ALAT OPTIK
A. LUP
Lup (kaca pembesar) adalah alat optik yang terdiri dari sebuah lensa cembung.
Fungsinya, untuk melihat benda benda kecil.
Sifat bayangannya maya, tegak, diperbesar.
Perbesaran Lup Untuk Mata Berakomodasi dengan Jarak x
perbesaran-lup-jarak-x
Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum
lup-berakomodasi-maks1
Perbesaran Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi
lup-tak-akomodasi
B. MIKROSKOP
Sifat Bayangan:
- Lensa Objektif: Nyata, terbalik, diperbesar
- Lensa Okuler: Nyata, terbalik, diperbesar.
Jarak fokus untuk Lensa Objektif
mikroskop-ob
Jarak fokus Lensa Okuler
mikroskop-ok1
Perbesaran pada Mikroskop
M = Mob x Mok
C. TEROPONG
1. Teropong Bintang
Sifat bayangan: maya, terbalik, diperbesar.
terbintang-perbesaran
2. Teropong Bumi
Sifat bayangan: maya, tegak,diperbesar.
PEMBIASAN CAHAYA
Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlak suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya di bahan tersebut. Indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium berbeda. Indeks bias relatif medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama. Pembiasan cahaya menyebabkan kedalaman semu dan pemantulan sempurna.
1. Persamaan indeks bias mutlak
pembiasan-cahaya-mutlak
2. Hukum Pembiasan Cahaya
hukum-pembiasan-cahaya
Lensa adalah peralatan sangat penting dalam kehidupan manusia. Mikroskop menggunakan susunan lensa untuk melihat jasad-jasad renik yang tak terlihat oleh mata telanjang. Kamera menggunakan susunan lensa agar dapat merekam obyek dalam film. Teleskop juga memanfaatkan lensa untuk melihat bintang-bintang yang jaraknya jutaan tahun cahaya dari bumi.
Kuat lensa berkaitan dengan sifat konvergen (mengumpulkan berkas sinar) dan divergen (menyebarkan sinar) suatu lensa. Untuk Lensa positif, semakin kecil jarak fokus, semakin kuat kemampuan lensa itu untuk mengumpulkan berkas sinar. Untuk Lensa negatif, semakin kecil jarak fokus semakin kuat kemampuan lensa itu untuk menyebarkan berkas sinar. Oleh karenanya kuat lensa didefinisikan sebagai kebalikan dari jarak fokus.
CERMIN
1. Cermin Datar
* Jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin.
* Tinggi bayangan = tinggi benda.
* Bayangan bersifat maya, tegak, dan di belakang cermin.
2. Cermin Cekung
Untuk dapat melukis bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung, biasanya digunakan tiga sinar istimewa. Sinar istimewa sinar datang yang lintasannya mudah diramalkan tanpa harus mengukur sudut datang dan sudut pantulnya. Tiga sinar istimewa itu adalah:
1. Sinar yang melalui pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui pusat kelengkungan itu lagi.
2. Sinar yang datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui fokus utama.
3. Sinar yang datang melalui fokus utama akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sifat Bayangan pada Cermin Cekung
- Benda di ruang I : maya, tegak, diperbesar.
- Benda di ruang II : nyata, terbalik, diperbesar.
- Benda di ruang III : nyata, terbalik, diperkecil.
- Benda tepat di pusat kelengkungan : nyata, terbalik, sama besar.
3. Cermin Cembung
Sama dengan cermin cekung, cermin cembung juga mempunyai tiga sinar istimewa. Karena jarak fokus dan pusat kelengkungan cermin cembung berada di belakang cermin maka ketiga sinar istimewa pada cermin cembung tersebut adalah:
1. Sinar yang datang menuju pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali.
2. Sinar yang datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah – olah dari titik fokus.
3. Sinar yang datang menuju fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sifat Bayangan pada Cermin Cembung
- sifat bayangan selalu maya, tegak, diperkecil.
