QUIS 2 – FISIKA DASAR I
Dosen : Bebeh Wahid Nuryadin, M.Si
Kelompok (4 orang)

Selamat bekerja!



Soal no.1 Soal no.1 Soal no. 3
1. (Gambar 1) Seorang pekerja menarik kereta angkut (30 kg) menempuh jarak 4.5 m pada lantai dengan kecepatan tetap dengan mendorong secara horisontal. Koefisien gesekan antara kereta dorong dan lantai adalah 0,25.
a. Berapkah besar gaya yang diberikan oleh pekerja?
b. Berapakah Usaha yang didapatkan kereta angkut akibat gaya itu?
c. Berapakah Usaha yang didapatkan kereta angkut oleh gaya gesekan?
d. Berapakah Usaha yang didapatka kereta angkut dari gaya normal? Oleh gravitasi?
e. Berapakah Usaha total pada kereta angkut?
2. Sebuah sistem dengan 2 kaleng cat terhubung dengan tali yang ringan dilepaskan dari keadaan diam dengan kaleng 12-kg berada 2,0 m di atas lantai (gambar soal no2). Gunakan prinsip kekekalan energi untuk menemukan kecepatan kaleng cat menyentuh lantai. (asumsikan tidak ada gesekan).
3. Sebuah peluru dengan massa 5 gram memiliki kecepatan 1000 m/s ditembakan pada sebuah balok kayu yang tergantung dengan massa 1 kg.
a. Berapakah kecepatan setelah peluru bertumbukan dengan balok kayu?
b. Setelah berayun, berapakah ketinggian maksimum yang berhasil dicapai balok dan peluru?

jawabannya...

Read more »

besaran pokok dan turunan

BESARAN POKOK

Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Ada tujuh besaran pokok dalam sistem Satuan Internasional yaitu Panjang, Massa, Waktu, Suhu, Kuat Arus, Jumlah molekul, Intensitas Cahaya.

Panjang adalah dimensi suatu benda yang menyatakan jarak antar ujung. Panjang dapat dibagi menjadi tinggi, yaitu jarak vertikal, serta lebar, yaitu jarak dari satu sisi ke sisi yang lain, diukur pada sudut tegak lurus terhadap panjang benda. Dalam ilmu fisika dan teknik, kata “panjang” biasanya digunakan secara sinonim dengan “jarak”, dengan simbol “l” atau “L” (singkatan dari bahasa Inggris length).

Massa adalah sifat fisika dari suatu benda, yang secara umum dapat digunakan untuk mengukur banyaknya materi yang terdapat dalam suatu benda. Massa merupakan konsep utama dalam mekanika klasik dan subyek lain yang berhubungan.

Waktu menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (1997) adalah seluruh rangkaian saat ketika proses, perbuatan atau keadaan berada atau berlangsung. Dalam hal ini, skala waktu merupakan interval antara dua buah keadaan/kejadian, atau bisa merupakan lama berlangsungnya suatu kejadian. Tiap masyarakat memilki pandangan yang relatif berbeda tentang waktu yang mereka jalani. Sebagai contoh: masyarakat Barat melihat waktu sebagai sebuah garis lurus (linier). Konsep garis lurus tentang waktu diikuti dengan terbentuknya konsep tentang urutan kejadian. Dengan kata lain sejarah manusia dilihat sebagai sebuah proses perjalanan dalam sebuah garis waktu sejak zaman dulu, zaman sekarang dan zaman yang akan datang. Berbeda dengan masyarakat Barat, masysrakat Hindu melihat waktu sebagai sebuah siklus yang terus berulang tanpa akhir.

Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya. Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya.

Jumlah molekul

Intensitas Cahaya

BESARAN TURUNAN

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok atau besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok. Contoh besaran turunan adalah Berat, Luas, Volume, Kecepatan, Percepatan, Massa Jenis, Berat jenis, Gaya, Usaha, Daya, Tekanan, Energi Kinetik, Energi Potensial, Momentum, Impuls, Momen inersia, dll. Dalam fisika, selain tujuh besaran pokok yang disebutkan di atas, lainnya merupakan besaran turunan. Besaran Turunan selengkapnya akan dipelajari pada masing-masing pokok bahasan dalam pelajaran fisika.

