Post on 10-Jul-2016
description
Berhati bening,berpikir selincah laser !
1. MekanikaA. Gerak Lurus (Translasi)
GLB GLBBHorizontal Vertikal
Ciri : v = tetap a = 0
Ciri : v = berubah a = tetap
Ciri : v = berubah a = g = tetap
vt = vo
s = v.t
vt = vo + ats = vo t + ½ at2
vt2 = vo
2 + 2as
vt = vo + gth = vo t + ½ gt2
vt2 = vo
2 + 2ghB. Gerak Parabola/Peluru1. Komponen kecepatan :
vx = vo cos vy = vo sin – gt
2. Komponen jarak tempuh :sx = vot cos sy = vot sin – ½ gt2
3. Titik puncak/maks. (xP , yP) :
xP =
yP =
4. Waktu sampai puncak :
tP =
vp = vo cos 5. Tinggi maksimum :
YM = yP dan t = tP
6. Jarak terjauh di tanah :XM = 2.xP dan t = 2.tP
7. Hubungan xP dan yP :
tan = =
C. Gerak Melingkar (Rotasi) Beraturan = 2f = v/R Hubungan Rodaas = 2 R = v2/RFs = m.as = mv2/Rs = R v = Ra = R
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
1
Keterangan: Dipercepat a = (+) Diperlambat a = (–) Dijatuhkan g = (+) Dilempar g = (–) Awal diam v0 = 0 Berhenti vt = 0 Tinggi maks. vt = 0 Jatuh bebas v0 = 0
Sepusat/konsentris : 1 = 2 v1 / R1= v2 / R2
Bersabuk/rantai : v1 = v2 1 R1 = 2 R2
Bersinggungan gir : v1 = v2 1 n1 = 2 n2
Berhati bening,berpikir selincah laser !
D. Dinamika Gerak Gerak lurus: F = m.a F = gaya ke depan – gaya ke belakang.
Catatan: Gesekan ada dua macam
fs = s.N dan fk = k.N s k
Jika : F < fs benda tetap diam.F = fs benda tepat akan bergerak.F > fs benda bergerak, fs berubah menjadi fk.
s dipakai untuk mengecek apakah benda bergerak atau tidak. k dipakai sesudah benda bergerak.
E. Gravitasi, Usaha, dan Energi
Gravitasi
Perbandingan Berat:
G = 6,673.10–11 N m2 kg –2
Usaha-UsahaW = F.s cos F bersudutW = F.sW = P. tW = Ep = mg (h2 - h1)W = Ek = ½m (v2
2 - v12)
W = luas grafik F & s
F. Momentum dan Impuls P = I = m. v = F.t P1 + P2 = P1
' + P2'
m1 v1 + m2v2 = m1 v1' + m2v2
'
Berikut hasil integrasi momen penting :a. Silinder tipis berongga (cincin) sb. di pusat : I = MR2
b. Silinder tebal berongga sumbu di pusat : I = 1/2 M (R12 + R2
2)c. Silinder pejal sumbu di pusat : I = 1/2 MR2
d. Bola pejal tipis sumbu di pusat : I = 2/3 MR2
e. Bola pejal sumbu di pusat : I = 2/5 MR2
f. Batang silinder sumbu di ujung : I = 1/3 MR2 R = Lg. Batang silinder sumbu di pusat : I = 1/12 MR2
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
2
N
w sin
w cos
w
Lenting Sempurna : e =1Lenting Sebagian : 0 < e < 1Taklenting Sama Sekali : e = 0
Berhati bening,berpikir selincah laser !
Kasus –Kasus:1. Pada contoh kasus: penari balet, peloncat indah, piringan hitam dan
pemutarnya berlaku hukum kesetaraan momentum sudut:Lo = L’ Ingat : = 2f = 2/T f = n/t T = t/n Ioo = I’’ n = banyak putaran
2. Percepatan linear total benda tegar berotasi :
3. Ek total benda bertranslasi dan berotasi: Ek = ½ mv2 + ½ I2
Dinamika Rotasi Benda :1. Meluncur di bidang miring : v = a = g sin
2. Menggelinding di bidang miring : v = a =
3. Menggelinding di tali / tali melilit : a = (k = koefisien MR2)
4. Sistem katrol (dianggap silinder pejal) :
Keterangan : M = massa katrol5. Gerak menggelinding yang lain :
Syarat : * Gerak translasi : Fx = m. a ; Fy = m.a* Gerak rotasi : = I. F.R = k.mR2.a/R
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
3
aT = .R aS = v2/R =2RaT = perc. tangensial/linearaS = perc. radial/sentripetal
m2
m1
m2m1
m1
m2
Berhati bening,berpikir selincah laser !
