MODUL

KONSEP DASAR IPA SD

OLEH :

NI LUH GEDE KARANG WIDIASTUTI, S.Pd.,M.Pd NIDN. 08-1809-8602

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS DWIJENDRA

DENPASAR

2018

ii

KATA PENGANTAR

Puja dan Puji Syukur kami panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa,

karena atas Asung Kertha Wara Nugraha-Nya penulis dapat menyelesaikan Modul

mata kuliah Konsep Dasar IPA SD. Undang-Undang menyatakan bahwa pendidik

adalah tenaga professional yang mampu membangun pembelajaran yang

menyenakngkan dan sesuai dengan karaketer peserta didik, melakukan bimbingan

dan pelatihan, serta melakukan penelitian dan pengabdian kepada masyarakat.

Dengan demikian, salah satu kompetensi yang mesti dimiliki seorang pendidik adalah

mampu merancang dan melaksanakan proses pembelajaran yang inovatif.

Modul Konsep Dasar IPA SD ini disusun sebagai bahan ajar bagi mahasiswa di

lembaga pendidikan tenaga kependidikan. Penguasaan terhadap materi modul ini

diharapkan memberi mereka kemampuan untuk melaksanakan pembelajaran yang

ideal. Penulis menyadari bahwa di dalam modul ini mungkin saja masih terdapat

kekurangan dan ketidaksempurnaan. Untuk itu masukan dari pembaca demi

perbaikan modul ini di masa yang akan datang sangat diharapkan. Kepada semua

pihak yang telah membantu dalam penyusunan modul ini penulis ucapkan terima

kasih. Kiranya karya ini dapat memberi manfaat kepada pembaca, dan menorehkan

secercah manfaat bagi peningkatan kualitas mahasiswa sebagai calon pendidik yang

profesional.

Denpasar, 9 Agustus 2018

Penulis

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ii

DAFTAR ISI

BAB I. BESARAN DAN SATUAN.................................................................

1. Besaran Fisika dan Satuan......................................................................

2. Mengonversi Satuan Panjamg, Massa, dan Waktu................................

BAB II. KALOR..................................................................................................

1. Pengertian Kalor …..................................................................................

2. Kalor dapat Mengubah Suhu Benda …...................................................

3. Kalor dapat Mengubah Wujud Zat…...................................................

4. Perpindahan Kalor dan Cara Perpindahan Kalor pada Benda serta

Contohnya Dalam Kehidupan

Sehari‐hari...............................................

BAB III. ENERGI BUNYI.................................................................................

1. Pengertian Bunyi...................................................................................

2. Energi Bunyi..........................................................................................

3. Sifat-sifat Energi Bunyi..........................................................................

4. Karakteristik Bunyi................................................................................

5. Cepat Rambat Bunyi..............................................................................

6. Pemantulan Bunyi..................................................................................

7. Kekuatan Bunyi......................................................................................

8. Manfaat Bunyi.........................................................................................

BAB IV. MATERI DANPERUBAHANNYA…………..................................

1. Pengertian Materi……….........................................................................

2. Sifat-sifat Bunyi…...................................................................................

3. Perubahan Materi.....................................................................................

BAB V. TATA SURYA DAN BENDA LANGIT...........................................

1. Tata Surya......................................................…………………………..

2. Bentuk Garis Edar Planet........................................................................

3. Benda Langit Lainnya.............................................................................

BAB VI. LISTRIK DINAMIS..................................................……………....

1. Pengertian listrik Dinamis.......................................................................

2. Hukum Ohm............................................................................................

3. Kuat Arus Listrik...............……………………………………………..

iii

1

1

3

5

5

5

6

7

10

10

11

12

15

16

16

17

18

20

20

20

21

23

23

24

26

30 30 31 31 32

iv

4. Beda Potensial atau Tegangan Listrik.......................................................

5. Hukum Kirchoff.......................................................................................

6. Alat-alat Ukur Pada Listrik Dinamis........................................................

BAB VII. KEMAGNETAN................................................................................

1. Sifat-sifat Magnet.............................................…………………………

2. Cara Membuat Magnet....................................………………………….

3. Bumi Memiliki Sifat Magnet………………............................................

4. Medan Magnet di Sekita arus Listrik................…………………………

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................

36

40

40

42

43

44

47

1

BAB I

FUNGSI BAHASA

A. TUJUAN

Setelah mempelajari buku ajar ini, anda diharapkan mampu menjelaskan konsep

besaran dan satuan

B. POKOK-POKOK MATERI

1) Perbedaan besaran dan satuan

2) Perbedaan besaran pokok dan besaran turunan

3) Rumus besaran turunan berdasarkan besaran pokok

4) Dimensi besaran pokok dan besaran turunan

C. URAIAN MATERI

Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang mempunyai pengaruh besar

terhadap perkembangan ilmu pengetahuan yang lainnya, misalnya teknologi

elektronika, teknologi informasi, dan teknologi alat ukur. Hal ini disebabkan di dalam

fisika mengandung prinsipprinsip dasar mengenai gejala-gejala alam yang ada di

sekitar kita. Fenomena dan gejala-gejala alam tersebut meliputi besaran-besaran fisika

di antaranya: gerak, cahaya, kalor, listrik, dan energi. Penerapan besaran-besaran

fisika dalam aktivitas kegiatan sehari-hari senantiasa berkaitan dengan pengamatan

dan pengukuran. Sebagai contoh, informasi kecepatan gerak pesawat terbang bagi

seorang pilot berguna untuk mengoperasikan pesawat yang dikendalikannya.

Besarnya suhu badan kita merupakan informasi untuk mengetahui apakah badan kita

sehat atau tidak. Sepatu dan pakaian yang kita gunakan mempunyai ukuran tertentu.

Melihat betapa pentingnya pengukuran besaran fisika, maka di dalam bab ini akan

dipelajari pengertian besaran fisika, pengukuran besaran fisika yang meliputi massa,

panjang, waktu, dan suhu serta konversi satuannya.

A. Besaran Fisika dan Satuan

Besaran fisika adalah ukuran fisis suatu benda yang dinyatakan secara

kuantitas. Selain besaran fisika juga terdapat besaran-besaran yang bukan besaran

fisika, misalnya perasaan sedih, gembira, dan lelah. Karena perasaan tidak dapat

diukur dan tidak dapat dinyatakan dengan angka dan satuan, maka perasaan bukan

besaran fisika. Besaran fisika dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan

besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan terlebih

dahulu. Adapun, besaran turunan merupakan besaran yang dijabarkan dari besaran-

besaran pokok. Sistem satuan besaran fisika pada prinsipnya bersifat standar atau

BESARAN DAN SATUAN

2

baku, yaitu bersifat tetap, berlaku universal, dan mudah digunakan setiap saat dengan

tepat. Sistem satuan standar ditetapkan pada tahun 1960 melalui pertemuan para

ilmuwan di Sevres, Paris. Sistem satuan yang digunakan dalam dunia pendidikan dan

pengetahuan dinamakan sistem metrik, yang dikelompokkan menjadi sistem metrik

besar atau MKS (Meter Kilogram Second) yang disebut sistem internasional atau

disingkat SI dan sistem metrik kecil atau CGS (Centimeter Gram Second). Besaran

pokok dan besaran turunan beserta dengan satuannya dapat dilihat dalam Tabel 1.1

dan Tabel 1.2 berikut.

Selain tujuh besaran pokok di atas, terdapat dua besaran pokok tambahan,

yaitu sudut bidang datar dengan satuan radian (rad) dan sudut ruang dengan satuan

steradian (sr).

Satuan Sistem Internasional (SI) digunakan di seluruh negara dan berguna

untuk perkembangan ilmu pengetahuan dan perdagangan antarnegara. Kamu dapat

3

membayangkan betapa kacaunya perdagangan apabila tidak ada satuan standar,

misalnya satu kilogram dan satu meter kubik.

a. Satuan Internasional untuk Panjang

Hasil pengukuran besaran panjang biasanya dinyatakan dalam satuan

meter, centimeter, milimeter, atau kilometer. Satuan besaran panjang dalam SI adalah

meter. Pada mulanya satu meter ditetapkan sama dengan panjang sepersepuluh juta ¥´

¦µ §¶ 1 10000000 dari jarak kutub utara ke khatulistiwa melalui Paris. Kemudian

dibuatlah batang meter standar dari campuran Platina-Iridium. Satu meter

didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0ºC. Meter

standar ini disimpan di International Bureau of Weights and Measure di Sevres, dekat

Paris. Batang meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu, serta

menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Oleh karena itu,

pada tahun 1960 definisi satu meter diubah. Satu meter didefinisikan sebagai jarak

1650763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas

krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik. Pada tahun 1983,

Konferensi Internasional tentang timbangan dan ukuran memutuskan bahwa satu

meter merupakan jarak yang ditempuh cahaya pada selang waktu 1 299792458 sekon.

Penggunaan kecepatan cahaya ini, karena nilainya dianggap selalu konstan.

b. Satuan Internasional untuk Massa

Besaran massa dalam SI dinyatakan dalam satuan kilogram (kg). Pada

mulanya para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai massa sebuah silinder yang

terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium yang disimpan di Sevres, dekat

Paris. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik, massa standar satu kilogram

didefinisikan sebagai massa satu liter air murni pada suhu 4ºC.

c. Satuan Internasional untuk Waktu

Besaran waktu dinyatakan dalam satuan detik atau sekon dalam SI. Pada

awalnya satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu rotasi bumi pada porosnya, yaitu 1

hari. Satu detik didefinisikan sebagai 1 26400 kali satu hari rata-rata. Satu hari rata-

rata sama dengan 24 jam = 24x60x60 = 86400 detik. Karena satu hari matahari tidak

selalu tetap dari waktu ke waktu, maka pada tahun 1956 para ahli menetapkan definisi

baru. Satu detik adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk

melakukan getaran sebanyak 9192631770 kali.