Hubungan jarak benda (s), jarak fokus (f), dan jarak bayangan (s’)
rumus-jarak-bayangan
atau
rumus-jarak-bayangan-2
dengan:
f : jarak fokus cermin (m)
s : jarak benda ke cermin (m)
s’ : jarak bayangan ke cermin (m)
R : pusat kelengkungan cermin (m)
Perbesaran Bayangan Pada Cermin
perbesaran-dgn-mutlak
dengan :
M : perbesaran bayangan
h’ : tinggi bayangan benda
h : tinggi benda
s’ : jarak bayangan benda ke cermin
s : jarak benda ke cermin
CAHAYA
Cahaya merupakan gelombang transversal yang termasuk gelombang elektromagnetik.
Pada permukaan benda yang rata seperti cermin datar, cahaya dipantulkan membentuk suatu pola yang teratur. Sinar-sinar sejajar yang datang pada permukaan cermin dipantulkan sebagai sinar-sinar sejajar pula. Akibatnya cermin dapat membentuk bayangan benda. Pemantulan semacam ini disebut pemantulan teratur atau pemantulan biasa .
Berbeda dengan benda yang memiliki permukaan rata, pada saat cahaya mengenai suatu permukaan yang tidak rata, maka sinar-sinar sejajar yang datang pada permukaan tersebut dipantulkan tidak sebagai sinar-sinar sejajar. Pemantulan seperti ini disebut pemantulan baur .
Hukum Pemantulan Cahaya:
1. sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada bidang yang sama; dan
2. besar sudut datang (i) sama dengan besar sudut pantul (r).
Tugas,,saat 2 mobil bertemu

s = sA + sB
s = (VoA + ½ aA.t2) + (VoB + ½ aB.t2)
s = (VoA + VoB)t + ½ (aA + aB)t2
½ (aA + aB)t2 + (VoA + VoB)t – s = 0 x 2
(aA + aB)t2 + 2(VoA + VoB)t – 2s = 0
Tugas Grafik
Jika diketahui grafik hubungan kecepatan (v) dan waktu (s) seperti di bawah ini, hitunglah:

Panjang lintasan saat 5 detik pertama?
b. Percepatan dari detik 0 sampai detik 1?
c. Percepatan dari detik ke-4 sampai detik ke-5?
Panjang lintasan (s) saat detik ke:
0 – 1 : s = ½ t (vt + vo) => s = ½ . 1 (80 + 40) => s = 60 satuan
1 – 4 : s = ½ t (vt + vo) => s = ½ . 3 (80 + 80) => s = 240 satuan
4 – 5 : s = ½ t (vt +vo) => s = ½ . 1 (20 + 80) => s = 50 satuan
Panjang lintasan saat 5 detik pertama adalah 60 + 240 + 50 = 350 satuan.
b) Percepatan dari detik 0 sampai detik 1:

Percepatan dari detik ke-4 sampai detik ke-5:

PELANGI
Proses terjadinya pelangi
Pelangi adalah gejala optik dan meteorologi yang menyebabkan spektrum dari cahaya yang (hampir) kontinyu untuk muncul di langit waktu matahari bersinar ke atas titik air hujan yang jatuh.Dari peristiwa yang menyebabkan sinar monokromatik menjadi 7 sinar polikromatik. udara adalah medium yang memiliki indek bias. cahaya matahari adalah cahaya kompleks. ketika dibiaskan oleh medium udara yang mengandung air, pada sudut tertentu dibelokkan. cahaya putih diuraikan pada komponen-komponennya dengan panjang gelombang yang berbeda hingga terbentuk warna-warna cahaya tampak. Terjadinya pelangi adalah pembiasan cahaya. Ketika dibiaskan, cahaya akan berubah arah. Biasanya pembelokan ini terjadi ketika cahaya pindah dari medium satu ke yang lain. Hal ini terjadi karena cahaya bergerak dengan kecepatan berbeda dalam medium berlainan. Pelangi adalah hasil pembiasan cahaya matahari. Sinar matahari yang sampai di permukaan bumi harus melewati lapisan atmosfir. Jika di atmosfir tsb terdapat lapisan uap air, maka lapisan inilah yang berfungsi sebagai pembias cahaya sehingga cahaya terurai sesuai panjang gelombangnya masing-masing yang fenomenanya bisa terlihat dari warna uraiannya : merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. berdatangnya suatu air diiringi dengan datangnya cahaya lalu timbullah Pelangi yang sudah ketetapan dan kuasanya Allah SWT. dengan