G. Zat Alir (Fluida) StatisTekanan, Massa Jenis, Berat Jenis
P = BJ =
1. Tekanan HidrostatisPh = ghPtot = Po + gh(Po = tekanan udara luar)
2. Hukum PascalP1 = P2
3. Hukum Pokok Hidrostatis PA = PB
1h1 = 2h2 Acuan sama.4. Hukum (Gaya) Archimedes
FA = wu – wf
FA = mf . gFA = f .Vbf . g
= = =
Syarat : Terapung : FA = w dan b < f
Melayang : FA = w dan b = f
Tenggelam : FA < w dan b > f
5. Tegangan Permukaan Zat Cair
= Kawat U : =
6. Kapilaritas
y =
7. Hukum Stokes (Viskositas) Ff = 6r v bentuk bola
vT =
Kasus-Kasus 1. Massa yang dapat diangkat
benda berisi fluida lain:
m = ( luar – dalam) Vdalam
2. Massa jenis dua fluida:
3. Massa jenis campuran:
FA = gaya ke atas/Archimedes ........ N= berat fluida dipindahkan ......... N
mf = massa fluida dipindahkan ..... kg y = naik turunnya permukaan zat
cair dalam pipa kapiler ........... m =sudut kontak ...............................o
Ff = gaya gesekan dalam fluida ...... N = koefisien viskositas/keken-
talan fluida .......................... Pa.svT = kecepatan terminal................ m/s
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
4
Berhati bening,berpikir selincah laser !
H. Zat Alir Dinamis
Debit air dan kontinuitas:
Q = = A .v
Q1 = Q2
A1v1 = A2v2
Hukum Bernoulli : P1–P2 = ½ (v2
2 – v12)+g(h2–h1)
Penerapan Bernoulli :
1. Kecepatan zat cair dalam venturimeter tanpa manometer:
v22 – v1
2 = 2gh
2. Kecepatan zat cair dalam venturimeter dengan manometer:
v22 – v1
2 = 2 gh
3. Kecepatan gas dlm. tabung pitot :
v =
4. Kecepatan air bocoran lurus:
v =
x = 2
t =
5. Gaya angkat sayap pesawat :
F1–F2 = ½ ( v22 – v1
2)A
Dengan:v2/v1 = kecepatan angin di
atas/bawah sayap A = luas sayap pesawat.
I. Energi Kalor (Q) :Berubah suhu : Q = mctBerubah wujud : Q = m.LBerwadah: Q = C.tDengan :
Q = energi kalor (J)c = kalor jenis (J/kg.C)L = kalor laten (J/kg)C = kapasitas kalor (J/C)
Dua zat berbeda suhu dicampur berlaku Asas Black : Q serap = Q lepas
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
5
(air) = 1 g/cm3
(air) = 1000 kg/m3
c (air) = 1 kal/g.Cc (air) = 4200 J/kg.C1 kal. = 4,2 J1 J = 0,24 kal
Keterangan : = efisiensi mesinKP = koefisien performasi/daya
guna mesin pendinginQ1 = kalor yang masukQ2 = kalor yang keluarT1 = suhu reservoir tinggiT2 = suhu reservoir rendah
Berhati bening,berpikir selincah laser !
Catatan : Agar mudah, gambar dulu skemanya. miring pakai Q berubah suhu. lurus pakai Q berubah wujud.
J. Rambatan Kalor
Konduksi : = P = k A
Konveksi : = P = h A T
Radiasi : = P = e AT 4
K. Tekanan dan Kecepatan Gas
PV = nRT = NkT
Kecepatan gas :
Keterangan :vef = vRMS = kecepatan efektifEK = energi kinetik rata–rataU = energi dalamn = jumlah molN = jumlah partikel mo = massa tiap partikelk = bil. Boltzman = 1,38 10–23 J/KR = tetapan gas = 8.314 J/kmol.KNo = bil. Avogadro = 6,02 1026
Rumus UmumU = nRT = (P2V2–P1V1)U = Q – WW = P V = luas grafik P & V.W = Q1 – Q2 (siklus Carnot)
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
6
e benda hitam = 1e benda putih = 0
Mafia?
Sains?Laser,
tempatnya !
Berhati bening,berpikir selincah laser !
3. Getaran dan GelombangA. Gelombang Jalan/Transversal/Rambat
y = A sin (t kx)v = A cos (t kx)a = -2A sin (t kx) Tanda + : merambat ke kiriTanda – : merambat ke kanan.
