Nama : Hadi Siswanto

NIM : A1C209210

Prodi : Pendidikan Biologi

Mata Kuliah : Fisika Dasar

FISIKA DASAR II

1. Menuliskan Rumus dan Menjelaskan Pengertiannya :

a. Kuat medan listrik

Kuat medan listrik ( E ) yang ditimbulkan oleh muatan ( Q ) pada suatu titik yang

berjarak ( r ) dari Q sama dengan besarnya gaya listrik ( F ) per satuan muatan uji ( q ).

Dengan rumus sebagai berikut :

E = Fq =

14 π ε o

Q

r 2

b. Energi potensial listrik

Energi potensial listrik ( Ep ) pada suatu titik yang berjarak ( r ) dari muatan ( Q ) yang

melakukan gaya listrik ( F ) pada titik tersebut dengan sudut antara F dan r adalah θ.

Persamaanya dapat dituliskan sebagai berikut :

Ep = F . r . cos θ = 1

4 π ε o

Q . qr cosθ

c. Potensial listrik

Potensial listrik ( V ) antara dua titik yang terletak dalam suatu medan listrik homogen

dirumuskan sebagai berikut :

V = ∆ Ep

q = 1

4 π ε o Q

r

d. Kapasitansi kapasitor

Kapasitansi suatu kapasitor ( C ) didefinisikan sebagai perbandingan tetap antara muatan

( Q ) dan beda potensial penahannya ( V ). Dirumuskan sebagai berikut :

C =QV

e. Kuat arus listrik

Jika pada suatu titik dalam suatau penghantar mengalir muatan listrik sebesar ( Q )

Dalam waktu ( t ), maka arus listrik ( l ) pada penghantar itu didefinisikan sebagai

berikut :

l = Qt

f. Resistensi resistor

Resistensi atau hambatan listrik ( R ) oleh kawat penghantar yang panjangnya ( L ) luas

penampangnya ( A ), dan hambatan jenisnya ( ρ ) adalah :

R = ρ LA

g. Kuat medan magnet

Kuat medan magnet adalah gaya yang bekerja oleh suatu muatan magnet didalam medan

magnet. Dirumuskan sebagai berikut :

F = β i l sin θ

h. Potensial magnet

Potensial magnet adalah besarnya energi potensial tiap satuan muatan magnet.

F= kq₀ qr ²

i. Frekuensi getaran

Frekuensi getaran adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam setiap detik.

F = ηt

j. Panjang gelombang

k. λ = v .t

Panjang gelombang adalah jarak yang ditempuh hambatan gelombang selama satu

periode.

2. Menuliskan dan Menjelaskan arti fisikanya :

a. Hukum Coulomb

Hukum coulomb adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara gaya dan dua titik

muatan , yang terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya.

E = 1

4 π ε o

Q . qr

b. Hukum Gauss

Hukum gauss menerangkan bagaimana muatan listrik dapat menciptakan dan mengubah

medan listrik. Medan listrik cendrung untuk bergerak untuk bergerak dari muatan positif

ke muatan negatif. Hukum gauss adalah penjelasan utama mengapa muatan yang berbeda

jenis saling tarik menarik, dan yang sama jenisnya tolak menolak. Muatan-muatan

tersebut menciptakan medan listrik, yang ditanggapi oleh muatan lain melalui gaya

listrik.

r = ∑q i

∑ i

c. Hukum I Kirchoff

Jumlah kuat arus ( I ) yang menuju suatu titik percabangan sama dengan jumlah aljabar

kuat arus yang meninggalkan titik cabang atau jumlah kuat arus dalam suatu titik cabang

adalah nol.

Pada titik cabang : ∑ I = 0

d. Hukum II Kirchoff

Pada suatu rangkaian listrik tertutup, maka jumlah aljabar gaya gerak listrik ( ε ) sama

dengan jumlah aljabar penurunan tegangan listrik ( IR ) atau jumlah tegangan ( V ) dalam

rangkaian tertutup adalah nol.

Pada rangkaian tertutup : ∑ ε = ∑ IR atau ∑V = 0

e. Hukum Ohm

Kuat arus ( I ) pada suatu penghantar sebanding dengan tegangan ( V ) pada penghantar

tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya ( R ).

Dengan rumus sebagai berikut :

I = VR

f. Hukum Gaya Lorentz

Jika ada muatan posistif ( q ) yang bergerak dengan kecepatan sebesar ( v ) dalam suatu

medan magnet yang induksinya ( B ), maka jika sudut antara v dan B adalah θ, maka

besar gaya magnet ( F ) yang dialami muatan tersebut adalah :

F = q v B sinθ

g. Hukum Biot-Savart

Perubahan medan magnet berbanding lurus dengan permeabilitas ruang hampa.

dβ = H O4 π

h. Hukum Ampere

Hukum ampere menyatakan bahwa medan magnet dapat ditimbulkan malaui dua cara :

yaitu lewat arus listrik dan dengan mengubah medan listrik.

∫ β.d = mo . i

i. Hukum Faraday-Lenz

Jika terjadi perubahan fluks magnetik ( dΦ ) terhadap waktu ( dt ) yang dilingkupi oleh

sebuah kumparan yang jumlah lilitannya ( N ), maka akan timbul Ggl induksi ( ε )

sebesar

ε = - N d Φdt

j. Hukum Melde

Cepat rambat gelombang berbanding lurus dengan akar gaya tegangan tali dan

berbanding terbalik dengan akar massa tali.