Mengonversi Satuan Panjang, Massa, dan Waktu

Setiap besaran memiliki satuan yang sesuai. Penggunaan satuan suatu

besaran harus tepat, sebab apabila tidak sesuai akan berkesan janggal bahkan lucu.

Misalnya seseorang mengatakan tinggi badannya 150ºC, orang lain yang mendengar

mungkin akan tersenyum karena hal itu salah. Demikian pula dengan pernyataan

4

bahwa suhu badan orang yang sehat biasanya 36 meter, terdengar janggal. Hasil suatu

pengukuran belum tentu dinyatakan dalam satuan yang sesuai dengan keinginan kita

atau yang kita perlukan. Contohnya panjang meja 1,5 m, sedangkan kita memerlukan

dalam satuan cm, satuan gram dinyatakan dalam kilogram, dari satuan milisekon

menjadi sekon. Untuk mengonversi atau mengubah dari suatu satuan ke satuan yang

lainnya diperlukan tangga konversi.

D. Ringkasan materi

Dalam dunia fisika kita mengukur setiap besaran dalam satuannya masing-

masing. Dengan cara membandingkan besaran tersebut dengan suatu standar (untuk

memahami maksud kalimat tersebut, bayangkan kamu mengukur besara panjang

suatu meja dan kamu mendapatkan panjangnya lima jengkal. Itu artinya kamu

membandingkan besaran panjang meja dengan panjang jengkal kamu dan tentunya

jengkal kamu adalah standarnya).

Sedangkan satuan adalah nama/istilah yang diberikan untuk mengukur

besaran tersebut, sebagai contoh, second (s) untuk waktu. Setiap besaran dalam fisika

memiliki satuannya masing-masing. Berdasarkan satuan inilah besaran dapat

dikelompokkan dalam dua bagian.

E. Tugas dan latihan

1. Mula-mula air pada gelas ukur menunjuk skala pada 12,4 ml. Setelah sebuah

benda dimasukkan pada gelas ukur, air menunjuk pada skala 20,2 ml. Berapa

Volumenya?

F. Rambu-rambu jawaban

Jadi volume benda tersebut adalah 20,2 ml – 12,4 ml atau 7,8 ml

5

BAB II

RAGAM BAHASA

A. TUJUAN

Setelah mempelajari buku ajar ini, anda diharapkan mampu:

1) Menjelaskan dan memahami pengertian kalor

2) Menjelaskan dan memahami kalor dapat Mengubah Suhu Benda

3) Menjelaskan dan memahami kalor dapat Mengubah Wujud Zat

4) Menjelaskan dan memahami perpindahan Kalor dan cara perpindahan kalor

pada benda serta contohnya dalam kehidupan sehari‐hari

B POKOK-POKOK MATERI

1) Pengertian kalor

2) Kalor dapat Mengubah Suhu Benda

3) Kalor dapat Mengubah Wujud Zat

4) Perpindahan Kalor dan cara perpindahan kalor pada benda serta contohnya

dalam kehidupan sehari‐hari

C. URAIAN MATERI

C.1 Pengertian Kalor

Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-

hari. Misalnya, pada waktu memasak air dengan menggunakan kompor. Air yang

semula dingin lama kelamaan menjadi panas. Mengapa air menjadi panas? Air

menjadi panas karena mendapat kalor, kalor yang diberikan pada air mengakibatkan

suhu air naik. Dari manakah kalor itu? Kalor berasal dari bahan bakar, dalam hal ini

terjadi perubahan energi kimia yang terkandung dalam gas menjadi energi panas atau

kalor yang dapat memanaskan air.

Sebelum abad ke-17, orang berpendapat bahwa kalor merupakan zat yang

mengalir dari suatu benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih

rendah jika kedua benda tersebut bersentuhan atau bercampur. Jika kalor merupakan

suatu zat tentunya akan memiliki massa dan ternyata benda yang dipanaskan

massanya tidak bertambah. Kalor bukan zat tetapi kalor adalah suatu bentuk energi

dan merupakan suatu besaran yang dilambangkan Q dengan satuan joule (J), sedang

satuan lainnya adalah kalori (kal). Hubungan satuan joule dan kalori adalah 1 kalori =

4,2 joule 1 joule = 0,24 kalori

C.2 Kalor dapat Mengubah Suhu Benda

Apa yang terjadi apabila dua zat cair yang berbeda suhunya dicampur menjadi

satu? Bagaimana hubungan antara kalor terhadap perubahan suhu suatu zat? Adakah

KALOR

6

hubungan antara kalor yang diterima dan kalor yang dilepaskan oleh suatu zat?

Lakukan kegiatan berikut ini.

Semua benda dapat melepas dan menerima kalor. Bendabenda yang bersuhu

lebih tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor. Demikian juga

sebaliknya benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan

cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di

sekitarnya. Suhu zat akan berubah ketika zat tersebut melepas atau menerima kalor.

Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa kalor dapat mengubah suhu suatu

benda.

C.3 Kalor dapat Mengubah Wujud Zat

Suatu zat apabila diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum,

maka zat akan mengalami perubahan wujud. Peristiwa ini juga berlaku jika suatu zat

melepaskan kalor terus-menerus dan mencapai suhu minimumnya. Oleh karena itu,

selain kalor dapat digunakan untuk mengubah suhu zat, juga dapat digunakan untuk

mengubah wujud zat.

a. Memanaskan Zat Cair Pemanasan pada zat cair dapat meningkatkan

volume ruang gerak zat cair sehingga ikatan-ikatan antara molekul zat cair

menjadi tidak kuat dan akan mengakibatkan semakin mudahnya molekul

zat cair tersebut melepaskan diri dari kelompoknya yang terdeteksi

sebagai penguapan. Contohnya pakaian basah dijemur di tempat yang

mendapat sinar matahari lebih cepat kering dari pada dijemur di tempat

yang teduh.

b. Memperluas Permukaan Zat Cair Peristiwa lepasnya molekul zat cair tidak

dapat berlangsung secara serentak akan tetapi bergiliran dimulai dari

permukaan zat cair yang punya kesempatan terbesar untuk melakukan

penguapan. Dengan demikian untuk mempercepat penguapan kita juga

bisa melakukannya dengan memperluas permukaan zat cair tersebut.

Contohnya air teh panas dalam gelas akan lebih cepat dingin jika

dituangkan ke dalam cawan atau piring.

c. Mengurangi Tekanan pada Permukaan Zat Cair Pengurangan tekanan

udara pada permukaan zat cair berarti jarak antar partikel udara di atas zat

cair tersebut menjadi lebih renggang. Akibatnya molekul air lebih mudah

terlepas dari kelompoknya dan mengisi ruang kosong antara partikel-

partikel udara tersebut. Hal yang sering terjadi di sekitar kita adalah jika

kita memasak air di dataran tinggi akan lebih cepat mendidih daripada

ketika kita memasak di dataran rendah.

d. Meniupkan Udara di Atas Zat Cair Pada saat pakaian basah dijemur,

proses pengeringan tidak sepenuhnya dilakukan oleh panas sinar matahari,

akan tetapi juga dibantu oleh adanya angin yang meniup pakaian sehingga

7

angin tersebut membawa molekul-molekul air keluar dari pakaian dan

pakaian menjadi cepat kering.

Mendidih Mendidih adalah peristiwa penguapan zat cair yang terjadi di

seluruh bagian zat cair tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat dengan munculnya

gelembung-gelembung yang berisi uap air dan bergerak dari bawah ke atas dalam zat

cair. Lakukan kegiatan berikut untuk memahami proses pendidihan. Melebur Melebur

adalah peristiwa perubahan wujud zat padat menjadi zat cair.

C.4 Perpindahan Kalor dan Cara Perpindahan Kalor pada Benda serta

Contohnya Dalam Kehidupan Sehari‐hari

Beras yang dimasukkan ke dalam panci berisi air dan diletakkan di atas kompor

menyala, lama-kelamaan akan menjadi nasi. Api kompor mengeluarkan kalor yang

berpindah dari panci ke air kemudian air menjadi panas dan memanaskan beras

sehingga beras menjadi nasi. Kamu telah mengetahui bahwa kalor merupakan salah

satu bentuk energi dan dapat berpindah apabila terdapat perbedaan suhu. Secara alami

kalor berpindah dari zat yang suhunya tinggi ke zat yang suhunya rendah. Bagaimana

kalor dapat berpindah? Apabila ditinjau dari cara perpindahannya, ada tiga cara

dalam perpindahan kalor yaitu: 1. konduksi (hantaran), 2. konveksi (aliran), dan 3.

radiasi (pancaran).

a) Perpindahan Kalor secara Konduksi

Ketika kamu sedang duduk di kursi paling belakang dan ingin memberikan

buku kepada temanmu yang duduk di kursi paling depan, apa yang akan kamu

lakukan? Kamu dapat memberikan buku itu kepada temanmu yang duduk di

depanmu, lalu temanmu itu memberikannya kepada temanmu yang duduk di

depannya lagi. Demikian seterusnya sampai buku itu itu diterima oleh teman yang

kamu tuju. Buku dapat sampai ke teman yang kamu tuju karena adanya perpindahan

buku dari tangan ke tangan yang lainnya. Apakah temanmu yang memberikan buku

ikut berpindah? Jelaslah buku dapat berpindah tetapi teman-temanmu tidak ikut

berpindah. Demikian pula hantaran kalor secara konduksi.

b) Perpindahan Kalor secara Konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi terjadi karena adanya perbedaan massa

jenis dalam zat tersebut. Perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan partikel-

partikel zatnya disebut konveksi/ aliran. Selain perpindahan kalor secara konveksi

terjadi pada zat cair, ternyata konveksi juga dapat terjadi pada gas/udara. Peristiwa

konveksi kalor melalui penghantar gas sama dengan konveksi kalor melaui

penghantar air. Kegiatan tersebut juga dapat digunakan untuk menjelaskan prinsip

terjadinya angin darat dan angin laut.

