fisika smp 2

57
www.edu-city2.blogspot.com Fisika SMP 2

Upload: season

Post on 11-Jan-2016

112 views

Category:

Documents


11 download

DESCRIPTION

Fisika SMP 2. www.edu-city2.blogspot.com. Index. Bab 1 : Gaya dan Percepatan Bab 2 : Usaha dan Energi. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Fisika SMP 2

www.edu-city2.blogspot.com

Fisika SMP 2

Page 2: Fisika SMP 2

Index

Bab 1 : Gaya dan Percepatan Bab 2 : Usaha dan Energi

Page 3: Fisika SMP 2

BAB 1 : GAYA DAN PERCEPATAN

Ketika kamu mendorong meja, kenapa mejanya bisa bergerak ? Itu karena adanya “gaya”. Lihatlah gambar roket ini. Roket bisa meluncur karena adanya gaya dorong. Tapi bukan hanya itu… Masih ada banyak misteri dibalik gaya. Yuk kita pelajari !!

Page 4: Fisika SMP 2

Index

Gaya dan Percepatan

Pengenalan

Pengaruh gaya pada

benda

Mengukur gaya

Jenis-jenis gaya

Gaya gesekan (f)

Gaya berat (w )

Gaya-gaya lainnya

Penjumlahan gaya

Resultan gaya

Hukum Newton

Hukum I Newton

Hukum II Newton

Hukum III Newton

Catatan tambaha

n

Katrol

Page 5: Fisika SMP 2

Pengenalan

Gaya sebagai suatu tarikan atau dorongan yang dilakukan pada suatu benda

Gaya sentuh adalah gaya yang terjadi karena adanya sentuhan dari kedua benda tersebut.

Gaya otot termasuk gaya sentuh karena titik kerja gaya otot langsung bersentuhan dengan benda

Gaya gesekan termasuk gaya sentuh karena melibatkan persentuhan langsung antara telapak tanganmu dan permukaan meja

Gaya tidak sentuh adalah gaya yang timbul walaupun dua benda tidak bersentuhan secara fisik

Tiga jenis gaya, yakni gaya gravitasi, gaya listrik, gaya magnet timbul, walaupun kedua benda tidak bersentuhan secara langsung. Gaya tak sentuh disebut juga gaya medan (medan force)

Page 6: Fisika SMP 2

Pengaruh gaya pada benda

1. Benda diam menjadi bergerakMis : Bola sepak yang diam di tanah menjadi bergerak

setelah kamu tendang

2. Benda bergerak menjadi diamMis : Bola basket yang dilempar ke arahmu berhenti

setelah kamu tangkap

3. Bentuk dan ukuran benda bergerakMis : Karet gelang kamu tarik, bentuk dan ukurannya

berubah

4. Arah gerak benda berubahMis : Bola sepak yang menuju ke arahmu berubah

arahnya setelah kamu tendang

Page 7: Fisika SMP 2

Mengukur gaya

Di dalam laboratorium, gaya diukur dengan dinamometer atau neraca pegas

Satuan gaya dalam SI adalah Newton (N). Untuk menghormati Sir Isaac Newton (1642-1727). Ia adalah ahli matematika dan ilmuwan besar yang menemukan hukum tentang gerak dan gaya serta hukum gravitasi

Page 8: Fisika SMP 2

Gaya gesekan (f)

Page 9: Fisika SMP 2

Gesekan udara

Gaya gesekan yang bekerja ketika benda bergerak di udara dipengaruhi oleh luas bentangan benda (luas permukaan benda yang bersentuhan langsung dengan udara)

Makin besar luas bentangan benda, makin besar gaya gesekan udara yang bekerja pada benda

Penerapan gaya gesekan udara dapat kamu lihat jika kamu lihat pada terjun bebas

Page 10: Fisika SMP 2

Gaya Gesekan pada permukaan air

Gaya gesekan juga bekerja pada air Gaya gesekan udara atau gaya gesekan air

membatasi kelajuan yang dapat dicapai oleh suatu benda yang bergerak melintasi udara atau air