Keterangan :k = bilangan gelombang ... m-1
n = banyak getaranx = jarak titik ke titik ........ m
L. Getaran Pegas (Elastisitas) Seri ParalelF = F1 = F2
x = x1 + x2
F = F1 + F2
x = x1 = x2
kP = k1 + k2
= FA
= e
FA x
..
e = k =
M. Intensitas dan Taraf Intensitas
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
7
Dengan : y = amplitudo gelombang r = jarak ke sumber bunyiTIn = TI ”n” sumber (dB)TI1 = TI satu sumber Io = ambang pendengaran
= 10-12 watt/m2
F = -k.x Hukum HookeF = w = mg k = mg/xo
Keterangan: = tegangan (N/m)e = regangan (-) = modulus young (N/m)
Berhati bening,berpikir selincah laser !
N. Pelayangan Gelombang Frekuensi layangan/sekon : f = f1 – f2
Banyak layangan selama t sekon : N = t fO. Efek Doppler
Jika : fp = frekuensi pendengarfs = frekuensi sumber bunyiv = cepat rambat bunyi dan
kecepatan angin (va)vp = kecepatan pendengar
(+) jika mendekati(–) jika menjauhi
vs = kecepatan sumber bunyi(–) jika mendekati(+) jika menjauhi
4. Optika dan CahayaAlat Optik Akomodasi Maksimum Tidak
Akomodasi
Mikroskop
= Mob Mok
= . ( +1)
d = s’ob + sok
= Mob Mok
= .
d = s’ob + fok
Teropong =
d = d = fob + sok
=
d = fob + fok
Ingat : * Akomodasi maksimum : s 'ok = – Sn* Tidak akomodasi : s 'ok = ~ sok = fok
* Pada teropong : sob = ~ s'ob = fob
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
8
Jika ada angin :v + va jika searah dengan
sumber bunyiv – va jika berlawanan
sumber bunyi
Berhati bening,berpikir selincah laser !
* Bayangan akhir alat optik adalah maya, tegak, dan diperbesar, kecuali mikroskop dan teropong bintang terbalik.
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
9
Berhati bening,berpikir selincah laser !
P. Interferensi (Perpaduan) dan Difraksi (Lenturan) CahayaCelah Ganda
(Percobaan Young/Fresnel)
GelapDestruktif S = d sin = d = (k + ½)
TerangKonstruktif S = d sin = d = k
* Pita gelap difraksi celah tunggal : d sin = d = k
* Garis terang kisi difraksi : S = d sin = k
* Jarak pita terang dan pita gelap berdekatan pada celah ganda :
5. Fisika ModernA. Hubungan Seri dan Paralel
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
1. RS = R1 + R2 1. =
Q. Elektrostatika
FC = k (gaya tarik/tolak)
E = k (kuat medan)
V = k (beda potensial)
Ep = k (energi potensial)
W = Ep = EkW = q. V = ½ mv2
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
10
Hubungan :F = E.qV = E .r
Ep = V.q
Nilai vakum:
k =
k = 9.109 o = 8,85.10–12
Ada bahan lain: ’ = o . r k’ = k / r
Kapasitor: Q = CV W = ½ CV2
C = or
Berhati bening,berpikir selincah laser !
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
11
Berhati bening,berpikir selincah laser !
R. Elektrodinamika
R = = =
P = VI = RI2 =
W = (Pt) joule W = 0,24 (Pt) kalori
S. Medan MagnetikHukum Tangan Kanan Ampere
I. Genggam Cap Jempol : a. ibu jari = arah i b. empat jari = arah B
T. Besar Induksi Magnetik
Kawat lurus panjang :
Kawat melingkar:
U. Gaya Lorenz
Dua kawat : i searah : F Lorenz tarik menarik. i berlawanan : F Lorenz tolak-menolak.
V. Garis Gaya listrik = NBA sin = – Bv sin = IR
(Faraday) (Henry)
Fluks magnetik : = (BA cos )Yuk, belajar di "Laser Ilmi" Jember
Jln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 65212
II. Tangan Pengemis :a. ibu jari = arah v / i b. empat jari = arah B c. keluar = arah F
Hukum Kirchoff1. Titik cabang: i masuk = i keluar2. Pada loop: E + iR = 0
Tanda-tanda:
Elemen = + E
Elemen = –E Arus searah = + I Arus berlawanan = – I
ResonansiXL = XC (syarat)
R =
fR =
Saat resonansi: i maks dan R min
Berhati bening,berpikir selincah laser !