8

Angin Darat Angin darat terjadi pada malam hari dan berhembus dari darat ke

laut. Hal ini terjadi karena pada malam hari udara di atas laut lebih panas dari udara

di atas darat, sehingga udara di atas laut naik diganti udara di atas darat. Maka

terjadilah aliran udara dari darat ke laut. Angin darat dimanfaatkan oleh para nelayan

menuju ke laut untuk menangkap ikan.

c) Perpindahan kalor tanpa zat perantara merupakan radiasi.

Radiasi adalah perpindahan panas tanpa zat perantara. Radiasi biasanya

disertai cahaya. Contoh radiasi:

1) Panas matahari sampai ke bumi walau melalui ruang hampa.

2) Tubuh terasa hangat ketika berada di dekat sumber api.

3) Menetaskan telur unggas dengan lampu.

4) Pakaian menjadi kering ketika dijemur di bawah terik matahari.

C. RINGKASAN MATERI

Suhu menyatakan tingkat panas benda. Benda memiliki tingkat panas tertentu

karena di dalam benda terkandung energi panas. Seperti telah kamu lakukan dalam

kegiatan penyelidikan di atas, segelas air dan seember air yang bersuhu sama

memiliki energi panas yang berbeda. Untuk menaikkan suhu 200 g air, memerlukan

energi panas yang lebih besar daripada 100 g air. Pada suhu yang sama, zat yang

massanya lebih besar mempunyai energi panas yang lebih besar pula. Energi panas

yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih

rendah disebut kalor. Apa satuan kalor? Sebagai bentuk energi, dalam SI kalor

bersatuan Joule (J). Satuan kalor yang populer (sering digunakan di bidang gizi)

adalah kalori dan kilokalori. Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan

untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1 oC. Satu kalori sama dengan

4,184 J,sering dibulatkan menjadi 4,2 J.

Tubuhmu mengubah sebagian makanan menjadi energi panas. Energi panas

yang disediakan oleh makanan diukur dalam kilokalori, sering disingkat kkal atau Kal

(dengan K huruf kapital). Satu Kal makanan sama dengan 1.000 kalori. Kita

menggunakan kilokalori untuk makanan karena kalori terlalu kecil untuk dipakai

mengukur energi pada makanan yang kita makan (agar bilangan yang

dikomunikasikan tidak terlalu besar). Zat gizi makanan mengandung energi kimia

yang dapat diubah menjadi energi panas atau energi bentuk lain. Sebagian energi ini

digunakan untuk mempertahankan. suhu tubuh. Saat kamu sedang kedinginan, kamu

akan menggigil untuk mempercepat metabolisme tubuh sehingga suhu tubuh tetap

terjaga. Setiap makanan kemasan harus tercantum kandungan energinya.

9

D. Tugas dan Latihan

1. Sepotong besi yang memiliki massa 3 kg, dipanaskan dari suhu 20oC

hingga 120oC. Jika kalor yang diserap besi sebesar 135 kJ, tentukan

kapasitas kalor besi dan kalor jenis besi?.

2. Rambu-Rambu Jawaban

Penyelesaian:

Diketahui:

m = 3 kg

∆T = 120oC – 20oC = 100oC

Q = 135 kJ = 135.000 J

10

BAB III

A. TUJUAN

Setelah mempelajari buku ajar ini, anda diharapkan mampu menjelaskan dan

mengaplikasikan konsep getaran sebagai sumber bunyi, perambatan bunyi,

pemantulan bunyi dan penyerapan bunyi.

B POKOK-POKOK MATERI

1. Getaran sebagai sumber bunyi dan contoh berbagai jenis sumber bunyi dalam

kehidupan sehari‐hari

2. Sifat‐sifat bunyi dan contohnya dalam kehidupan sehari‐hari

3. Cara perambatan bunyi dan contohnya dalam kehidupan sehari‐hari

4. Proses perambatan bunyi melalui partikel‐partikel zat padat, cair dan gas

5. Pemantulan bunyi dan penyerapan bunyi serta contohnya dalam kehidupan

sehari‐hari

C. URAIAN MATERI

1) Pengertian Bunyi

Gelombang Bunyi adalah salah satu bentuk energi. Energi bunyi tersebut

berasal dari benda yang bergetar, getaran yang merambat disebut gelombang. Bunyi

merupakan gelombang longitudinal yang merambat secara perapatan dan

perenggangan terbentuk oleh partikel zat perantara serta ditimbulkan oleh sumber

bunyi yang mengalami getaran.

Kita dapat mendengar bunyi karena bunyi tersebut merambat dari sumber

bunyi sampai telinga kita. Sumber bunyi yang bergetar akan menggetarkan udara

disekitarnya, selanjutnya molekul udara yang bergetar akan menjalar sampai telinga

kita. Getaran molekul udara membentuk rapatan dan regangan.

Apabila sebuat senar gitar kita petik maka akan terjadi getaran pada senar

gitar yang menimbulkan bunyi. Jika senar dawai gitar tersebut kita pegang, maka

getaran dan bunyi pada senar akan hilang. Ketika beduk dipukul, atau gitar di petik,

senar gitar atau beduk tampak bergetar waktu dibunyikan. Saat senar bergetar

terdengarlah bunyi. Bunyi gitar akan melemah jika getarannya melemah, akhirnya

bunyi pun menghilang.

Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara

murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang

diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran

dalam desibel.[1]

ENERGI BUNYI

11

2) Energi Bunyi

Energi bunyi adalah segala kemampuan yang terjadi akibat adanya pengaruh

bunyi. Bunyi adalah getaran di udara. Benda yang bergetar akan menghasilkan

bunyi. Saat berbicara kita mengeluarkan bunyi. Suara musik atau lagu-lagu dari radio,

tape, dan tv juga merupakan bunyi. Semua bunyi itu dihasilkan oleh suatu sumber

bunyi.

1) Sumber Bunyi

Sumber energi bunyi ada bermacam-macam. Benda-benda yang menghasilkan

bunyi disebut sumber bunyi. Kita juga dapat menghasilkan bunyi karena mempunyai

pita suara. Ketika kita bercakap-cakap pita suara yang ada di dalam tenggorokan

bergetar.

Alat-alat musik juga merupakan sumber bunyi. Ada bermacam-macam cara

untuk memainkan alat musik agar berbunyi. Sebagai contoh gitar dan kecapi. Alat ini

dapat menghasilkan bunyi jika dawainya dipetik. Seruling dan terompet jika

ditiup akan menghasilkan bunyi. Gendang dan drum akan menghasilkan bunyi ketika

dipukul.

Resonansi adalah bergetarnya suatu benda karena getaran benda

lain. Sebagian besar alat musik dilengkapi resonator. Resonator merupakan ruang

udara yang berfungsi untuk memperkuat bunyi. Alat musik yang dilengkapi resonator

antara lain gitar dan biola. Ketika senar pada gitar dipetik, akan terjadi getaran pada

senar tersebut. Adanya getaran senar menyebabkan bergetarnya udara di dalam kotak

gitar. Peristiwa ini disebut resonansi. Resonansi inilah yang menyebabkan bunyi

menjadi lebih kuat.

Bunyi akan terdengar kuat ketika kita berada di dekat sumber bunyi.

Bunyi terdengar semakin melemah jika kita menjauhi sumber bunyi. Bunyi

yang dihasilkan berbagai benda ada yang kuat, lemah, melengking, atau

bernada rendah.

Banyaknya getaran yang terjadi dalam satu detik disebut frekuensi. Satuannya

frekuensi adalah Hertz (Hz). Suatu benda bergetar dengan frekuensi rendah akan

menghasilkan bunyi yang rendah. Getaran berfrekuensi tinggi akan menghasilkan

bunyi yang tinggi atau melengking.

Berdasarkan kuat lemahnya atau frekuensinya, bunyi dibedakan menjadi tiga

jenis, yaitu:

a. Infrasonik

Infrasonik adalah bunyi yang sangat lemah. Jumlah getaran

bunyinya kurang dari 20 getaran per detik. Kita tidak dapat mendengarkan

bunyi ini. Hanya hewan-hewan seperti jangkrik, angsa, dan anjing yang dapat

mendengarkannya.

12

b. Audiosonik

Audiosonik adalah jenis bunyi yang dapat kita dengar. Jumlah

getaran bunyinya berkisar antara 20 sampai 20.000 getaran per detik.

c. Ultrasonik

Ultrasonik adalah bunyi yang sangat kuat, di atas audiosonik.

Jumlah getaran bunyinya lebih dari 20.000 getaran per detik. Bunyi ini juga

tidak dapat kita dengar. Hewan yang dapat menangkap bunyi ini,

misalnya kelelawar dan lumba-lumba.

3) Sifat-Sifat Energi Bunyi

Energi bunyi mempunyai sifat dapat berpindah ke tempat lain dengan

cara merambat melalui media tertentu. Selain itu, bunyi juga dapat dipantulkan

dan dapat diserap.

a. Bunyi Dapat Merambat Melalui Zat Padat, Zat Cair, dan Gas

Getaran bunyi merambat dalam bentuk gelombang. Oleh karena itu, bunyi

yang merambat disebut gelombang bunyi. Gelombang bunyi dapat merambat melalui

zat padat, cair, dan gas. Perambatan berlangsung paling cepat melalui udara.

Gelombang bunyi tersebut mirip seperti gelombang air.

Jika kita melempar kerikil ke dalam air yang tenang, terbentuklah gelombang

air. Berdasarkan kejadian tersebut dapat disimpulkan bahwa bunyi merambat ke

segala arah. Ketika lonceng sekolah berbunyi, bunyi lonceng merambat melalui

udara. Udara merupakan benda gas. Pada saat lonceng bergetar,

getarannya mendorong molekul udara di sekitarnya. Molekul udara ini kemudian

menabrak lebih banyak molekul udara lainnya sehingga gelombang bunyi dapat

berpindah tempat. Ketika gelombang bunyi mencapai telinga kita, terdengarlah

bunyi.

1) Perambatan bunyi melalui benda padat, Bunyi dapat merambat melalui

benda padat. Perambatan bunyi melalui benda padat dapat kamu gunakan

untuk membuat mainan. Misalnya membuat mainan telepon-teleponan.