Kelajuan batas ini disebut sebagai kelajuan kritis Jika suatu benda bergerak melampaui kelajuan

kritis maka aliran udara atau aliran air di sekitar benda akan kacau, dan ini jelas membahayakan

Kelajuan kritis suatu benda dapat diperbesar dengan mengukur bentuk benda menjadi streamline. Mobil dengan desain streamline disebut juga mobil aerodinamis

Page 11: Fisika SMP 2

Contoh mobil yang berbentuk streamline

Page 12: Fisika SMP 2

Gaya gesekan antarzat padat Besar gaya gesekan bervariasi mulai dari nol

sampai mencair di nilai maksimum tertentu Gaya gesekan yang dialami benda ketika masih

diam disebut gaya gesekan statis (f). Gaya gesekan bervariasi mulai dari nol sampai nilai maksimum tertentu. Nilai maksimum ini disebut juga gaya gesekan statis maksimum (fsm)

Gaya gesekan yang dialami benda ketika bergerak disebut gaya gesekan kinetis (fk). Gaya gesekan kinetis besarnya tetap dan selalu lebih kecil daripada gaya statis maksimum (fk < fsm)

Page 13: Fisika SMP 2

Gaya gesekan antarzat padat Besar gaya gesekan pada benda beroda jauh lebih

kecil daripada besar gaya gesekan pada benda tidak beroda.

Gaya gesekan benda beroda disebut gaya gesekan rotasi

Gaya gesekan rotasi jauh lebih kecil daripada gaya gesekan translasi (gaya gesekan pada benda tak beroda) karena kontak permukaan benda beroda adalah kontak titik. Itulah sebabnya kendaraan yang kita tumpangi selalu didukungi oleh roda

Besar gaya gesekan tergantung pada kekasaran atau kehalusan permukaan. Makin kasar permukaan, maskin besar gaya gesekannya. Dan begitu juga sebaliknya

Bagian 2

Page 14: Fisika SMP 2

Kerugian gaya gesekan

1. Gesekan antara bagian-bagian mesin dan kopling secara langsung akan menimbulkan panas kelebihan. Untuk mengatasi ini, mesin mobil dan keping diberi oli, sehingga tidak saling bergesekan secara langsung

2. Gaya gesekan antara ban mobil dengan permukaan jalan menyebabkan ban mobil cepat aus atau tipis. Lapisan aspal akan mengurangi gaya gesekan pada mobil, sehingga mobil dapat melaju dengan mulus

3. Gaya gesekan udara pada mobil menyebabkan mobil tidak dapat bergerak dengan kelajuan tinggi. Untuk mengurangi gaya gesekan udara, mobil didesain dengan bentuk streamline

4. Gesekan air laut pada kapal laut sangat menghambat gerak kapal. Untuk mengurangi gaya gesekan ini, bagian kapal yang bersentuhan langsung dengan air dipisahkan dengan pelampung berisi udara

Page 15: Fisika SMP 2

Beberapa contoh gaya gesekan yang menguntungkan

1. Gesekan menyebabkan kami dapat berjalan di tanah

2. Ban mobi ldibuat bergerigi agar gaya gesekan permukaan jalan pada ban cukup besar

3. Gesekan pada piningan rem sepeda motor digunakan memperlambat kelajuan sepeda motor

4. Tekanan udara memperlambat kelajuan jatuh penerjun

Page 16: Fisika SMP 2

Rumus gaya gesekan

fs = s . N

fk = k . N

Keterangan = koefisien gesekan N = gaya normal f = gaya gesekan

Page 17: Fisika SMP 2

Gaya berat (w = weight)

Page 18: Fisika SMP 2

Pengenalan

Massa adalah ukuran jumlah materi yang dikandung oleh suatu benda. Karena itu, massa tidak dipengaruhi oleh lokasi benda berada

