ALI LUQMAN

DASAR-DASAR ILMU FISIKA

Diterbitkan secara mandiri

Oleh: Luqman Ali

Copyright © 2014 by Luqman Ali

2

Dasar-dasar Ilmu Fisika I. GAYA Gaya adalah suatu bentuk kerja mendorong dan menarik suatu benda Sifat-sifat Gaya 1. Besar kecilnya gaya ditentukan oleh kecilnya tarikan atau dorongan 2. Gaya dapat mengubah bentuk suatu benda 3. Gaya dapat mengubah arah gerak suatu benda Macam-macam Gaya 1. Gaya Listrik 5. Gaya otot 2. Gaya Magnet 6. Gaya Mesin 3. Gaya Pegas 7. Gaya Gravitasi(gaya tarik bumi) 4. Gaya Gesek Lain-lain 1. Satuan ukuran gaya adalah newton 2. Alat pengukur gaya disebut Dinamometer II. MAGNIT 1. Sifat magnet dapat menarik logam yang didekatkan 2. Kutub magnet adalah bagian ujung magnet yang mempunyai kekuatan menarik paling besar 3. Macam-macam magnet a. Magnet U b. Magnet Batang c. Magnet Jarum d. Magnet Ladam 4. Sifat-sifat kutub magnet a. Kutub-kutub yang senama, jika didekatkan akan tolak-

3

menolak, misalnya kutub utara didekatkan dengan kutub utara atau kutub selatan dengan kutub selatan b. Kutub-kutub yang tidak senama, jika didekatkan akan tarik-menarik, misalnya kutub utara didekatkan dengan kutub selatan, 5. Kegunaan Magnet a. Sebagai penunjuk arah (kompas) b. Untuk membuat alat pengeras suara c. Untuk membuat dinamo III. CAHAYA Sifat-sifat cahaya 1. Mengubah gelap menjadi terang 2. Benda yang dikenainya akan timbul bayangan 3. Dapat merambat dengan cepat 4. Cahaya menimbulkan panas Sumber cahaya adalah semua benda yang dapat mengeluarkan cahaya sendiri, misalnya 1. Matahari, merupakan sumber cahaya yang paling besar dibumi 2. Lilin 3. Lampu Baterai 4. Lampu listrik, dsb Hukum Pemantulan 1. Sudut pada sinar datang sama dengan sudut sinar pantul 2. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada sebuah bidang datar IV TATA SURYA Tata Surya adalah susunan planet dan benda-benda langit yang mengelilingi matahari macam-macam planet:

4

1. Matahari 2. Merkurius 3. Venus 4. Bumi 5. Mars 6. Yupiter 7. Saturnus 8. Uranus 9. Neptunus 10. Pluto -Matahari merupakan pusat tata surya -Matahari bukan merupakan planet, Bulan merupakan satelit bumi -Revolusi adalah berputarnya planet mengelilingi matahari -Rotasi adalah berputarnya bumi pada porosnya -Tata bintang disebut galaxi (bumi disebut galaxi bima sakti) -Rasi bintang adalah kelompok berbagai bintang yang kelihatan berderet Perbedaan Vektor dan Skalar Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah contoh: percepatan, kecepatan Besaran Skalar adalah besaran yang hanya mempuyai nilai saja contoh: panjang, massa Kinematika adalah ilmu yang mempelajari tentang gerak sebagai fungsi dari waktu tanpa mempedulikan penyebabnya. Gaya gesek adalah gaya yang melawan gerak relatif antara 2 benda yang bersentuhan

5

Gaya tegang tali adalah gaya dimana kemampuan tali merenggang pada saat ditarik Bunyi Hukum newton: HUKUM NEWTON 1 disebut juga hukum kelembaman (Inersia). Sifat lembam benda adalah sifat mempertahankan keadaannya, yaitu keadaan tetap diam atau keaduan tetap bergerak beraturan. DEFINISI HUKUM NEWTON I : Setiap benda akan tetap bergerak lurus beraturan atau tetap dalam keadaan diam jika tidak ada resultan gaya (F) yang bekerja pada benda itu, jadi: S F = 0 a = 0 karena v=0 (diam), atau v= konstan (GLB) HUKUM NEWTON 2 a = F/m S F = m a S F = jumlah gaya-gaya pada benda m = massa benda a = percepatan benda Rumus ini sangat penting karena pada hampir semna persoalan gerak {mendatar/translasi (GLBB) dan melingkar (GMB/GMBB)} yang berhubungan dengan percepatan den massa benda dapat diselesaikan dengan rumus tersebut.

