fisika smp 2
DESCRIPTION
Fisika SMP 2. www.edu-city2.blogspot.com. Index. Bab 1 : Gaya dan Percepatan Bab 2 : Usaha dan Energi. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
www.edu-city2.blogspot.com
Fisika SMP 2
Index
Bab 1 : Gaya dan Percepatan Bab 2 : Usaha dan Energi
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 !!
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
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)
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
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
Gaya gesekan (f)
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
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
Contoh mobil yang berbentuk streamline
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)
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
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
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
Rumus gaya gesekan
fs = s . N
fk = k . N
Keterangan = koefisien gesekan N = gaya normal f = gaya gesekan
Gaya berat (w = weight)
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
Hubungan massa dan berat
W = m . g
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
Gaya-gaya lain
Gaya normal (N)N digambar ke atas, tegak lurus terhadap
bidang sentuh Gaya tegangan tali Dll
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
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
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
HUKUM I NEWTON
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”
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)”
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
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
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
HUKUM II NEWTON
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
Satuan gaya
1N = 1 kg m/s2
1N = 100000 dyne
1 kg = 9,8 N
HUKUM III NEWTON
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”
Secara sistematis, hukum III Newton diyatakan
Faksi = -F reaksi
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
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
KATROLCatatan tambahan
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
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
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
Contoh soal 2
Massa B = 2 kg. Massa A = 3 kg.
g = 10m/s
Dit : a = ?
B
A
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
USAHA DAN ENERGIBab 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
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
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
Energi Mekanik
PengenalanEnergi mekanik adalah energi yang berkaitan dengan gerak atau kemampuan untuk bergerak
Energi kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena gerak atau kelajuannya
EK = ½ mv²m = massav = kelajuan
Contoh Energi Kinetik
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
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
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
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
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
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
Wait For the Update :
Bab 3 : Pesawat Sederhana
Bab 4 : Tekanan Dll