Massa dimanapun dalam alam semesta in iadalah tetap

Massa adalah besaran sakelar (tidak memiliki arah memiliki satuan kg) dan diukur dengan neraca

Berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada benda

Berat benda di bumi adalah gaya gravitasi benda yang bekerja pada benda. Berat dipengaruhi oleh lokasi suatu benda

Berat diukur dengan dinamometer

Page 19: Fisika SMP 2

Hubungan massa dan berat

W = m . g

Page 20: Fisika SMP 2

Perbedaan massa dan berat

Massa (m) Berat (w)

Besaran Pokok Besaran turunan

Menyatakan jumlah materi yang dikandung

Besar gaya gravitasi terhadap benda

Nilai tetap Nilainya dapat berubah tergantung besar gravitasi

Satuan kg Satuan N

Alat ukur neraca Alat ukur dinamometer

Page 21: Fisika SMP 2

Gaya-gaya lain

Gaya normal (N)N digambar ke atas, tegak lurus terhadap

bidang sentuh Gaya tegangan tali Dll

Page 22: Fisika SMP 2

Penjumlahan gaya

Gaya adalah suatu besaran yang selain memiliki besar, juga memiliki arah

Besaran yang memiliki besar dan arah disebut besaran vektor. Gaya dapat dilukiskan dengan diagram vektor yang berupa anak panah

Page 23: Fisika SMP 2

Resultan gaya

Resultan gaya adalah gaya yang mengganti dua atau lebih gaya yang bekerja pada suatu benda R dituliskan sebagai R = F1 + F2.

Dalam kehidupan sehari-hari, R dapat diamati pada orang yang sedang memanah

Page 24: Fisika SMP 2

Kesimpulan

Dua gaya/lebih yang segaris bekerja pada suatu benda dapat dihitung jumlahnya/resultannya dengan : Jumlah dari gaya-gaya tersebut bila

searah

R = F1 + F2 + … Selisih dari gaya-gaya tersebut bila

berlawanan arah dan resultannya searah dengan gaya terbesar

R = F1-F2

Page 25: Fisika SMP 2

HUKUM I NEWTON

Page 26: Fisika SMP 2

Pengenalan

Sir Isaac Newton (Inggris) mengemukakan 3 hukum tentang gaya

Hukum I Newton berbunyi :“Tiap benda terus diam dalam keadaan diamnya/terus dalam keadaan gerak teraturnya dengan kelajuan tetap pada garis lurus, kecuali jika benda itu dipaksa untuk mengubah keadaannya (diam atau bergerak) oleh gaya-gaya yang dikerjakan padanya”

Page 27: Fisika SMP 2

Hukum I Newton dinyatakan dalam bahasa resultan

“Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol maka benda yang mula-mula diam akan terus diam (mempertahankan keadaan diam). Sedangkan jika benda mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap (mempertahankan keadaan bergeraknya)”

Page 28: Fisika SMP 2

Inersia

Hukum I Newton tentang sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaan geraknya disebut inersia/kelembaman (kemalasan).

Semakin besar massa benda, inersianya semakin besar, dan sebaliknya

Page 29: Fisika SMP 2

Secara matematis, hukm I Newton dinyatakan sebagai

Mengapa F = 0 ?Rumus sebenarnya (di hukum II Newton) adalah F = m.a. Massa tidak mungkin 0. Jadi yang 0 adalah percepatannya. Kalau GLB, a = 0. Kalau benda diam, a juga 0. Jadi karena itu waktu benda diam atau GLB F = 0

= sigma = jumlah

F = 0 benda diam atau GLB

Page 30: Fisika SMP 2

Gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda dikatakan seimbang jika R = 0. Jika benda mula-mula diam dan bekerja gaya-gaya seimbang sehingga benda terus diam. Hal seperti ini disebut keseimbangan statis. Tetapi bila F = 0 dan benda bergerak lurus dengan a = 0, dinamakan keseimbangan statis