kuasa-Nya muncul penomena yang dianggap indah oleh sebagian kaum manusia, padahal hal yang seperti itu sudah biasa jadinya. Ketika memasuki prisma kaca, cahaya akan dibelokkan. Begitu pula jika keluar dari prisma. Selain membiaskan cahaya, prisma memisahkan cahaya putih menjadi komponen warnanya. Warna cahaya yang berlainan ini berbeda frekuensinya, sehingga memiliki kecepatan tempuh berbeda ketika memasuki suatu zat. Cahaya yang kecepatannya rendah di dalam kaca akan dibelokkan lebih tajam ketika pindah dari udara ke kaca, karena perbedaan kecepatannya berlainan. Tak mengherankan jika komponen yang membentuk cahaya putih dipisahkan berdasarkan frekuensinya ketika melewati kaca. Pada prisma, cahaya akan dibelokkan dua kali, ketika masuk dan keluar, sehingga penyebaran cahaya terjadi. Tetesan air hujan dapat membiaskan dan menyebarkan cahaya mirip sebuah prisma. Dalam kondisi yang tepat, pembiasan cahaya ini membentuk pelangi.
Warna-warni Pelangi
Pelangi merupakan salah satu pemandangan indah yang jarang kita lihat. Jika dilihat, bentuk pelangi seperti busur di langit biru yang muncul karena pembiasan dari sinar matahari ketika hujan Kira-kira di mana ya pelangi bisa terlihat? Biasanya pelangi bisa dilihat di daerah pegunungan atau ketika mendung atau ketika hujan baru berhenti turun. Pelangi merupakan satu-satunya gelombang elektromagnetik yang dapat kita lihat. Ia terdiri dari beberapa spektrum warna. Teman-teman bisa menyebutkan warna apa sajakah yang bisa kita lihat pada pelangi tersebut? Ya, benar, di antara warna tersebut adalah merah, kuning, hijau, biru, jingga, ungu dan sebenarnya ada warna-warna lain yang tidak dapat kita lihat langsung dengan mata. Warna merah memiliki panjang gelombang paling besar, sedangkan violet memiliki panjang gelombang terkecil.
Bagaimana pelangi terbentuk ?
Coba kita amati ketika sinar matahari mengenai cermin siku-siku atau tepi prisma gelas, atau permukaan buih sabun, kita melihat berbagai warna dalam cahaya. Apa yang terjadi adalah cahaya putih dibiaskan menjadi berbagai panjang gelombang cahaya yang terlihat oleh mata kita sebagai merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu. Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel, tiap warna bernuansa dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut “spektrum”. Di dalam spektrum, garis merah selalu berada pada salah satu ujung dan biri serta ungu disisi lain, dan ini ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang. Ketika kita melihat pelangi, sama saja dengan ketika kita melihat spektrum. Bahkan, pelangi adalah spketrum melengkung besar yang disebabkan oleh pembiasan cahaya matahari. Ketika cahaya matahari melewati tetesan air, ia membias seperti ketika melalui prisma kaca. Jadi didalam tetesan air, kita sudah mendapatkan warna yang berbeda memanjang dari satu sisi ke sisi tetesan air lainnya. Beberapa dari cahaya berwarna ini kemudian dipantulkan dari sisi yang jauh pada tetesan air, kembali dan keluar lagi dari tetesan air. Cahaya keluar kembali dari tetesan air kearah yang berbeda, tergantung pada warnanya. Dan ketika kita melihat warna-warna ini pada pelangi, kita akan melihatnya tersusun dengan merah di paling atas dan ungu di paling bawah pelangi. Pelangi hanya dapat dilihat saat hujan bersamaan dengan matahari bersinar, tapi dari sisi yang berlawanan dengan si pengamat. Posisi kita harus berada diantara matahari dan tetesan air dengan matahari dibekalang kita. Matahari, mata kita dan pusat busur pelangi harus berada dalam satu garis lurus.