Pada waktu bermain telepon-teleponan bunyi merambat melalui benang

menuju ke telinga kita.

2) Perambatan bunyi melalui benda cair, bunyi juga dapat merambat melalui

benda cair. Ketika dua batu diadu di dalam air, bunyi yang ditimbulkan

dapat kita dengar. Hal itu menunjukkan bahwa bunyi dapat merambat

melalui zat cair. Sifat bunyi yang dapat merambat melalui zat cair

dimanfaatkan oleh tim SAR untuk mencari dan menolong kecelakaan yang

terjadi di tengah lautan. Adanya sifat itu, komunikasi antara orang yang ada

di atas kapal dan penyelam dapat dilakukan sehingga pencarian korban

dapat berjalan lancar.

13

3) Perambatan bunyi melalui gas, Udara merupakan benda gas. Kita dapat

mendengar suara orang berbicara dan burung berkicau karena getaran suara

itu masuk ke telinga kita. Hal itu menunjukkan bahwa suara dapat

merambat melalui udara. Demikian juga halnya pada guntur. Pada saat hari

mendung, kita sering mendengar guntur. Guntur dapat kita dengar karena

getaran suaranya masuk ke telinga kita setelah merambat melalui

udara. Udara menjadi perantara bunyi ketika berkomunikasi. Dengan

demikian, di mana pun kamu berada, akan mudah berkomunikasi. Bahkan

dalam jarak cukup jauh pun dapat dilakukan, asal suaranya dikeraskan.

Lain halnya di luar angkasa, komunikasi tidak dapat dilakukan dengan

mudah. Di sana tidak terdapat udara sehingga bunyi tidak dapat merambat.

Oleh karena itu, para astronaut berkomunikasi menggunakan radio.

4) Bunyi tidak dapat merambat di ruang hampa. Hal ini dapat ditunjukkan

dengan sebuah bel listrik yang diletakkan di dalam wadah yang hampa

udara. Jika disembunyikan, bunyi bel dapat kita dengar. Namun, jika udara

dalam wadah yang udaranya dikeluarkan, bunyi bel tidak terdengar

walaupun bel itu digetarkan terus menerus. Bunyi juga memerlukan waktu

tertentu untuk menempuh suatu jarak. Namun, cepat lambat bunyi akan

berubah apabila melalui medium yang berbeda. Makin rapat atau padat

medium perantara, cepat rambat bunyi makin besar. Dengan kata lain,

cepat rambat bunyi tergantung pada jenis medium yang dilaluinya.

b) Bunyi Dapat Diserap dan Dipantulkan

Ketika merambat ke tempat lain, bunyi dapat mengenai benda-benda

di sekitarnya. Bunyi yang mengenai permukaan suatu benda dapat dipantulkan

ataupun diserap. Jika bunyi mengenai dinding, akan dipantulkan. Oleh karena

itu, bunyi tersebut mengalami pemantulan. Biasanya benda yang keras, rapat, dan

mengkilat bersifat memantulkan bunyi.

Sifat-sifat bunyi pantul adalah sebagai berikut :

1) Bunyi pantul memperkuat bunyi asli yaitu bunyi pantul yang dapat

memperkuat bunyi asli. Biasanya terjadi pada keadaan antara sumber bunyi

dan dinding pantul jaraknya tidak begitu jauh (kurang dari 10 meter).

2) Gaung adalah bunyi pantul yang terdengar kurang jelas atau tidak sejelas

bunyi aslinya. Biasanya terjadi pada jarak antara 10 sampai 20

meter. Gaung dapat terjadi di dalam gedung bioskop, gedung konser, atau

gedung pertemuan. Oleh karena itu, untuk meniadakan gaung pada gedung

bioskop atau gedung pertemuan perlu dipasangi bahan peredam bunyi.

3) Gema adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli, gema terdengar

jelas seperti bunyi aslinya Biasanya terjadi pada jarak lebih dari 20

meter. Gema akan terjadi jika kita berteriak di tengah-tengah stadion sepak

bola atau di lereng bukit. Jenis bunyi pantul lain adalah bunyi pantul yang

14

memperkuat bunyi asli. Sifat bunyi pantul ini yaitu memperkuat bunyi asli.

Contohnya suara kita ketika bernyanyi di dalam kamar mandi.

Beberapa manfaat gelombang bunyi dalam hal ini adalah pantulan gelombang

bunyi adalah :

1) Dapat digunakan untuk mengukur kedalaman laut disini yang digunakan

adalah bunyi ultrasonik.

2) Mendeteksi janin dalam rahim, biasanya menggunakan bunyi infrasonik.

3) Mendeteksi keretakan suatu logam dan lain-lain.

4) Diciptakannya speaker termasuk manfaat dari bunyi audiosonik.

Bunyi radio yang terlebih dahulu mengenai stirofoam akan terdengar lebih

lemah. Lemahnya bunyi ini terjadi karena sebagian bunyi itu diserap. Umumnya

benda atau bahan yang berpori bersifat menyerap bunyi. Benda lain yang dapat

menyerap bunyi yaitu karpet. Benda-benda yang dapat menyerap

bunyi dinamakan peredam bunyi. Bahan-bahan ini banyak dipasang pada dinding

sebelah dalam ruangan studio musik ataupun studio rekaman. Dengan dilapisi

peredam bunyi, suara musik yang keras tidak terdengar dari luar studio. Selain itu,

pemasangan peredam bunyi juga untuk menghindari terjadinya gaung.

Syarat terdengarnya bunyi

Syarat terdengarnya bunyi ada 3 macam:

1) Ada medium

Bunyi dapat merambat melalui benda gas seperti udara. Bunyi Guntur dapat

kita dengar karena ada udara. Cepat rambat bunyi di udara pada suhu 200C adalah

343 m per detik. Bunyi dapat pula merambat melalui benda cair seperti untuk mencari

harta karun atau kapal yang tenggelam di dasar laut. Cepat rambat bunyi di air kira-

kira 1.500 m per detik. Selain itu, bunyi dapat merambat melalui benda padat seperti

jika kita mengetuk meja dengan pensil. Cepat rambat bunyi di baja kira-kira 6.000 m

per detik.

2) Ada sumber bunyi

Semua getaran benda yang dapat menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi.

Contohnya : bunyi gong yang dipukul dan bunyi seruling yang ditiup dan sebagainya.

3) Ada pendengar

Pendengar bunyi yaitu manusia dan hewan-hewan.

Sifat-sifat bunyi meliputi :

1) Gelombang bunyi memerlukan medium dalam perambatannya .

Karena gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik, maka dalam

perambatannya bunyi memerlukan medium. Medium atau zat perantara ini dapat

berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di

dalam air, batu bara, atau udara.

15

2) Gelombang bunyi mengalami pemantulan (refleksi)

Salah satu sifat gelombang adalah dapat dipantulkan sehingga gelombang

bunyi juga dapat mengalami hal ini. Hukum pemantulan gelombang: sudut datang =

sudut pantul juga berlaku pada gelombang bunyi. Hal ini dapat dibuktikan bahwa

pemantulan bunyi dalam ruang tertutup dapat menimbulkan gaung.

3) Gelombang bunyi mengalami pembiasan (refraksi).

Salah satu sifat gelombang adalah mengalami pembiasan. Peristiwa

pembiasan dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada malam hari bunyi petir

terdengar lebih keras dari pada siang hari. Hal ini disebabkan karena pada pada siang

hari udara lapisan atas lebih dingin daripada dilapisan bawah. Karena cepat rambat

bunyi pada suhu dingin lebih kecil daripada suhu panas maka kecepatan bunyi

dilapisan udara atas lebih kecil daripada dilapisan bawah, yang berakibat medium

lapisan atas lebih rapat dari medium lapisan bawah. Hal yang sebaliknya terjadi pada

malam hari. Jadi pada siang hari bunyi petir merambat dari lapisan udara atas

kelapisan udara bawah. Untuk lebih jelasnya hal ini dapat kalian lihat pada gambar

dibawah.

4) Gelombang bunyi mengalami pelenturan (difraksi)

Gelombang bunyi sangat mudah mengalami difraksi karena gelombang bunyi

diudara memiliki panjang gelombang dalam rentang sentimeter sampai beberapa

meter. Seperti yang kita ketahui, bahwa gelombang yang lebih panjang akan lebih

mudah didifraksikan. Peristiwa difraksi terjadi misalnya saat kita dapat mendengar

suara mesin mobil ditikungan jalan walaupun kita belum melihat mobil tersebut

karena terhalang oleh bangunan tinggi dipinggir tikungan.

5) Gelombang bunyi mengalami perpaduan (interferensi).

Gelombang bunyi mengalami gejala perpaduan gelombang atau interferensi,

yang dibedakan menjadi dua yaitu interferensi konstruktif (penguatan bunyi)

daninterferensi destruktif (pelemahan bunyi). Misalnya waktu kita berada diantara

dua buah loud-speaker dengan frekuensi dan amplitudo yang sama atau hampir sama

maka kita akan mendengar bunyi yang keras dan lemah secara bergantian Merambat

membutuhkan medium

4) Karakteristik Bunyi

Karakteristik Bunyi ada beberapa macam antara lain:

1) Nada adalah bunyi yang frekuensinya teratur.

2) Desah adalah bunyi yang frekuensinya tidak teratur.

3) Timbre adalah warna bunyi, berupa keseluruhan kesan pendengaran yang kita

peroleh dari sumber bunyi, setelah dipengaruhi resonansi dan zat

pengantar. Warna bunyi adalah bunyi yang frekuensinya sama tetapi terdengar

berbeda.

16

4) Dentum adalah bunyi yang amplitudonya sangat besar dan terdengar

mendadak.

6. Cepat Rambat Bunyi

Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh jenis medium perambatannya. Medium

udara, air, zat padat dan suhu akan menghasilkan cepat rambat bunyi yang berbeda-

beda. Semakin padat suatu medium makin rapat pula partikel dalam medium dan

makin kuat gaya kohesi diantara partikel medium tersebut. Sehingga suatu bagian

dari medium yang bergetar akan menyebabkan bagian lain ikut bergetar secara cepat.