Page 31: Fisika SMP 2

HUKUM II NEWTON

Page 32: Fisika SMP 2

Bunyi hukum II Newton

“Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda

Secara matematis, hukum II Newton ditulis

F = m .a

Page 33: Fisika SMP 2

Satuan gaya

1N = 1 kg m/s2

1N = 100000 dyne

1 kg = 9,8 N

Page 34: Fisika SMP 2

HUKUM III NEWTON

Page 35: Fisika SMP 2

Berbunyi

“Jika A mengerjakan gaya pada B, B akan mengerjakan gaya pada A yang besarnya sama tetapi arahnya berbeda’

Hukum III Newton sering juga dinyatakan :“Untuk setiap aksi pada suatu reaksi yang sama besar tetapi lawan arah”

Page 36: Fisika SMP 2

Secara sistematis, hukum III Newton diyatakan

Faksi = -F reaksi

Page 37: Fisika SMP 2

Contoh penerapa hukum III Newton

Ketika kita berjalan, kita mendorong lantai ke belakang maka sebagai reaksinya lantai mendorong kita ke depan

Ketika menembak menggunakan senapan, peluru mendorong senapan ke belankang. Maka reaksinya senapan mendorng peluru ke depan

Ketika berenang, tangan kita mendorong air ke belakang, maka sebagai reaksinya air mendorong kita ke depan

Dll

Page 38: Fisika SMP 2

Kesimpulan

Aksi dan reaksi sama besar dan berlawanan arah.

Aksi dan reaksi bekerja pada 2 benda sehingga tidak mungkin sangat meniadakan.

Dengan kata lain, aksi dan reaksi tidak pernah membentuk keseimbangan. Sehingga keseimbangan terjadi jika dua gaya sama besar dan lawan arah bekerja pada satu arah

Page 39: Fisika SMP 2

KATROLCatatan tambahan

Page 40: Fisika SMP 2

Pengenalan

Ketika menggunakan katrol, pada kali ini kita tidak memerhatikan gaya geseknya antara tali dan kabel.

Ketika menggunakan katrol, bagian yang lebih berat menurun dan bagian yang lebih ringan menaik. Mungkin sampai akhirnya sampai ke lantai jika talinya cukup panjang

Page 41: Fisika SMP 2

Contoh soal

Kamu mendorong sebuah benda yang bermassa 6 kg dengan gaya 40 N. Jika jarak antara benda itu dengan lantai adalah 1m, hitunglah :

a. Percepatan balok

b. Waktu yang diperlukan untuk sampai ke tanah

Page 42: Fisika SMP 2

Penyelesaian

.a F = m. a w benda – Gaya tarik = mtotal . a

6(10) – 40 = (6 + 40 : 10 (F : g = m)) . a

60 – 40 = (6 + 4)a

20 = 10a

2 = a

b. h = ½ at2

1 m = ½ 2 t2

1 = t2

1 = t

40 N

Page 43: Fisika SMP 2

Contoh soal 2

Massa B = 2 kg. Massa A = 3 kg.

g = 10m/s

Dit : a = ?

B

A

Page 44: Fisika SMP 2

Penyelesaian Tarikkan menjadi datar

F = m . a

Wa = m . a

ma. g = m . a

3 . g = (2+3)a

3(10) = 5a

30 = 5a

a = 6

ABWa

Page 45: Fisika SMP 2

USAHA DAN ENERGIBab 2

Page 46: Fisika SMP 2

Pengenalan

Energi adalah kemampuan untuk membuat usaha

Pada saat tidur pun kita membutuhkan energi

Kegiatan

Energi yang

digunakan

Tidur 4kJMenonton TV

6kJ

Berjalan 14kJBerlari 25kJBerenang 32kJ

Page 47: Fisika SMP 2

Bentuk-bentuk energi

Energi mekanikEnergi mekanik adalah energi yang dimiliki pada benda yang bergerak, atau memiliki kemampuan untuk bergerak