Hukum Newton I
Kita telah mempelajari sifat-sifat gaya pada bagian pengantar pokok bahasan Dinamika, namun sejauh ini kita belum membahas bagaimana gaya berpengaruh terhadap gerak. Nah, bagaimana hubungan yang tepat antara Gaya dan Gerak ? Untuk mengawalinya, mari kita bayangkan apa yang terjadi ketika gaya total pada sebuah benda sama dengan nol atau dengan kata lain tidak ada gaya yang bekerja pada benda. Anda pasti akan setuju bahwa benda tersebut dalam keadaan diam, dan jika tidak ada gaya yang bekerja padanya, yaitu tidak ada tarikan atau dorongan, maka benda itu akan tetap diam. Nah, bagaimana jika terdapat gaya total nol yang bekerja pada benda yang sedang bergerak ? Untuk memperjelas permasalahan ini, anggap saja anda sedang mendorong sekeping uang logam pada permukaan lantai kasar. Setelah anda berhenti mendorong, keping uang logam tersebut tidak akan terus bergerak, namun melambat kemudian berhenti. Untuk menjaganya agar tetap bergerak, kita harus tetap mendorong (memberikan gaya). Jika dicermati dengan saksama, anda akan menyimpulkan bahwa benda-benda yang bergerak secara alami akan berhenti dan sebuah gaya diperlukan agar untuk mempertahankannya agar tetap bergerak. Pada abad ketiga Sebelum Masehi, Aristoteles, seorang filsuf Yunani pernah menyatakan bahwa diperlukan sebuah gaya agar benda tetap bergerak pada bidang datar. Menurut eyang Aristoteles, keadaan alami dari sebuah benda adalah diam. Oleh karena itu perlu ada gaya untuk menjaga agar benda tetap bergerak. Ia juga mengatakan bahwa laju benda sebanding dengan besar gaya, di mana makin besar gaya, makin besar laju gerak benda tersebut. Setelah 2000 tahun kemudian, Galileo Galilei mempersoalkan pandangan Aristoteles. Galileo mengatakan bahwa sama alaminya bagi sebuah benda untuk bergerak mendatar dengan kecepatan tetap, seperti ketika benda tersebut berada dalam keadaan diam. Untuk memahami pandangan galileo, bayangkan anda mendorong sekeping uang logam pada permukaan lantai yang sangat licin. Setelah anda berhenti mendorong, keping uang logam tersebut akan meluncur jauh lebih panjang (dibandingkan ketika mendorong di atas permukaan lantai kasar). Jika dituangkan minyak pelumas atau pelicin lainnya pada permukaan lantai tersebut, maka keping uang logam akan bergerak lebih jauh, dibandingkan dengan percobaan pertama. Untuk mendorong sebuah benda yang mempunyai permukaan kasar di permukaan lantai dengan laju tetap, dibutuhkan gaya dengan besar tertentu. Untuk mendorong sebuah benda lain yang sama beratnya tetapi mempunyai permukaan yang licin di atas lantai dengan laju yang sama, akan diperlukan gaya yang lebih kecil. Jika dituangkan pelumas pada permukaan benda dan lantai, maka hampir tidak diperlukan gaya sama sekali untuk menggerakan benda. Perhatikan bahwa pada percobaan di atas, besarnya gaya dorong semakin kecil akibat permukaan benda semakin licin. Selanjutnya, kita dapat membayangkan sebuah keadaan di mana keping uang logam tersebut tidak bersentuhan dengan lantai sama sekali atau ada pelicin sempurna antara permukaan bawah keping uang logam dengan lantai. Anggapan mengenai adanya pelicin sempurna tersebut membuat uang logam bergerak dengan laju tetap tanpa ada gaya yang diberikan. Ini adalah gagasan Eyang Galileo yang membayangkan dunia tanpa gesekan. Pemikiran ini kemudian membuatnya menyimpulkan bahwa jika tidak ada gaya yang diberikan kepada benda yang bergerak, maka benda tersebut