrelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit atom. Dimana kulit yang paling dalam di sebut K. Maksimal mampu menampung 2 elektron, kulit atom yang seterusnya L maksimal menampung 8 elektron dan seterusnya.

Jumlah elektron pada kulit paling luar dalam satu atom unsur di sebut dengan elektron valensi. Cara menentukan elektron valensi dengan cara menuliskan konfigurasi elektron, kemudian jumlah elektron pada kulit luar merupakan elektron valensi lebih jelasnya perhatikan contoh verikut ini : unsre natrium = 17Cl35

Jumlah elektron = 17Mak konfigurasi elektron K = 2 L = 8, dan M = 7 maka atom klor ( Cl ) mempunyai kulit atom yang berisi elektron dimana kulit yang paling luar adalah kulit M yang berisi 7 elektron, maka elektron valensi atom Cl adalah 7. Untuk lebih mengetahui elektron valensi unsur-unsur ayng lain pergatikan tabel berikut.

Atom-atom unsur ayng mempunyai elektrin valensi yang sama memungkinkan mempunyai sifat-sifat yang hampir sama. Sehigga dalam sistem berkala unsur. Atom-atom unsur yang mempunyai elektron valensi yang sama terdapat dalam golonagan yang sama contoh atom Na mempunyai nomor atom = 11 dan atom Lc mempunyai nomor atom = 19, atom Na dan K mempunyai elektron valensi = 1 sehingga atom Na dan K sifat-sifatnya hampir sama.

6. Partikel dasar atom inti atom Inti atom adalah salah satu bagian dari atom yang mempunyai muatan positif. Inti atom merupakan kumpulan dari dua jenis nukleon ( netra ). Sebanarnya inti atom tersusun dari banyak patikel meteri, tetapi yang [aling berperan adalah proton dan neutron.

Jumlah elektron dalam suatu atom merupakan nomor atom suatu atom dan untuk notasinya nomor atom biasanya di tulis di bagian bawah dari lambang atom, misalnya 1H, 2HE, 6C, 7N, 8O. Nomor taom menyatakan muatan intinya atau jumlah proton dalam intinya.

Jumlah positif pada inti atom saa dengan jumlah muatan negativ pada elektron, sehingga jumlah inti atom ( proton ) sama dengan jumlah elektron. Maka nomor atom auatu unsur selain menunjukan jumlah proton juga menunjukan jumlah elektron.

Nomor atom = jumlah proton : jumlah elektron

7. Nomor atom dan nomor massa Setiap unsur mempunyai nomor atom dn nomor massa. apakah yang menjadi nomor atom dan nomor massa dari suatu unsur ?

A. Nomor atom

Nomor atom menunjukan jumplah proton dalam inti atom nomor atom setiap unsur berbeda-beda contoh unsur klor mempunyai nomor 17, unsur argon mempunyi nomor aton 18, dan unsur kripton mempunyai nomor atom 36.

Masing-masing proton dalam inti mempunyai muatan +1 supaya netral, maka muatan positif dibandingi oleh muatan negatif yang berasal dari elektron dengan muatan -1 ; berarti jumlah proton dala suatu atom garus sama dengan jumlah elektron.

Nomor atom =jumlah proton = jumlah elektron

Contoh : unsur nitrogen mempunyai nomor atom 7. Berarti dalam atom nitrogen, jumlah neutron = 24 – 12 = 12.

B. NOMOR MASSANomor massa menunjukkan jumlah proton dan neutron dalam suatu inti atom. Mengapa hanya berdasarkan massa proton dan neutron ? karena mempunyai massa yang sangat kecil mendekati nol. Sehingga dapat diabaikan.

Nomor atom = jumlah proton + jumlah elektron

Dari persamaa di atas dapat digunakan untuk mencari neutron.

Neutron = nomor massa – jumlah proton Nomor massa – nomor atom

Contoh : unsur magnesium mempunyai nomor massa 24 karena jumlah proton (nomor atom) = 12, berarti jumlah neutron = 24 – 12 = 12.

Tabel 1.4 Nomor Massa dan jumlah neutron dari beberapa unsur

UNSUR NOMOR ATOM (JUMLAH PROTON) NOMOR MASSA JUMLAH NEUTRONHidrogen 1 1 0Helium 2 4 2Litium 3 7 4Berlium 4 9 5Boron 5 11 6

Karbon 6 12 6Nitrogen 7 14 7oksigen 8 16 8Flour 9 19 10Neon 10 20 10Natrium 11 23 12magnesium 12 24 12

B. MOLEKULAdalah partikel netral yang terdiri dari atas dua atom atau lebih. Atom penyususnan dapat merupakan atom yang sejenis atau atom yang berbeda. atom membentuk suatu molekul terikat dengan erat .1. Molekul unsur yaitu molekul yg disusun oleh atom sejenis. Sebagian besar unsur

termasuk semua logam mempunyai partikel berupa atom sedangkan unsur non logam partikelnya berupa molekul misalnya : oksigen, nitrogen, klor, fosfor, belerang.

2. Molekul senyawa yaitu molekul yg disusun oleh atom yg berbeda jenis, misal molekul air, gula , urea.

C. IONMerupakan atom yg bermuatan listrik. Ion yg bermuatan positif disebut KARTION, yg negatif disebut ANION, swdangkan yg terdiri tas satu atom disebut ion poliatom.

Khusus untuk ion tunggal yg bermuatan positif, terbentuk jika suatu atom yg bermuatan netral melepaskan elektron yg bermuatan negatif sehingga atom tersebut kelebihan muatan positif dan membentuk ion yg bermuatan positif atau kartion. Muatan ion positif sesuai dengan jumlah elektron yg dilepas dari atom tersebut. Misal :1. Pembentukan kation

Atom magnesium melepas dua elektron membentuk ion magnesium yg bermuatan positif dua. Atom aluminium melepas tiga elektron membentuk ion aluminium yg bermuatan positif tiga.