Demikian pula dengan suhu suatu medium. Makin tinggi suhu suatu medium,

makin cepat getaran partikel-partikel dalam medium tersebut, sehingga proses

perpindahan getaran semakin cepat. Karena bunyi merupakan gelombang maka

bunyi mempunyai cepat rambat yang dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :

1. Kerapatan partikel medium yang dilalui bunyi. Semakin rapat susunan

partikel medium maka semakin cepat bunyi merambat, sehingga bunyi

merambat paling cepat pada zat padat.

2. Suhu medium, semakin panas suhu medium yang dilalui maka semakin cepat

bunyi merambat. Hubungan ini dapat dirumuskan kedalam persamaan

matematis (v = v0 + 0,6.t) dimana v0 adalah cepat rambat pada suhu nol

derajat dan t adalah suhu medium.

7. Pemantulan Bunyi

Pada suhu udara 15 derajat selsius bunyi dapat merambat di udara bebas pada

kecepatan 340 meter per detik. Rumus cepat rambat bunyi adalah v = S/t yaitu jarak

tempuh dibagi waktu tempuh. Suhu udara yang lebih panas atau lebih dingin

memengaruhi kecepatan bunyi di udara. Semakin rendah suhu udara makan cepat

rambat bunyi semakin cepat karena partikel udara lebih banyak.

Jenis-Jenis Bunyi Pantul Terdapat beberapa jenis bunyi pantul yaitu, gaung, dan

gema. Bunyi pantul dibedakan menjadi 3 macam yaitu :

1. Bunyi pantul memperkuat bunyi asli yaitu bunyi pantul yang dapat

memperkuat bunyi asli. Biasanya terjadi pada keadaan antara sumber bunyi

dan dinding pantul jaraknya tidak begitu jauh (kurang dari 10 meter).

2. Gaung adalah bunyi pantul yang terdengar hampir bersamaan dengan bunyi

asli. Biasanya terjadi pada jarak antara 10 sampai 20 meter. Sehingga bunyi

asli menjadi tidak jelas. Timbulnya gaung didalam gedung sangat merugikan

sehingga gaung harus diredam atau di serap, bahan yang biasa digunakan

untuk dapat mencegah terjadinya gaung adalah gabus, busa,dan kapas.

3. Gema adalah bunyi pantul yang terdengar setelah bunyi asli. Biasanya terjadi

pada jarak lebih dari 20 meter. Gema terjadi jika bunyi dipantulkan oleh suatu

permukaan, seperti tebing pegunungan, dan kembali kepada kita segera

17

setelah bunyi asli dikeluarkan. Meskipun suara yang dihasilkan lebih lemah

dari bunyi asli.

8. Kekuatan Bunyi

Bunyi yang kuat berbeda dengan bunyi yang tinggi. Kekuatan bunyi tidak

ditentukan oleh frekuensi bunyi, tetapi oleh hal-hal yang lain, khususnya; amplitudo,

resonansi, dan jarak.

Amplitudo adalah lebar getar atau simpang getar yang dibuat oleh sumber

bunyi. Semakin lebar getarannya, semakin kuat pula bunyinya.

Resonansi berarti ikut bergetar sejalan getaran bunyi. Biasanya dilakukan oleh benda

atau bagian terdekatnya. Dan sedikit banyak kejadian ini akan menambah kekuatan

getar sumbe rbunyi.

Contoh gitar; walaupun sumber bunyinya pada senar, namun kekuatannya bunyinya

lebih berasal dari kotak kayunya. Sebab, udara di dalam kotak itulah pelaku

resonansi, yang justru lebih kuat daripada sumber bunyi. Sehingga kotak tersebut

dinamakan kotak resonator. Namun kotak resonatornya hanya berlaku pada gitar

accostic. Pada gitar elektrik resonansi dibuat oleh proses elektrik.

Jarak dimaksukan bahwa kekutan bunyi juga ditentukan oleh jarak antara sumber

bunyi dengan alat pendengar atau penerima. Memakin dekat, akan semakin keras

bunyinya. Sebagaimana frekuensi, kekuatan bunyi juga dapat diiukur. Biasanya

digunakan satuan decibel yang disngkat db.

Angka petunjuk antara 0 db sampai kurang lebih 120 db. Sebagai bandingan;

bunyi biola selembut-lembutnya yang setara dengan siulan kita lebih kurang 20 db.

Sedangkan bagian kuat dari pemain orkes besar kurang lebih hanya mencapai 95 db.

9. Rumus-rumus yang berhubungan dengan bunyi

Bunyi memerlukan waktu untuk merambat melalui medium udara dari satu

tempat ke tempat lainnya. jarak yang ditempuh bunyi dalam waktu satu sekon disebut

Cepat Rambat Bunyi. Jika jarak yang ditempuh bunyi s dan waktu yang diperlukan t,

cepat rambat bunyi v dapat dirumuskan :[9]

V = s/t

V= cepat rambat bunyi (m/s) s = Jarak tempuh bunyi (m)

t= waktu yang diperlukan (s) .

Pada pembahasan gelombang waktu yang diperlukan untuk satu

gelombang adalah Periode t =

T sedangkan jarak tempuh bunyi adalah panjang gelombang s = λ,

sehingga :

V = s/t=

Tλ =λ.f karena f = T

Dimana : V = cepat rambat bunyi (m/s)

18

T= Periode (s)

λ = Panjang gelombang (m)

f = frekuensi gelombang (Hz)

10. Manfaat Bunyi

Beberapa Manfaat adanya bunyi, antara lain :

1. Sifat-sifat gelombang bunyi, seperti sifat pemantulan, nada, dan frekuensi

ultrasonik, bermanfaat dalam kehidupan manusia. Dengan adanya tangga nada,

umat manusia menjadi lebih “manusia”. Nada-nada dilantunkan sebagai

ekspresi pemikiran, motivasi, dan emosi.

2. Mendeteksi adanya tumor, menyelidiki otak, hati, dan liver, menghancurkan

batu ginjal.

3. Tentu kita pernah mendengar apa yang disebut dengan USG (Ultrasonografi)

sebagai metode untuk mendeteksi janin. Walaupun penggunaan gelombang

ultrasonik kalah akurat dengan sinar-X (rontgen), namun belum pernah

ditemukan hingga saat ini efek samping dari penggunaan gelombang ultrasonik

dibandingkan dengan penggunaan sinar-X.

4. Penggunaan bersama-sama gelombang ultrasonik dan sifat pemantulan

digunakan dalam alat yang disebut SONAR (Sound Navigating Ranging)

bermanfaat untuk mengukur kedalaman laut, mendeteksi ranjau, kapal

tenggelam, letak palung laut, dan letak kelompok ikan.

5. Selain di laut, di darat pun gelombang ultrasonik dapat digunakan untuk

mendeteksi kandungan minyak dan mineral dalam bumi.

6. Pemantulan bunyi dapat digunakan untuk mengukur panjang lorong gua, atau

menyelidiki kerusakan logam.

D. RINGKASAN MATERI

Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal

yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat

cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, kayu,

atau udara. Alam kita terdiri atas energi, materi dan gelombang (frekuensi), Bunyi

adalah energi yang berubah menjadi gelombang. Gelombang merambat kesemua

jurusan, untuk merambat melewati ruang dia memerlukan materi. Materi yang

diperlukan bunyi untuk merambat adalah udara.

Sumber bunyi (materi yang bergetar karena enegi) --> bunyi (gelombang) -->

merambat melalui udara (materi) --> sampai ke telinga (materi) --> komponen

telinga bergetar --> diterjemahkan oleh otak menjadi bunyi.

19

E. Tugas dan Latihan

1. Pada suatu saat terlihat kilat dan 20 sekon kemudian baru terdengar

gunturnya. Jika cepat rambat bunyi di udara adalah 340 m/s. berapa jarak asal

suara dengan pengamat ?

2. Berapakah panjang gelombang bunyi yang memiliki frekuensi 2 KHz yang

merambat di udara. Jika cepat rambat bunyi diudara adalah 340 m/s ?.

F. Rambu-Rambu Jawaban

1. Diketahui : V = 340 m/s

t = 20 sekon

Ditanyakan : S = …….?

Jawab : S=V . t

= 340 m/s . 20 s

= 6.800 m

S = 6,8 km

2. Diketahui : f = 2 KHz = 2000 Hz

V = 340 m/s

Ditanyakan : λ = …….?

Jawab : λ = f.v

= 2000. 340

= 0,17 m

20

BAB IV

A. TUJUAN

Setelah mempelajari buku ajar ini, anda diharapkan mampu menjelaskan

konsep materi, perubahan materi, dan pengelompokkan materi.

B. POKOK-POKOK MATERI

1. Materi, sifat‐sifat materi dan partikel penyusun materi

2. Klasifikasi materi

3. Proses perubahan materi baik secara fisika maupun kimia

4. Perbedaan perubahan sifat benda secara fisika maupun kimia

C. URAIAN MATERI

1. Pengertian Materi

Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat menempati sebuah

ruang. Materi disebut juga dengan zat. Materi dapat berwujud :

Gas, misalnya; udara, gas oksigen, gas karbondioksida, dan lain-lain.

Cair, misalnya; air, minyak, bensin, alkohol, dan lain-lain.

Padat, misalnya; batu, kayu, besi, dan lain-lain.

Di alam semesta materi dapat mengalami perubahan wujud dari wujud yang satu ke

wujud yang lainnya jika menerima atau melepaskan energy /kalor.

2. Sifat-Sifat Materi

Materi mempunyai dua sifat, yaitu:

a) Sifat Fisika, adalah sifat meteri yang tidak berhubungan dengan pembentukan zat

baru. Sifat fisika meliputi :

1. Sifat intensif, yaitu sifat fisika yang tidak bergantung pada jumlah dan ukuran

zat.

