Forum Fis Uan Terakhir

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


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


2

N

w sin

w cos

w

Lenting Sempurna : e =1Lenting Sebagian : 0 < e < 1Taklenting Sama Sekali : e = 0


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


3

aT = .R aS = v2/R =2RaT = perc. tangensial/linearaS = perc. radial/sentripetal

m2

m1

m2m1

m1

m2


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


4


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


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


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)


6

e benda hitam = 1e benda putih = 0

Mafia?

Sains?Laser,

tempatnya !


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


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)


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


8

Jika ada angin :v + va jika searah dengan

sumber bunyiv – va jika berlawanan

sumber bunyi


* Bayangan akhir alat optik adalah maya, tegak, dan diperbesar, kecuali mikroskop dan teropong bintang terbalik.


9


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


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



11


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


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)


13


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)


14

max. dan f min. jika nB = nA + 1 min. dan f max. jika nB =


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


15


“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.

* * *


16

Forum Fis Uan Terakhir

Documents

Transcript of Forum Fis Uan Terakhir