6

DEFINISI HUKUM NEWTON 3: Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua tersebut mengerjakan juga gaya pada benda pertama, yang besar gayanya = gaya yang diterima tetapi berlawanan arah. Perlu diperhatikan bahwa kedua gaya tersebut harus bekerja pada dua benda yang berlainan. F aksi = - F reaksi HUKUM GRAVITASI NEWTON Newton melalui hukum gravitasi menjelaskan bahwa apabila ada dua buah benda berdekatan, maka pada kedua benda timbul gaya tarik-menarik. Gaya gravitasi ini sebanding dengan massa masing-masing benda. Artinya, semakin besar massa masing-masing benda tersebut, semakin besar pula gayagravitasi yang timbul. Sebaliknya gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar kedua benda. Semakin besar jarak kedua benda, semakin kecil gaya gravitasi yang timbul. Bunyi Hukum Gravitasi Newton secara lengkapnya: “Gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya terik-menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.” Secara matematis, besar gaya gravitasi dapat dituliskan sebagai: Keterangan: F = gaya gravitasi yang timbul (N) G = konstanta umum gravitasi (Nm2kg-2) m1 = massa benda 1 (kg) m2 = massa benda 2 (kg) r = jarak antara kedua benda (m)

7

KUAT MEDAN GRAVITASI Konsep gaya gravitasi, dimana dua benda yang terpisah dan tidak saling sentuh dapat memeberikan pengaruh satu sama lain, merupakan konsep yang sulit dipahami bagi ilmuwan fisika klasik dahulu. Bagi mereka semua gaya harus melalui persentuhan, minimal harus ada perantaranya. Karena itu terkait dengan gaya gravitasi, mereka memperkenalkan konsep medan gravitasi. Jadi pada ruang di sekitar sebuah benda yang bermassa m akan timbul medan gravitasi. Apabila pada medan gravitasi tadi terdapat sebuah benda yang bermassa, maka benda tadi akan mengalami gaya gravitasi. Kuat medan gravitasi pada suatu titik dalam ruang diukur dengan menggunakan suatu massa uji yang kecil. Kuat medan gravitas diberikan oleh perumusan: g = ENERGI POTENSIAL GRAVITASI Energi potensial gravitasi adalah energi akibat perbedaan ketinggian. Energi potensial akibat gravitasi Bumi disebut energi potensial gravitasi. Energi potensial gravitasi pun bisa diakibatkan oleh tarikan benda-benda lain seperti tarikan antarplanet. Adapun energi potensial yang dimiliki suatu benda akibat pegas atau karet yang kamu regangkan disebut energi potensial pegas. Energi potensial gravitasi dimiliki oleh benda yang berada pada ketinggian tertentu dari permukaan bumi. Energi potensial pegas muncul akibat adanya perbedaan kedudukan dari titik kesetimbangannya. Titik kesetimbangan adalah titik keadaan awal sebelum benda ditarik. Besarnya energi potensial gravitasi sebanding dengan ketinggian (h) dan massa benda (m). Selain kedua besaran itu, energi potensial gravitasi dipengaruhi oleh percepatan gravitasi (g) sehingga dapat

8

dibuat persamaan energi potensial gravitasi sebagai berikut: Keterangan: Ep = energi potensial ( J) m = massa benda (kg) g = konstanta gravitasi (m/s2) h = ketinggian (m) HUKUM KEPPLER Johannes Kepler yang mendukung dan terinspirasi oleh teori heliosentris dari Copernicus (1473-1543) mengemukakan tiga hukum gerak planet terhadap matahari: a) Pergerakan planet mengedari matahari dengan lintasan elips. b) Garis yang menghubungkan planet dengan matahari melewati bidang yang sama luasnya dengan jangka waktu yang sama. c) Pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari berbanding lurus dengan kuadrat kala revolusi sebuah planet, R3 ~ T2. Planet bumi yang mengelilingi matahari selama revolusinya, bumi kadang dekat kadang menjauh. Di mana posisi bumi berada pada titik terdekat dengan matahari disebut perihelium, sedangkan titik terjauhnya aphelium. Bunyi hukum Khirchof dan hukum Ohm Kecepatan adalah jarak yang ditempuh oleh suatu benda dalam suatu waktu. Rumusnya : V = S / T dengan : V = kecepatan S = Jarak T = waktu

9

Artinya : apabila ada seseorang yang menempuh jarak sejauh 100 meter dalam waktu 10 detik, maka kecepatannya adalah 10 m/s. Satuan kecepatan sendiri bermacam-macam, tetapi yang sering digunakan adalah KM/Jam. Jika ada seorang pelari yang berhasil memecahkan rekor kejuaraan lari 100 meter dengan memakan waktu sebesar 10 detik, maka sebenarnya dia sama saja dengan berlari berkecepatan 36 KM/Jam. Sedangkan percepatan adalah perubahan kecepatan pada suatu waktu tertentu. Rumusnya : A = ΔV/ ΔT dengan : A = Percepatan ΔV = perubahan kecepatan ΔT = perubahan waktu Artinya : apabila ada seseorang mengendarai mobil yang melaju dengan kecepatan 40 m/s lalu karena dikejar polisi dia langsung menginjak gas dan dalam 10 detik kecepatan mobil itu menjadi 60 m/s maka percepatan mobil itu adalah 2m/s. Hal ini dapat dihitung dengan rumus diatas : A = ΔV/ ΔT A = (60-40)/10 A = 20/10 A = 2 m/s2 Nah perbedaan PERCEPATAN dan KECEPATAN yang paling mendasar adalah dalam PERCEPATAN adalah seberapa cepat sebuah mobil dapat menambah kecepatannya, sedangkan KECEPATAN mencermati seberapa cepat sebuah mobil menempuh jarak tertentu. Sumber ; http://berbagi2-ilmu.blogspot.com