Misalnya; warna, bau , titik didih, dan lain-lain.

2. Sifat Ekstensif, yaitu fisika yang bergantung pada jumlah dan ukuran zat.

Misalnya; kelarutan, massa jenis, volume, dan lain-lain.

b) Sifat Kimia, adalah sifat materi yang berhubungan dengan pembentukan zat baru.

Misalnya; kereaktifan , keterbakaran, kestabilan, dan lain-lain.

MATERI DAN PERUBAHANNYA

21

3. Perubahan Materi

Setiap materi akan mengalami perubahan.Perubahan materi meliputi:

a) Perubahan fisika, yaitu perubahan materi yang tidak menghasilkan zat

baru.

Misalnya; lilin dipanaskan, batu es mencair, besi meleleh, dan lain-lain.

Pada umumnya perubahan fisika hanya mengalami perubahan wujud dan yang

disertai dengan peerrubahan energi. Perubahan fisika terjadi karena materi

memiliki sifat fisika.

b) Perubahan kimia, yaitu perubahan materi yang menghasilkan zat baru.

Misalnya; besi berkarat, kayu terbakar, buah menjadi busuk, dan lain-lain.

Dalam perubahan kimia tidak hanya mengalami perubahan wujud, juga

mengalami perubahan zat tetapi tidak mengalami perubahan massa.

Perubahan kimia terjadi karena materi mempunyai sifat-sfat kimia. Perubahan

kimia disebut juga reaksi kimia.

Reaksi kimia yang terjadi pada suatu zat dapat diketahui berdasarkan

tanda-tanda/gejala-gejala yang menyertai reaksi tersebut. Gejala- gejala atau

tanda-tanda yang menyertai reaksi kimia adalah sebagai berikut:

1. Terjadi perubahan warna, misalnya; buah menjadi masak, besi

berkarat, roti menjadi gosong, dan lain-lain.

2. Terjadi perubahan suhu, misalnya; singkong menjadi tape, kedelai

menjadi tempe, karbid disiram air, dan lain-lain.

3. Terbentuk gas, misalnya; kertas dibakar, kompor menyala, karbid

disiram air, sampah membusuk, dan lain-lain.

4. Terbentuk endapan, misalnya; susu menjadi basi, minyak menjadi

tengik, batu kapur disiram air, dan lain-lain.

D. RINGKASAN MATERI

Materi mempunyai massa dan dapat menempati ruangan. Di alam

semesta materi dapat mengalami perubahan wujud. Selain berubah wujud materi

juga mengalami perubahan fisika dan kimia. Dalam perubahan fisika tidak dihasilkan

zat baru sedangkan dalam perubahan kimia dihasilkan zat baru. Perubahan fisika

ditandai dengan perubahan wujud. Perubahan kimia ditandai dengan terbentuknya

gas, terjadi perubahan warna, terbentuknya endapan, atau perubahan suhu

E. Tugas dan latihan

1. Apa yang dimaksud dengan materi/zat ?!

22

F. Rambu-rambu jawaban

Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat menempati sebuah ruang.

Materi disebut juga dengan zat. Materi dapat berwujud :

Gas, misalnya; udara, gas oksigen, gas karbondioksida, dan lain-lain.

Cair, misalnya; air, minyak, bensin, alkohol, dan lain-lain.

Padat, misalnya; batu, kayu, besi, dan lain-lain.

23

BAB V

A. TUJUAN

Setelah mempelajari buku ajar ini, anda diharapkan mampu mampu menjelaskan

dan memahami benda-benda langit bumi

B POKOK-POKOK MATERI

1. TataSurya

2. Bentuk Garis Edar Planet

3. Jenis-Jenis Planet

4. Benda Langit Lainnya

C. URAIAN MATERI

1. Tata Surya

Para astronom mempercayai bahwa mulainya ruang, waktu, dan materi yang

terdapat di alam semesta ini berasal dari suatu ledakan besar yang disebut Big Bang.

Alam semesta mengembang dengan cepat dalam beberapa tahun pertama sejak

terjadinya ledakan besar dalam suhu yang sangat tinggi itu. Gumpalan gas dan debu

yang terjadi membentuk awan raksasa yang berputar mengelilingi pusat jagat raya.

Seiring dengan turunnya suhu, gumpalan gas dan debu yang membeku membentuk

partikel-partikel penyusun benda-benda langit dan planet-planet. Bendabenda langit

tersebut membentuk susunan dalam sebuah galaksi. Terdapat ribuan galaksi dalam

jagat raya ini, termasuk galaksi Bima Sakti, tempat terdapat sistem tata surya kita.

Tata surya kita berpusat pada Matahari sebagai pusat edar planet-planet dan anggota

tata surya lain. Anggota tata surya terdiri atas Matahari, 8 planet, SatelitSatelit planet,

Asteroid, Meteorit, dan Komet. Berdasarkan jarak dari Matahari, nama planet-planet

anggota tata surya adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus,

dan Neptunus. Planet-planet ini dikelompokkan berdasarkan sifat atau acuan tertentu.

Gambar 1. Tata surya tempat Bumi kita berada termasuk dalam anggota galaksi Bima

Sakti.

TATA SURYA DAN BENDA LANGIT

24

Berdasarkan garis edar bumi, planet-planet dikelom pokkan menjadi planet

inferior dan planet superior. Planet inferior adalah planet-planet yang berada di antara

garis edar bumi dan Matahari, sedangkan planet superior adalah planet-planet yang

beredar di luar garis edar bumi. Berdasarkan letaknya terhadap sabuk Asteroid,

planet-planet dikelompokkan menjadi planet dalam (inner planets) dan planet luar

(outer planets). Planet dalam adalah planet-planet yang berada di antara sabuk

Asteroid dan Matahari. Planet luar adalah planet-planet yang berada di bagian luar

sabuk Asteroid.

Planet-planet juga dikelompokkan berdasarkan ukuran dan kemiripannya

dengan planet Bumi. Merkurius, Venus, dan Mars disebut planet kebumian

(terrestrial planets) karena berukuran kecil serta permukaannya rapat dan padat.

Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus disebut planet besar (major planets) karena

bentuknya yang besar. Seperti halnya Matahari, keempat planet besar tersebut

sebagian besar unsurnya terdiri atas hidrogen dan helium serta memiliki permukaan

bersuhu tinggi.

2. Bentuk Garis Edar Planet

Planet-planet bergerak beredar mengitari Matahari dengan garis edar berbentuk

elips. Untuk selanjutnya, garis edar ini disebut sebagai orbit. Setiap planet akan lebih

dekat ke Matahari pada suatu waktu tertentu dibandingkan dengan waktu-waktu

lainnya. Titik pada orbit saat sebuah planet berada paling dekat dengan Matahari

disebut titik perihelium. Titik pada orbit saat sebuah planet berada paling jauh dengan

Matahari disebut titik aphelium.

Mengapa planet-planet dapat beredar mengelilingi Matahari? Matahari dan

planet-planet menghasilkan gaya tarik menarik. Karena Matahari memiliki massa

yang jauh lebih besar dari planet-planet maka gaya tarik atau gaya gravitasi inilah

yang mengikat planet-planet tetap pada orbitnya. Satu planet dapat dibandingkan

dengan planet lainnya dari: a. jarak rata-rata dari Matahari, b. garis tengah, c. massa,

d. massa jenis, e. periode rotasi, dan f. periode revolusi. Nilai semua ukuran planet itu

ditunjukkan pada Tabel 1 berikut.

25

Tabel 1. Ukuran Planet

Tabel 12.1 Data Perbandingan Antarplanet

1. Jenis-Jenis Planet

a. Merkurius

Merkurius lebih dekat ke Matahari daripada Bumi (Gambar 12.4). Permukaan

planet Merkurius berbatu-batu dan suhunya mencapai 450°C. Permukaan planet ini

mirip dengan permukaan Bulan. Merkurius memiliki densitas tertinggi di antara

planet lainnya. Diameter = 4.878 km Jarak dari Matahari: maksimum = 70.000.000

km minium = 46.000.000 km Massa berevolusi = 88 hari 1 hari = 59 kali

hari bumi Massa = 0,055 kali massa bumi Densitas = 0,98 kali densitas bumi Suhu

permukaan: maksimum = 450oC minimum = –170oC.

b. Venus

Venus memiliki ukuran dan komposisi yang hampir sama dengan Bumi.

Venus berbeda dari planet lain karena berotasi dengan arah terbalik. Karena lapisan

atmosfer yang tipis dan jaraknya yang dekat dengan Matahari, tidak ditemukan air di

Venus. Diameter (dari ekuator) = 12.104 km Diameter (dari kutub) = 12.400

km Jarak dari Matahari: maksimum = 109.000.000 km Masa berevolusi = 225

hari 1 hari = 117 kali hari bumi Massa = 0,82 kali massa bumi Densitas = 0,89

kali densitas bumi Suhu permukaan = maksimum 480oC.

c. Bumi

Bumi, planet tempat kita tinggal, sekitar 2/ 3 bagiannya tersusun atas air.