terus bergerak lurus dengan laju tetap. Benda yang sedang bergerak akan melambat apabila pada benda bekerja gaya total. Dengan demikian, eyang Galileo menganggap bahwa gesekan merupakan gaya yang sama dengan tarikan atau dorongan biasa. Untuk mendorong keping uang logam untuk bergerak pada permukaan lantai, dibutuhkan gaya dari tangan kita, hanya untuk mengimbangi gaya gesekan. Jika benda tersebut bergerak dengan laju tetap, gaya dorongan kita sama besar dengan gaya gesek; tetapi kedua gaya ini memiliki arah yang berbeda sehingga gaya total pada benda adalah nol. Hal ini sesuai dengan pendapat eyang Galileo karena benda bergerak dengan laju tetap apabila pada benda tidak bekerja gaya total. Berdasarkan penemuan ini, eyang Newton membangun teori gerak-nya. Analisisnya dikemas dalam “Tiga Hukum Gerak Newton” yang terkenal sampai ke seluruh pelosok ruang kelas X SMA. Hukum I Newton menyatakan bahwa : Setiap benda tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus (percepatan nol), kecuali terdapat gaya total pada benda tersebut. Secara matematis,
Hukum I Newton dapat dinyatakan sebagai berikut :
Kecenderungan suatu benda untuk tetap bergerak atau mempertahankan keadaan diam dinamakan inersia. Karenanya, hukum I Newton dikenal juga dengan julukan Hukum Inersia alias Hukum Kelembaman. Sifat lembam ini dapat kita amati, misalnya ketika mengeluarkan saus tomat dari botol dengan mengguncangnya. Pertama, kita memulai dengan menggerakan botol ke bawah; pada saat kita mendorong botol ke atas, saus akan tetap bergerak ke bawah dan jatuh pada makanan. Kecenderungan sebuah benda yang diam untuk tetap diam juga diakibatkan oleh inersia alias kelembaman. Misalnya ketika kita menarik selembar kertas yang ditindih oleh tumpukan buku tebal dan berat. Jika lembar kertas tadi ditarik dengan cepat, maka tumpukan buku tersebut tidak bergerak. Contoh lain yang sering kita alami adalah ketika berada di dalam mobil. Apabila mobil bergerak maju secara tiba-tiba, maka tubuh kita akan sempoyongan ke belakang, demikian juga ketika mobil tiba-tiba direm, tubuh kita akan sempoyongan ke depan. Hal ini diakibatkan karena tubuh kita memiliki kecenderungan untuk tetap diam jika kita diam dan juga memiliki kecenderungan untuk terus bergerak jika kita telah bergerak. Perlu diingat bahwa yang terjadi pada Hukum Pertama Newton adalah gaya total. Sebagai contoh (perhatikan gambar di bawah), sebuah kotak yang diam di atas meja datar akan memiliki dua gaya yang bekerja padanya, yakni : gaya ke bawah akibat gaya gravitasi dan gaya dorong ke atas oleh permukaan meja. Dorongan ke atas dari permukaan meja, hanyalah sebesar gaya tarik ke bawah akibat gravitasi, jadi gaya total yang dialami buku adalah nol. Ingat bahwa besarnya gaya tersebut sama namun memiliki arah yang berlawanan sehingga saling menghilangkan. Karena besarnya gaya total = 0, buku tersebut berada dalam kesetimbangan, yang membuatnya diam alias tidak bergerak (benda bergerak dari keadaan diam jika gaya total tidak nol/jika ada gaya total. Pada kasus benda yang sedang bergerak, apabila gaya total nol maka benda bergerak dengan laju tetap). Gaya ke atas dari permukaan disebut Gaya Normal (N), karena arahnya normal atau tegak lurus terhadap permukaan yang bersentuhan.
DINAMIKA
DINAMIKA
Dinamika adalah bagian mekanika yang meliputi telaah tentang gerak gan gaya-gaya yang menyebabkan gerak. Dinamika dapat digambarkan dengan hukum Newton II.