Energi bunyiEnergi bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getaran partikel-partikel udara di sekitar sebuah sumber bunyi. Energi dari getaran partikel-partikel udara sampai ke telinga sehingga bunyi terdengar

Energi kalorEnergi kalor adalah energi yang dihasilkan oleh gerak internal partikel-partikel dalam suatu zat. Energi kalor menyebabkan perubahan suhu dan perubahan wujud

Energi cahayaEnergi cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh radiasi gelombang elektromagnetik

Page 48: Fisika SMP 2

Bentuk-bentuk energi

Energi listrikEnergi listrik adalah energi yang dihasilkan oleh muatan listrik yang bergerak melalui kabel

Energi nuklirEnergi nuklir adalah energi yang dihasilkan oleh reaksi inti dari bahan radioaktif. Ada 2 jenis energi nuklir, yaitu fisi dan fusiDi PLTN (Pembangkit listrik tenaga nuklir), ketika suatu inti berat membelah (fisi), energi nuklir cukup besar dibebaskan dalam bentuk energi kalor dan energi cahaya. Energi nuklir juga dibebaskan ketika inti-inti ringan bertumbukan pada kelajuan tinggi dan bergabung (fusi). Energi matahari dihasilkan dari suatu reaksi nuklir fusi di mana inti-inti hidrogen bergabung membentuk inti helium

Part II

Page 49: Fisika SMP 2

Energi Mekanik

PengenalanEnergi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak

Page 50: Fisika SMP 2

Energi kinetik

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerak atau kelajuannya

EK = ½ mv²m = massav = kelajuan

Contoh Energi Kinetik

Page 51: Fisika SMP 2

Energi potensial

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena posisinya. Energi yang dimiliki karena ketinggiannya terhadap tanah sebagai

titik acuan disebut energi potensial gravitasi Energi yang disebabkan benda elastis adalah energi potensial elastis

EP = mghm = massag = gravitasih = tinggi

Contoh energi potensial

Page 52: Fisika SMP 2

Konversi dan Konverter energi

Konversi energi adalah perubahan bentuk energi dari bentuk satu ke bentuk lainnya

Konverter energi adalah benda yang melakukan konversi energi

Berikut ini adalah contoh diagram konversi energi pada saat batu jatuh

Energi gerak batu bara

Energi kalor dan energi bunyi pada laintai

Page 53: Fisika SMP 2

Hukum kekekalan energi

Berbunyi : “energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan; energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”

EM1 = M2EK1 + EP1 = Ek2 + EK2

Page 54: Fisika SMP 2

Usaha

Usaha yang dilakukan oleh sebuah gaya adalah hasil kali gaya dengan perpindahan benda yang searah dengan gaya

Usaha 1J adalah usaha yang dilakukan gaya 1 N untuk memindahkan benda sejauh

W = F . sUsaha = energi. Bukti :1. Satuannya sama, yaitu

Joule (J)2. Rumus :

• F = m . A• W = m . a. s • W = m.g.h• W = EP

Perlu diingat

Page 55: Fisika SMP 2

Penjumlahan Usaha dan Usaha 0Penjumlahan usaha :W = W1+W2+W3+

…= F.s + F . s + F.s= (F1+F2+F3)s

Di dalam fisika dikenal juga usaha 0 jika : Ada gaya tetapi

tidak ada perpindahan

Arah gaya gerak lurus terhadap arah perpindahan

Page 56: Fisika SMP 2

Daya

Daya adalah banyaknya energi yang berubah tiap satuan waktu.

Daya dari suatu alat adalah kecepatan alat tersebut melakukan usaha

P = w/t = F.s/t = F. vKeterangan :P = DayaW = Usahat = waktuF = gayas = jarakv = kelajuan

Page 57: Fisika SMP 2

Wait For the Update :

Bab 3 : Pesawat Sederhana

Bab 4 : Tekanan Dll