Permukaan bumi tidak begitu terlihat jelas karena tebalnya atmosfer dan awan putih

yang menutupi permukaannya .Diameter (dari ekuator) = 12.756.000 km Diameter

(dari kutub) = 12.713.000 km Jarak dari Matahari: 21 Juni = 152.000.000 km 22

Desember = 147.000.000 km 1 hari = 23 jam 56 menit Keliling bumi = 40.075 km

d. Mars

Mars dikenal sebagai planet merah karena permukaannya tampak seperti

pasir merah pada malam hari. Atmosfer Mars yang tipis mengandung unsur-unsur

karbon dioksida (95,4 %), nitrogen, uap air, dan lain-lain. Diameter (dari ekuator)

= 6.785 km Jarak dari Matahari: maksimum = 249.000.000 km minimum =

26

207.000.000 km Masa berevolusi = 687 hari 1 hari = 24 jam 37 menit Massa =

0,11 kali massa bumi Densitas = 0,71 kali densitas bumi Suhu permukaan:

maksimum = –30oC minimum = –100oC.

e. Jupiter

Jupiter merupakan planet terbesar dalam tata surya. Planet ini memiliki 16

Satelit. Sabuk awan berputar-putar menutupi permukaan Jupiter yang terdiri atas

campuran gas dan cairan (Gambar 12.8). Diameter (dari ekuator) = 142.800 km

Diameter (dari kutub) = 134.000 km Jarak dari Matahari: maksimum = 816.000.000

km minimum = 741.000.000 km Massa berevolusi = 11,9 tahun 1 hari = 9 jam 50

menit Massa = 318 kali massa bumi Densitas = 0,39 kali densitas bumi Suhu

permukaan = –150oC

f. Saturnus

Saturnus hampir sama dengan Jupiter. Planet ini dilingkari oleh pita-pita awan

yang berbentuk seperti cincin. Saturnus memiliki jumlah Satelit paling banyak

dibandingkan dengan planet lain (Gambar 12.9). Diameter (dari ekuator) = 120.200

km Diameter (dari kutub) = 103.000 km Jarak dari Matahari: maksimum =

1.507.000.000 km minimum = 1.374.000.000 km Massa berevolusi = 29,5 tahun 1

hari = 10 jam 14 menit Massa = 95 kali massa bumi Suhu permukaan = –170oC

Sumber: www.astronomycafe.net

g. Uranus

Atmosfer planet Uranus tampak biru karena awan gas metana menutupi sinar

merah Diameter (dari ekuator) = 52.000 km Diameter (dari kutub) = 50.200 km Jarak

dari Matahari: maksimum = 3.007.000.000 km minimum = 2.737.000.000 km

Massa berevolusi = 84 tahun 1 hari = 17 jam 24 menit Massa = 14,6 kali massa

bumi Densitas = 0,22 kali densitas bumi Suhu permukaan = –200oC.

h. Neptunus

Neptunus memiliki atmosfer hidrogen berwarna biru mencolok dan awan gas

metana. Neptunus memiliki inti dari batuan sebesar Bumi. Planet ini memiliki 3

cincin dan 8 Satelit. Diameter (dari ekuator) = 48.400 km Diameter (dari kutub) =

48.700 km Jarak dari Matahari: maksimum = 4.540.000.000 km minimum =

4.462.000.000 km Masa berevolusi = 164,3 hari 1 hari = 18 jam Massa = 17 kali

massa bumi Densitas = 0,03 kali densitas bumi Suhu permukaan = –210oC

3. Benda Langit Lainnya

a. Satelit

Satelit adalah benda langit yang beredar mengelilingi Matahari dan planet

induknya. Selain planet Merkurius dan Venus, planet lainnya memiliki Satelit sendiri

dengan jumlah tertentu. Seperti halnya planet, Satelit pun berputar pada sumbunya.

Jumlah Satelit setiap planet berbeda, seperti terlihat dalam.

27

Tabel 2. Jumlah Satelit

b. Komet

Ketika kamu menatap langit, pernahkah kamu melihat benda seperti bintang

berekor sedang melintas? Benda tersebut adalah komet. Komet berasal dari kata Latin

yang berarti rambut karena ekor komet yang terlihat seperti rambut. Komet adalah

salah satu benda langit yang berukuran kecil, seperti halnya Asteroid, tetapi memiliki

komposisi yang berbeda. Materi penyusun komet terdiri atas zat padat, debu, es, dan

gas yang mudah menguap.

Komet mengitari Matahari dengan garis edar berbentuk elips yang lebih

lonjong. Pada saat lintasan komet mendekati Matahari, panas matahari membuat suhu

komet naik dan membakar material penyusunnya. Partikel yang menguap terlihat di

angkasa seperti ekor. Edmond Halley (1656–1742) adalah ilmuwan pertama yang

membuktikan bahwa Komet beredar mengelilingi Mata hari. Dia mengamati sebuah

Komet yang tampak pada 1531 dan tampak kembali pada 1607. Pada 1682 Komet

yang sama terlihat kembali. Komet tersebut dinamakan Komet Halley sebagai

penghargaan kepada penemunya. Komet Halley terakhir kali terlihat tahun 1986.

c. Asteroid

Asteroid adalah benda angkasa yang terbesar berukuran beberapa ratus

kilometer sampai yang terkecil berukuran kurang dari satu kilometer. Kebanyakan

asteroid beredar mengelilingi Matahari dengan orbit di antara planet Mars dan planet

28

Jupiter. Kumpulan asteroid yang beredar dalam lintasan utama tersebut disebut sabuk

asteroid.

Asteroid tampak dalam jumlah yang tidak begitu banyak dan beredar di luar

lintasan utama. Asteroid yang dinamakan Apollo beredar mengelilingi Matahari dan

memotong garis edar bumi. Asteroid terbesar yang diketahui dinamakan Ceres

(diambil dari nama dewi pertanian bangsa Romawi) dengan diameter kurang lebih

750 km.

d. Meteorid,

Meteor, dan Meteorit Pernahkah kamu melihat cahaya berkelip di langit

malam hari yang cerah? Benda langit yang kamu lihat itu adalah meteor. Meteorid

atau bintang jatuh adalah asteroid atau komet yang jatuh dan masuk ke dalam

atmosfer bumi. Meteor itu bergesekan dengan lapisan atmosfer maka timbullah panas

sehingga meteor akan berpijar. Kebanyakan meteor akan habis terbakar sebelum

sampai di permukaan bumi. Meteor yang sampai ke permukaan bumi disebut

meteorit. Sebuah meteorit sangat besar yang pernah jatuh ke bumi membentuk kawah

berdiameter kurang lebih 1.265 m dengan kedalaman kurang lebih 190 m terletak di

Arizona, Amerika Serikat.

D. RINGKASAN MATERI

Para astronom mempercayai bahwa mulainya ruang, waktu, dan materi yang

terdapat di alam semesta ini berasal dari suatu ledakan besar yang disebut Big Bang.

Alam semesta mengembang dengan cepat dalam beberapa tahun pertama sejak

terjadinya ledakan besar dalam suhu yang sangat tinggi itu. Gumpalan gas dan debu

yang terjadi membentuk awan raksasa yang berputar mengelilingi pusat jagat raya.

Seiring dengan turunnya suhu, gumpalan gas dan debu yang membeku membentuk

partikel-partikel penyusun benda-benda langit dan planet-planet. Bendabenda langit

tersebut membentuk susunan dalam sebuah galaksi. Terdapat ribuan galaksi dalam

jagat raya ini, termasuk galaksi Bima Sakti, tempat terdapat sistem tata surya kita.

Tata surya kita berpusat pada Matahari sebagai pusat edar planet-planet dan anggota

tata surya lain. Anggota tata surya terdiri atas Matahari, 8 planet, SatelitSatelit planet,

Asteroid, Meteorit, dan Komet. Berdasarkan jarak dari Matahari, nama planet-planet

anggota tata surya adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus,

dan Neptunus. Planet-planet ini dikelompokkan berdasarkan sifat atau acuan tertentu.

E. Tugas dan Latihan

1. Tuliskanlah planet-planet yang termasuk ke dalam planet inferior dan

superior.

2. Tuliskanlah nama-nama planet yang termasuk dalam planet dalam dan luar!

29

F. Rambu-Rambu Jawaban

1. Jawaban Anda benar jika menjelaskan Planet inferior adalah planet-planet

yang berada di antara garis edar bumi dan Matahari, sedangkan planet

superior adalah planet-planet yang beredar di luar garis edar bumi.

2. Jawaban Anda benar jika menjelaskan planet dalam adalah planet-planet yang

berada di antara sabuk Asteroid dan Matahari. Planet luar adalah planet-planet

yang berada di bagian luar sabuk Asteroid.

30

BAB VI

A. TUJUAN

Setelah mempelajari buku ajar ini, anda diharapkan mampu menjelaskan konsep

listrik dan resistansi listrik, sifat rangkaian listrik serta penerapannya

B POKOK-POKOK MATERI

1) Muatan listrik.

2) Benda-benda bermuatan listrik.

3) Gaya dan medan listrik dari suatu muatan listrik.

4) Karakteristik suatu kapasitor dan sifat kapasitansi

5) Arus listrik.

6) Prinsip hukum Ohm.

7) Rangkaian hambatan pada rangkaian listrik.

8) Rangkaian listrik terbuka, tertutup, seri, paralel, campuran.

9) Sifat konduktor dan isolator listrik dan contohnya dalam kehidupan

C. URAIAN MATERI

1. Pengertian Listrik Dinamis

Listrik dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. Cara mengukur kuat arus

pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagai waktu dengan satuan muatan listrik

adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. Kuat arus pada rangkaian bercabang

sama dengan kuat arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar, sedangkan

pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan.

Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan, pada rangkaian seri tegangan

sangat tergantung pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak

berpengaruh pada hambatan. Semua itu telah dikemukakan oleh Hukum Kirchoff

yang berbunyi “jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus

listrik yang keluar”. Berdasarkan Hukum Ohm dapat disimpulkan cara mengukur

tegangan listrik adalah kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya selalu sama karena

tegangan sebanding dengan kuat arus, tegangan memiliki satuan volt(V) dan kuat

arus adalah ampere (A) serta hambatan adalah ohm.

2. Hukum Ohm

Aliran arus listrik dalam suatu rangkaian tidak berakhir pada alat listrik. tetapi

melingkar kernbali ke sumber arus. Pada dasarnya alat listrik bersifat menghambat

alus listrik. Hubungan antara arus listrik, tegangan, dan hambatan dapat diibaratkan

seperti air yang mengalir pada suatu saluran. Orang yang pertama kali meneliti

hubungan antara arus listrik, tegangan. dan hambatan adalah Georg Simon Ohm

LISTRIK DINAMIS

31

(1787-1854) seorang ahli fisika Jerman. Hubungan tersebut lebih dikenal dengan

sebutan hukum Ohm.