- Konsep Gaya dan Massa
• Massa adalah materi yang terkandung dalam suatu zat dan dapat dikatakan sebagai ukuran dari inersia(kelembaman).
• Gaya adalah penyebab terjadi gerakan pada benda.
• Konsep Gaya dan Massa dijelaskan oleh Hukum Newton
Hukum I menyatakan “Sebuah benda akan berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol”.
Hukum II menyatakan “Benda akanmengalami percepatan jika ada gaya yang bekerja pada benda tersebut dimana gaya ini sebanding dengan suatu kontanta dan percepatannya”
F=m*a
HukumIII menyatakan “ Dua benda yang berinteraksi akan timbul gaya pada masing-masing benda tsb yang arahnya berlawanan dan besarnya sama”
Faksi = -Freaksi
• Satuan untuk gaya adalah Newton, (N) atau dyne, dan dimensiMLT-2
Macam-macam Gaya
• Di alam semesta ada 4 gaya yang berpengaruh yaitu gaya Elektromagnetik, gaya Gravitasi, gaya Interaksi Kuat dan gaya Interaksi Lemah
• Gaya interaksi : gaya Gravitasi dan gaya Listrik-Magnetik
• Gaya Kontak : gaya Normal, gaya Gesek dan gaya Tegang Tali
Gaya Normal
Gaya normal adalah gaya reaksi dari gaya berat yang dikerjakan
pada benda terhadap bidang dimana benda itu terletak dan
tegak lurus bidang.
N = m*g; g = percepatan grvaitasi
Gaya Gesek
• Gaya yang melawan gerak relatif antara 2 benda yang bersentuhan.
Gaya gesek ini dapat terjadi pada
- gaya gesek antara zat padat dengan zat padat
- gaya gesek antara zat cair dengan zat padat
• Gaya gesek dipengaruhi oleh beberapa faktor
- keadaan permukaan
- kecepatan relatif
- gaya yang bekerja pada benda tsb
• Gaya gesek, fk dinyatakan
fk = µk*N
dengan µk=koefisien gesek kinetik, µs=koefisien gesek statik dan N=gaya normal. Umumnya µk < µs
• Sifat-sifat gaya gesek
Gaya gesek maksimum(statik dan kinetik) tidak tergantung pada luas permukaan bidang gesek dan berbanding lurus dengan gaya normal
Gaya gesek kinetik tergantung pada kecepatan relatif antara 2 benda yang bersentuhan.
BESARAN DAN VEKTOR
Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi dalam batasan ruang dan waktu.
Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).
Besaran Fisika
Besaran Fisika ada 2 yaitu:
Konseptual
Besaran Pokok : Besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran.
Contoh Besaran Pokok :
- Massa satuan dalam SI kilogram (kg)
- Panjang satuan dalam SI meter (m)
- Waktu satuan dalam SI sekon (s)
- Arus Listrik satuan dalam SI ampere (A)
- Suhu satuan dalam SI kelvin (K)
- Jumlah Zat satuan dalam SI mole (mol)
- Intensitas satuan dalam SI kandela (cd)
Definisi standar besaran pokok:
Panjang – meter :
Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.
Massa – kilogram :
Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.
Waktu – sekon :
Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state).
Besaran Turunan : Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok.
Contoh Besaran Turunan:
- Kecepatan : pergeseran yang dilakukan persatuan waktu, satuan : meter per sekon (ms-1)
- Percepatan : perubahan kecepatan per satuan waktu, satuan : meter per sekon kuadrat (ms-2)
- Gaya : massa kali percepatan, satuan : newton (N) = kg m s-2
Matematis
Besaran Skalar: Hanya memiliki nilai.
Besaran Vektor: Memiliki nilai dan arah.
Dimensi
Dimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan.
Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah “panjang”.
Besaran Pokok :
- Massa simbol dimensi M
- Panjang simbol dimensi L
- Waktu simbol dimensi T
- Arus Listrik simbol dimensi I
- Suhu simbol dimensi ?
- Jumlah Zat simbol dimensi N
- Intensitas simbol dimensi J
Analisa Dimensi:
Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.
Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.