Untuk lebih memperjelas pengertian besaran turunan, perhatikan beberapa besaran turunan yang satuannya diturunkan dari satuan besaran pokok berikut ini.

Luas = panjang x lebar

= besaran panjang x besaran panjang

= m x m

= m²

Volume = panjang x lebar x tinggi

= besaran panjang x besaran panjang x besaran Panjang

= m x m x m

= m³

Kecepatan = jarak / waktu

= besaran panjang / besaran waktu

= m / s

Read more »

cara kerja rocket

     Pada awal perkembangan roket, roket digerakan dari hasil pembakaran bahan bakar minyak gas dan oksigen cair, untuk menghasilkan gas panas yang meledak ke bawah dan mendorong roket ke atas. Untuk roket V-2 yang dikembangkan Hitler, menggunakan turbin uap untuk memompa alkohol dan oksigen cair ke dalam ruang bakar yang menghasilkan ledakan beruntun yang mendorong roket ke atas. Prinsip kerja roket merupakan penerapan dari Hukum Newton III tentang gerak, dimana energi panas diubah menjadi energi gerak.

   Prinsip kerja dari roket berbahan bakar cair dan padat sama, di mana hasil pembakaran menghasilkan gaya dorong ke atas. Kelebihan dari roket berbahan bakar padat mampu menyimpan bahan bakar dengan dengan jumlah besar untuk ruang penyimpanan yang sama, karena telah dipadatkan, sedangkan bahan bakar cair tidak bisa dimampatkan.

Read more »

Pembuktian Rumus Usaha dan Kecepatan Sudut

W =F.s
agar  berkaitan dengan usaha dapat diinterpresikan dengan
K = ½ mV²
maka
W =∫ F.dr =∫ m dv/di.dr
= ∫ mdv.V = ∫ ½ md(V²)
= ½ mV² - ½ mV²
= Kb - Ka (Usaha A - B)
Pada persamaan tersebut, F adalah gaya resultan yang bekerja pada benda, seperti Hukum Newton II, F = mdv/dt persamaan di atas menunjukan bahwa usaha gaya resultan (dari lingkungan pada benda) sama dengan perubahan Energi kinektik benda.

Maaf kalau ada kesalahan dalam penulisan nya.

Mohon di komentari untuk bertujuan membangun agar lebih baik..

Konsep-Konsep Dasar

1. Kalor, Kerja, Energi

Kerja adalah suatu bentuk energi yang menghasilkan gerakan yang melawan gaya penahan.

Dari mekanika: kerja = gaya x perpindahan

Contoh lain:

·        kerja = tegangan permukaan x perubahan luas

·        kerja = beda potensial x muatan yang dipindahkan

·        kerja = tekanan x perubahan volume

·        kerja = …

Kalor (q) adalah suatu bentuk energi yang dipindahkan akibat perbedaan suhu.

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja.

Jika kalor didefinisikan sebelum kerja, maka kerja dapat didefinisikan sebagai: suatu bentuk energi yang berpindah selain kalor.

Tafsiran molekul terhadap kalor dan kerja:

Energi dalam bentuk kalor dipindahkan dalam bentuk transfer energi dari partikel ke partikel. Benda bersuhu tinggi akan memiliki partikel-partikel yang bergerak dengan energi yang tinggi.

Energi dalam bentuk kerja dipindahkan dalam bentuk “gerak berjamaah”.

2. Sistem, Lingkungan, dan Dinding

Sistem: bagian dari alam yang merupakan pusat perhatian kita.

Lingkungan: bagian dari alam yang berada di luar sistem.

Dinding: pembatas (nyata atau khayal) antara sistem dan lingkungan.

Perubahan eksoterm dan endoterm: …

Macam-macam sistem: sistem tertutup, terbuka, tersekat, terisolasi

·        Sistem tertutup:  tak ada perpindahan materi antara sistem dan ..