W. Arus dan Tegangan Bolak-BalikI = Im sin t Im = Ief 2V =Vm sin t Vm = Vef 2Pada osilator Vm = ½ VPP
V = i ZVR = i RVL = i XL XL = .LVC = i XC XC = 1/.CRangkaian seri
Sifat : * Induktif : XL > XC > 0o (V mendahului i)
* Kapasitif : XL < XC < 0o (i mendahului V)* Resistif : XL = XC = 0o (terjadi resonansi)
Keterangan :i m = arus maksimum (A) XL = reaktans induktif ( )L = induktansi induktor (H) XC = reaktansi kapasitif ( )C = kapasitans kapasitor (F) Z = impedansi ( )fR = frekuensi resonansi (Hz) = sudut fase/arahX. Dualisme Gelombang-Partikel
Ek = E – Wo Wo = fungsi kerja/energi ambangE = h.f E = energi foton (menurut Planck)Wo = h.fo fo = frekuensi ambang
= ’– = (1– cos ) Efek Compton
m.T = 2,9 . 10-3 (mK) Pergeseran Wien
= Panjang gelombang de Broglie
( h = konstanta Planck = 6,63 10-34Js)
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
13
Berhati bening,berpikir selincah laser !
Hipotesis de Broglie: Partikel yang bergerak juga bersifat sebagai gelombang.Y. Fisika Atom dan Inti
En = eV Ek = En Ep = –2En
En = EnB – EnA untuk eksitasi /perpindahan elektron
E ikat = [(mP + mn) – minti] . 931 MeVE ikat = [(mP + mn) – minti] . c2 Joule
E inti = m . 931 MeV m = massa defek (kiri – kanan)E inti = m . c2 Joule
Khusus Elektron :
vn = rn = n2 0,528 Å Spektrum Hidrogen:
R = konstanta Rydberg = 1.097 107 m-1
Macam Spektrum
Deret Lyman (ultra violet): nA = 1 Deret Balmer (sinar tampak): nA = 2 Deret Paschen (infra merah – 1): nA = 3 Deret Braket (infra merah – 2): nA = 4 Deret Pfund (infra merah – 3): nA = 5Z. RadioaktivitasRumus :
(waktu/tebal paro)
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
14
max. dan f min. jika nB = nA + 1 min. dan f max. jika nB =
Berhati bening,berpikir selincah laser !
AA.Sifat-sifat Gelombang Elektromagnetik1. Bisa merambat tanpa medium.2. Medan listrik dan medan magnet saling tegak lurus.3. Tidak dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet karena tidak bermuatan dan
tidak bermassa4. Merupakan gelombang transversal, sehingga bisa mengalami:
a. refleksi c. dispersi e. difraksib. refraksi d. interferensi f. polarisasi
5. Kecepatan sama dan bergantung pada mediumnya (c vakum =3 108 m/s)6. Bisa bersifat sebagai partikel. (Ciri partikel: memiliki energi dan momentum)
BB.Spektrum GEM: Gelombang Radio dan TV (LF, MF, HF, VHF, UHF) Gelombang Mikro Radar Infra Merah Cahaya Tampak
(Me Ji Ku Hi Bi Ni U) Ultra Violet Sinar – X Sinar –
Makin ke bawah: frekuensi makin besar, panjang gelombang makin kecil, daya tembus makin besar, energi makin besar
CC.Perkembangan Teori Atom1. Model Atom JJ Thompson Atom merupakan bola padat ber muatan positif merata ke seluruh atom.
Muatan ini dinetralkan oleh elektron-elektron yang tersebar mengelilingi seluruh atom. Sehingga dinamakan “MODEL ROTI KISMIS”
2. Model atom Rutherford Didasari pada hamburan partikel oleh lempengan emas Inti atom bermuatan positif dan massa terkumpul sebagian besar pada inti Inti dikelilingi olek elektron berputar mengelilingi inti dengan memancarkan
gelombang elektron magnetik.Kelemahan:Elektron memancarkan energi dalam bergerak (atom menjadi tidak stabil)Tidak dapat menerangkan spektrum garis pada atom Hidrogen3. Model Atom (Postulat) Bohr
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
15
Berhati bening,berpikir selincah laser !
“Elektron berputar mengelilingi inti melalui lintasan tertentu yang disebut kulit tanpa melepas/menyerap energi dengan besar momentum sudut tertentu.”
Efek Compton:Compton dapat menerangkan bahwa sinar X bersifat sebagai partikel karena melalui percobaan penembakan sinar X pada elektron, panjang gelombang sinar X dapat berubah dan elektron terpental.
Kesimpulan percobaan Compton:a Foton terhambur (setelah menumbuk elektron) mengalami perubahan:
* Energi foton : berkurang* Frekuensi foton : lebih kecil* Panjang gelombang : bertambah
b Foton menumbuk elektron dan memenuhi hukum kekekalan momentum berarti foton memiliki momentum dan dapat bersifat sebagai partikel.
* * *
Yuk, belajar di "Laser Ilmi" JemberJln. Gajah Mada XXIV/184, Telp. 424 652
16