KINEMATIKA
KINEMATIKA
Definisi KINEMATIKA:
Kinematika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak titik partikel secara geometris, yaitu meninjau gerak partikel tanpa meninjau
penyebab geraknya. Kinematika adalah cabang dari ilmu mekanika, yaitu ilmu yang mempelajari
gerak benda.
KINEMATIKA
Mempelajari gerak sebagai fungsi dari waktu tanpa mempedulikan penyebabnya.
Manfaat:
1. Perancangan suat ugerak:
a. Jadwal kereta, pesawat terbang, dll
b. Jadwal pits stop pada balapan F1, pengaturan lalu lintas
2. Untuk memprediksi terjadinya suatu peristiwa:
Gerhana bulan, gerhana matahari, awal bulan puasa
3. Model (analogi) bagi fenomena lain di luar ruang lingkup fisika:
Pertumbuhan tanaman, pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi dll.
Gerak yang dipelajari:
1. Gerak 1 dimensi: lintasan berbentuk garis lurus
a. Gerak lurus beraturan (GLB)
b. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)
c. Gerak lurus berubah tidak beraturan
2. Gerak 2 dimensi: lintasan berada dalam sebuah bidang datar
a. Gerak melingkar
b. Gerak parabola
3. Gerak 3 dimensi: lintasan berada dalam ruang (tidak dibahas)
4. Gerak Relatif
Besaran fisika dalam studi Kinematika:
1. Perpindahan (displacement)
2. Kecepatan (velocity)
3. Percepatan (accelaration)
Kelajuan
Besar dari vektor kecepatan sering juga disebut sebagai kelajuan. Kelajuan dari sebuah partikel dapat tidak berubah walaupun kecepatannya berubah, yaitu bila vektor kecepatan berubah arahnya tanpa berubah besarnya.
Kelajuan dan kecepatan adalah dua kata yang sering tertukar. Kelajuan berkaitan dengan panjang lintasan yang ditempuh dalam interval waktu tertentu. Kelajuan merupakan besaran skalar.
Contoh:
Sebuah motor melintasi jalan Gianyar-Jimbaran dengan panjang lintasan 120 km dalam waktu 2 jam. Maka, dapat disimpulkan bahwa laju rata-rata mobil tersebut adalah 60km/jam.
v=s.t-1
Perpindahan (displacement)
letak sebuah titik: vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titik acuan ke arah titik tersebut. Perpindahan dan kecepatan merupakan besaran-besaran vektor. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi sebuah objek.
Contoh:
Jika ada sebuah benda Z bergerak ke utara dengan panjang lintasan 25m. Setelah bergerak ke utara sejauh 25m, benda bergerak ke selatan sejauh 15m.
Dapat disimpulkan bahwa benda Z menempuh lintasan sepanjang 40m, dan melakukan perpindahan sejauh 10m.
Kecepatan (velocity)
Kecepatan didefinisikan sebagai perpindahan dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan tersebut.
Kecepatan sebuah partikel adalah laju perubahan posisi partikel terhadap waktu.
Kecepatan rata-rata partikel tadi dalam selang waktu delta()t didefinisikan sebagai:
v=?x/?t
Percepatan (accelaration)
Percepatan sebuah partikel adalah laju perubahan keceatan partikel terhadap waktu. Percepatan adalah perubahan kecepatan persatuan waktu(lajukecepatan). Hubungan percepatan dengan waktu memiliki analogi dengan hubungan kecepatan waktu.
a=?v/?t
GERAK LURUS BERATURAN (GLB)
Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu sama besar, dan arah gerak tetap.
Sebuah Benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan konstan.
Formulasi GLB:
xt = x0 + vt
t : waktu
x0 : posisi awal
v : kecepatan
xt : posisi pada saat t
GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB)
Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidak sama besar, sedangkan arah gerak tetap.
Formulasi GLBB:
vt = v0 + at
t : waktu
v0 : kecepatan awal
a : percepatan
vt : kecepatan pada saat t
?x = v0t + ½ at2
x : jarak
v0 : kecepatan awal
t : waktu
a : percepatan