·        Sistem terbuka: ada …

·        Sistem tersekat: sistem tertutup yang tak memungkinkan perpindahan kalor (tapi masih memungkinkan terjadinya kerja)

·        Sistem terisolasi: sistem tertutup yang tak memungkinkan perpindahan energi (kalor dan kerja).

Macam-macam dinding: dinding diatermal, dinding adiatermal

Konvensi: q > 0 jika kalor berpindah dari lingkungan ke sistem

w >0 jika lingkungan melakukan kerja terhadap sistem

3. Energi Dalam (U)

Energi dalam adalah energi total yang dimiliki sistem. Energi dalam bisa berubah dengan pemanasan/pendinginan, keluar-masuknya kerja, keluar-masuknya materi.

Dalam termodinamika, seringkali dianggap tak penting untuk mengetahui energi dalam suatu sistem. Lebih penting untuk mengetahui perubahan energi dalam (DU).

Tafsiran molekul terhadap energi dalam sistem:

Energi dalam tersusun atas energi kinetik (translasi, rotasi, vibrasi) molekul/atom dan energi potensial (vibrasi, gravitasi, interaksi partikel [ikatan kimia, gaya dispersi London, gaya tarik elektrostatik, dll.]).

Terdapat prinsip ekipartisi energi, yang menjelaskan sumbangan setiap komponen dalam energi molekul terhadap energi keseluruhan. Setiap komponen menyumbang sebesar ½ kT secara rata-rata terhadap energi keseluruhan.

Contoh (pada suhu tinggi):

He      sumbangan terhadap energi dalam = 3/2 NkT

          (dari gerak translasi arah X Y dan Z)

H₂      sumbangan terhadap energi dalam = 3/2 NkT + N kT + N kT

          (translasi + rotasi + vibrasi)

CO₂    sumbangan terhadap energi dalam = 3/2 NkT + N kT + 4 N kT

H₂O    sumbangan terhadap energi dalam = 3/2 NkT + 3/2 NkT + 3 N kT

4. Kesetimbangan, Kestabilan dan Keadaan Mantap

Sistem disebut berada dalam keadaan setimbang jika tak ada (lagi) perubahan besaran makroskopik yang terjadi dan tak ada aliran netto energi atau materi. 

Besaran-besaran makroskopik: suhu, volume, tekanan, konsentrasi, laju gerak sistem, energi dalam, massa, dll.

Kalau tak terpenuhi syarat kedua, bisa dikatakan sistem berada dalam keadaan mantap (steady state).

Sistem disebut berada dalam keadaan stabil jika sistem cenderung untuk kembali ke keadaan setimbang semula jika diberi gangguan sesaat terhadap sistem. Lawannya stabil: labil. Jadi bisa dikatakan terdapat keadaan setimbang stabil dan setimbang labil.

Macam-macam kesetimbangan: (1) setimbang termal, (2) setimbang mekanik, (3) setimbang materi: (3.1) setimbang fase, (3.2) setimbang kimia.

5. Besaran Intensif, Besaran Ekstensif, dan Fungsi Keadaan

Besaran intensif: besaran yang tak bergantung pada ukuran sistem ATAU: besaran yang nilainya sama untuk sistem homogen dan sub-sistemnya.

Contoh: rapat massa atau massa jenis, suhu, kalor jenis, tekanan, konsentrasi

Besaran ekstensif:

Contoh: massa, volume, jumlah zat, energi dalam

6. Keadaan, Perubahan, Persamaan Keadaan, dan Derajat Bebas

Keadaan. Dua sistem dikatakan berada pada keadaan yang sama jika keduanya dapat digambarkan dengan seperangkat nilai besaran makroskopik (intensif) yang sama.

Persamaan keadaan: persamaan yang menghubungkan besaran-besaran intensif yang menggambarkan keadaan sistem

Perubahan ..