V = √ Fπ

k. Hukum Refleksi Cahaya

Apabila seberkas cahaya mengenai permukaan bidang datar yang rata maka akan berlaku

aturan-aturan sebagai berikut:

1. Sinar datang (sinar jatuh), garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang

datar.

2. Sudut sinar datang (sinar jatuh) selalu sama dengan sudut sinar pantul.

l. Hukum Refraksi Cahaya

Sinar datang, garis normal, dan sinar bias adalah sebidang. Jika berkas datang dengan

sudut ( i ) terhadap garis normal ( N ) maka sinar tersebut dibiaskan dengan sudut refraksi

( r ) yang memenuhi :

η2

η1 = sin i

sin r = C

υ = f λ1

f λ2

m. Hukum Dispersi Cahaya

Yakni peristiwa peruraian warna. Jika sinar polikromatik ( banyak warna ) melewati

prisma maka cahaya akan terurai menjadi sinar monokromatik ( satu warna ). Pada

peristiwa dispersi cahaya putih ( sinar matahari ) sinar ungu terdevisiasi paling besar.

Sementara itu sinar merah terdevisiasi paling kecil. Dapat dikatakan bahwa sinar ungu

mempunyai sudut devisiasi paling besar, sedangkan sinar merah paling kecil. Dispersi

terjadi karena setiap warna dalam spektrum warna mempunyai panjang gelombang dalam

medium juga berbeda. Hal ini berarti bahwa cahaya putih akan terurai menjadi

komponen-komponen warna yang sesuai dengan panjang gelombangnya.

Pada sudut devisiasi setiap warna memenuhi persamaan sebagai berikut :

ε ω = ( ηω - 1 ) β

Dari sudut – sudut devisiasi warna spektrum tersebut kita dapat menghitung sudut

dispersinya yaitu :

μ = du – dm

= (ηu– 1 ) β - ( ηm – 1 ) β

μ = (ηu - ηm ) β

Perbandingan antara sudut dispersi dan sudut devisiasi rata – rata tersebut dengan daya

dispersi ( w ) atau dispersi relatif yang dirumuskan :

W = πd

= (du−dm)d

W = (ηu−ηm)(η−1)

n. Hukum Interferensi Cahaya

Interferensi cahaya adalah pengaruh yang ditimbulkan oleh gelombang cahaya yang

berpadu.

d ( yL )=n λ atau d ( y

L )=¿)λ

o. Hukum Difraksi Cahaya

Difraksi cahaya adalah lenturan gelombang cahaya yang disebabkan oleh adanya

penghalang berupa celah.

d sin θ=n λ; dengan n = 1, 2, 3,….

Atau d sin θ= (2 n−1 ) 12

λ

p. Hukum Polarisasi Cahaya

Polarisasi cahaya adalah terserapnya sebagian arah getar cahaya.

tanθB = n1 atau tanθB = n

q. Hukum Radiasi Cahaya

Perpindahan kalor dimana benda memancarkan cahaya dalam bentuk gelombang

elektromagnetik.

W =σ A T ⁴ atau Qt=σ A T ⁴

r. Hukum Absorbsi Cahaya

Hukum absorbsi cahaya merupakan suatu perubahan energi radiasi cahaya menjadi energi

dalam bentuk lain pada saat radiasi ini melintas melalui suatu medium.

s. Kapasitansi kapasitor pelat sejajar

Kapasitansi suatu kapasitor ( C ) yang luas penampangnya ( A ), jarak antara kedua

pelatnya ( d ), dan permitivitas mediaum di antaranya adalah ( ε ) adalah :

C = ε Ad

t. Resistansi kawat konduktor

Resistansi kawat penghantar bergantung pada jenis penghantar dan panjang penghantar

perluas penampang penghantar.

R = ρ LA

u. Induktansi kumparan

Induksi kumparan sebanding dengan kuadrad jumlah lilitan dari luas penampang dan

berbanding terbalik dengan panjang kumparan.

L = π N2 AL

v. Ggl Generator AC

Bila arah gaya ( F ) searah dengan arah normal bidang kumparan ( n̂ ), maka sudut antara

arah induksi magnetik ( B ) dan arah normal bidang ( n̂ ) adalah θ. Dalam generator,

perputaran kumparan menyebabkan sudut θ selalu berubah, ini menyebabkan fluks

magnetik ( Φ ) yang menerobos bidang kumparan juga berubah. Pada ujung-ujung kawat

loop dibangkitkan ggl induksi ( ε ) yang dapat dihitung dengan persamaan:

ε=−NBAd cosθ

dt

w. Energi terpakai pada resistor

Yaitu energi yang terpakai atau terserap oleh hambatan R

W =12

q V=12

R V ²

x. Energi tersimpan dalam medan listrik

Energi yang tersimpan dalam kapasitor sama dengan kerja yang digunakan untuk

membentuk medan listrik di dalam.

U = 12 ∙ Q2

c

y. Energi tersimpan dalam medan magnet

Energi dalam induktor (kumparan) tersimpan dalam bentuk medan magnet.

W =12

Li ²

z. Cepat rambat gelombang transversal pada tali

Cepat rambat gelombang transversal adalah berbanding lurus dengan akar tegangan tali

dan berbanding terbalik dengan akar massa jenis tali.

V = √ Fπ

aa. Cepat rambat gelombang longitudinal pada gas

Cepat rambat gelombang longitudinal pada gas adalah berbanding lurus dengan akar

massa volume gas.

V = √β adρ

bb. Cepat rambat gelombang elektromagnetik di udara

Cepat rambat gelombang elektromagnetik (misalnya cahaya) dalam medium hanya

tergantung pada permeabilitas dan permeativitas medium tersebut.

Vb = 1

π b εb