Macam-macam perubahan:

·        Perubahan isoterm

·        Perubahan isokhor

·        Perubahan isobar

·        Perubahan adiabatik: perubahan yang tak menyebabkan terjadinya aliran kalor dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya

·        Perubahan reversibel: perubahan yang setiap tahap (kecil)nya dapat dianggap berada dalam keadaan setimbang ATAU perubahan yang dapat dibalikkan arahnya dengan perubahan lingkungan yang (amat) kecil

·        Perubahan ireversibel: sebaliknya  

Beberapa tafsiran molekul terhadap perubahan terhadap gas

a)       Ekspansi adiabatik: Dengan nalar makroskopik, sistem melakukan kerja, sehingga energi sistem berkurang. Pengurangan energi sistem  teramati dalam bentuk turunnya suhu. Dengan nalar dunia atom, ekspansi menyebabkan terjadinya pantulan partikel pada bidang yang menjauh, sehingga energi kinetik setelah memantul akan turun, yang menyebabkan turunnya suhu.

b)       Kompresi adiabatik: Dengan nalar makroskopik, sistem menerima kerja, sehingga energi sistem bertambah. Penambahan energi sistem  teramati dalam bentuk naiknya suhu. Dengan nalar dunia atom, kompresi menyebabkan terjadinya pantulan partikel pada bidang yang mendekat, sehingga energi kinetik setelah memantul akan naik, yang menyebabkan naiknya suhu.

c)       Ekspansi isoterm: Penjelasan lihat pada ekspansi adiabatik, tapi penurunan suhu tak terjadi karena adanya kalor yang masuk dari lingkungan. 

d)       Kompresi isoterm: Penjelasan lihat pada kompresi adiabatik, tapi kenaikan suhu tak terjadi karena adanya kesetimbangan termal dengan lingkungannya yang menyebabkan kalor keluar 

Derajat bebas: jumlah besaran (intensif) makroskopik yang dapat diatur nilainya secara bebas untuk mengatur keadaan sistem

Jumlah besaran intensif minimum yang diperlukan untuk menggambarkan keadaan sistem

7. Gas Ideal dan Gas Nyata

Gas ideal adalah gas yang memenuhi: 

Gas ideal adalah gas yang tak berubah energi dalamnya akibat perubahan volume asalkan suhunya dipertahankan tetap.

® energi dalam gas ideal (pada sistem tertutup) hanya bergantung pada  suhu.

Gas nyata adalah …

Tafsiran dunia atom terhadap gas ideal:

Sebelum kita menafsirkan gas ideal berdasarkan perilaku molekul atau atom, kita ingat kembali teori kinetik gas ideal:

·        Partikel-partikel gas ideal bergerak lurus di antara 2 tumbukan, dengan kecepatan tetap

·        Tumbukan antar partikel dan antara partikel dengan dinding wadah bersifat lenting sempurna

·        Volume partikel dianggap nol

·        Tak ada gaya tarik (atau gaya tolak) antar partikel gas (kecuali saat tumbukan)

·        Gerak partikel gas memenuhi hukum mekanika klasik

Untuk menyederhanakan, kita bayangkan sistem gas helium. Energi dalam sistem dari sudut pandang atom, terdiri atas energi kinetik total atom-atom helium dan energi potensial interaksi antar atom-atom helium. Prinsip yang kita gunakan: energi kinetik (translasi) rata-rata partikel gas = .

Dengan asumsi ada-tidaknya gaya tarik antar atom-atom helium, bisa kita bahas dua “skenario”:

a)       Ada gaya tarik antar atom-atom helium. Jika volume diperbesar pada suhu tetap, maka energi kinetik partikel secara rata-rata tetap dan energi potensial interaksi antar-partikel secara rata-rata naik  ® energi dalam sistem naik

b)       Tidak ada gaya tarik antar-atom helium. Jika volume diperbesar pada suhu tetap, maka energi kinetik partikel secara rata-rata tetap dan energi potensial interaksi antar-partikel secara rata-rata tetap ® energi dalam tetap 

Read more »

Pengenalan Blog Baru

weyyyyyy.... urang boga blog anyar euy.....

Read more »