3. Kuat Arus Listrik (I)

Aliran listrik ditimbulkan oleh muatan listrik yang bergerak di dalam suatu

penghantar. Arah arus listrik (I) yang timbul pada penghantar berlawanan arah

dengan arah gerak elektron.

Muatan listrik dalam jumlah tertentu yang menembus suatu penampang dari

suatu penghantar dalam satuan waktu tertentu disebut sebagai kuat arus listrik. Jadi

kuat arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang mengalir dalam kawat penghantar

tiap satuan waktu. Jika dalam waktu t mengalir muatan listrik sebesar Q, maka kuat

arus listrik I adalah:

I = Q/t

Keterangan:

I merupakan kuat arus listrik (coulumb/sekon = ampere (A))

Q merupakan muatan listrik (coulumb)

T merupakan wakti (sekon)

4. Beda Potensial atau Tegangan Listrik (V)

Terjadinya arus listrik dari kutub positif ke kutub negatif dan aliran elektron

dari kutub negatif ke kutub positif, disebabkan oleh adanya beda potensial antara

kutub positif dengan kutub negatif, dimana kutub positif mempunyai potensial yang

lebih tinggi dibandingkan kutub negatif.

Beda potensial antara kutub positif dan kutub negatif dalam keadaan terbuka disebut

gaya gerak listrik dan dalam keadaan tertutup disebut tegangan jepit.

Hubungan antara kuat arus listrik (I) dan tegangan listrik (V)

Hubungan antara V dan I pertama kali ditemukan oleh seorang guru Fisika

berasal dari Jerman yang bernama George Simon Ohm. Dan lebih dikenal sebagai

hukum Ohm yang berbunyi:

Besar kuat arus listrik dalam suatu penghantar berbanding langsung dengan beda

potensial (V) antara ujung-ujung penghantar asalkan suhu penghantar tetap.

Hasil bagi antara beda potensial (V) dengan kuat arus (I) dinamakan hambatan

listrik atau resistansi (R) dengan satuan ohm.

R = V/I atau V = I . R

Keterangan:

R merupaan hambatan listrik (ohm)

V merupakan beda potensial atau tegangan (volt = V)

I merupakan kuat arus listrik (ampere = A)

32

Hubungan Antara Hambatan Kawat Dengan Jenis Kawat Dan Ukuran Kawat

Hambatan atau resistansi berguna untuk mengatur besarnya kuat arus listrik yang

mengalir melalui suatu rangkaian listrik. Dalam radio dan televisi, resistansi berguna

untuk menjaga kuat arus dan tegangan pada nilai tertentu dengan tujuan agar

komponen-komponen listrik lainnya dapat berfungsi dengan baik.

Komponen yang khusus dibuat untuk menghambat arus listrik disebut resistor

(pengharnbat). Sebuah resistor dapat dibuat agar mempunyai nilai hambatan tertentu.

Jika dipasang pada rangkaian sederhana, resistor berfungsi untuk mengurangi kuat

arus. Namun, jika dipasang pada rangkaian yang rumit, seperti radio, televisi, dan

komputer, resistor dapat berfungsi sebagai pengatur kuat arus. Dengan demikian,

komponen-komponen dalam rangkaian itu dapat berfungsi dengan baik.

Resistor sederhana dapat dibuat dari bahan nikrom (campuran antara nikel, besi.

krom, dan karbon). Selain itu, resistor juga dapat dibuat dari bahan karbon. Nilai

hambatan suatu resistor dapat diukur secara langsung dengan ohmmeter. Biasanya,

ohmmeter dipasang bersama-sama dengan amperemeter dan voltmeter dalam satu

perangkat yang disebut multimeter. Selain dengan ohmmeter, nilai hambatan resistor

dapat diukur secara tidak langsung dengan metode amperemeter voltmeter.

Hambatan Kawat Penghantar

Berdasarkan keterangan di atas. dapat disimpulkan bahwa besar hambatan suatu

kawat penghantar:

1. Sebanding dengan panjang kawat penghantar. artinya makin panjang

penghantar, makin besar hambatannya,

2. Bergantung pada jenis bahan kawat (sebanding dengan hambatan jenis

kawat), dan

3. Berbanding terbalik dengan luas penampang kawat, artinya makin kecil luas

penampang, makin besar hambatannya.

5. Hukum Kirchoff

Hukum I Kirchoff

Dalam alirannya, arus listrik juga mengalami cabang-cabang. Ketika arus listrik

melalui percabangan tersebut, arus listrik terbagi pada setiap percabangan dan

besarnya tergantung ada tidaknya hambatan pada cabang tersebut. Bila hambatan

pada cabang tersebut besar maka akibatnya arus listrik yang melalui cabang tersebut

juga mengecil dan sebaliknya bila pada cabang, hambatannya kecil maka arus listrik

yang melalui cabang tersebut arus listriknya besar.

Hukum I Kirchoff berbunyi:

1. Jumlah kuat arus listrik yang masuk ke suatu titik simpul sama dengan jumlah

kuat arus listrik yang keluar dari titik simpul tersebut.

2. Hukum I Kirchhoff tersebut sebenarnya tidak lain sebutannya dengan hukum

kekekalan muatan listrik.

33

3. Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai:

Rangkaian Hambatan

Rangkaian Seri

Rangakaian Paralel

Rangkaian Seri

Berdasarkan hukum Ohm: V = IR, pada hambatan R1 terdapat teganganV1 =IR1

dan pada hambatan R2 terdapat tegangan V2 = IR 2. Karena arus listrik mengalir

melalui hambatan R1 dan hambatan R2, tegangan totalnya adalah

VAC = IR1 + IR2.

Mengingat VAC merupakan tegangan total dan kuat arus listrik yang mengalir pada

rangkaian seperti di atas (rangkaian tak bercabang) di setiap titik sama maka

VAC=IR1+IR2

IR1=I(R1+R2)

R1=R1+R2 ; R1 = hambatan total

Rangkaian seperti di atas disebut rangkaian seri. Selanjutnya, R1 ditulis Rs (R

seri) sehingga Rs = R1 + R2 +…+Rn, dengan n = jumlah resistor. Jadi, jika beberapa

buah hambatan dirangkai secara seri, nilai hambatannya bertambah besar. Akibatnya,

kuat arus yang mengalir makin kecil. Hal inilah yang menyebabkan nyala lampu

menjadi kurang terang (agak redup) jika dirangkai secara seri. Makin banyak lampu

yang dirangkai secara seri, nyalanya makin redup. Jika satu lampu mati (putus),

lampu yang lain padam.

34

Rangakaian Paralel

Mengingat hukum Ohm: I = V/R dan I = I1+ I2, maka

Pada rangkaian seperti di atas (rangkaian bercabang), V AB =V1 = V2 = V. Dengan

demikian, diperoleh persamaan

Rangkaian yang menghasilkan persamaan seperti di atas disebut rangkaian paralel.

Oleh karena itu, selanjutnya Rt ditulis Rp (Rp = R paralel). Dengan demikian, diperoleh

persamaan

Berdasarkan persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa dalam rangkaian

paralel, nilai hambatan total (Rp) lebih kecil dari pada nilai masing-masing hambatan

penyusunnya (R1 dan R2). Oleh karena itu, beberapa lampu yang disusun secara

paralel sama terangnya dengan lampu pada intensitas normal (tidak mengalami

penurunan). Jika salah satu lampu mati (putus), lampu yang lain tetap menyala.

Hukum II Kirchoff

Pemakaian Hukum II Kirchhoff pada rangkaian tertutup yaitu karena ada

rangkaian yang tidak dapat disederhanakan menggunakan kombinasi seri dan paralel.

Umumnya ini terjadi jika dua atau lebih ggl di dalam rangkaian yang dihubungkan

dengan cara rumit sehingga penyederhanaan rangkaian seperti ini memerlukan teknik

khusus untuk dapat menjelaskan atau mengoperasikan rangkaian tersebut. Jadi

Hukum II Kirchhoff merupakan solusi bagi rangkaian-rangkaian tersebut yang

berbunyi:

Di dalam sebuah rangkaian tertutup, jumlah aljabar gaya gerak listrik (ε)

dengan penurunan tegangan (IR) sama dengan nol.

Hukum Kirchoff II dirumuskan sebagai berikut:

35

Energi Listrik

Baterai membangkitkan energi pada hambatan R

Karena q = I . t, dimana I adalah kuat arus listrik dan t waktu, maka besar usaha

yang dilakukan adalah:

W = V . I . t

Karena V = I . R, maka besar usaha W yang sama dengan energi listrik adalah

Daya Listrik

Besar Daya listrik (P) pada suatu alat listrik adalah merupakan besar energi listrik

(W) yang muncul tiap satuan waktu (t), kita tuliskan.

36

6. Alat-Alat Ukur Pada Listrik Dinamis

Ampermeter

Ampermeter adalah alat untuk mengukur arus listrik. Bagian terpenting dari

Ampermeter adalah galvanometer. Galvanometer bekerja dengan prinsip gaya antara

medan magnet dan kumparan berarus.

Galvanometer dapat digunakan langsung untuk mengukur kuat arus searah

yang kecil. Semakin besar arus yang melewati kumparan semakin besar simpangan

pada galvanometer.

Ampermeter terdiri dari galvanometer yang dihubungkan paralel dengan

resistor yang mempunyai hambatan rendah. Tujuannya adalah untuk menaikan batas

ukur ampermeter. Hasil pengukuran akan dapat terbaca pada skala yang ada pada

ampermeter.

Voltmeter

Voltmeter adalah alat untuk mengukur tegangan listrik atau beda potensialantara dua

titik. Voltmeter juga menggunakan galvanometer yang dihubungkan seri dengan

resistor. Coba Anda bedakan dengan Ampermeter!

Beda antara Voltmeter dengan Ampermeter adalah sebagai berikut:

1. Ampermeter merupakan galvanometer yang dirangkai dengan hambatan

shunt secara seri, Voltmeter secara paralel.

2. Hambatan Shunt yang dipasang pada Ampermeter nilainya kecil sedangkan

pada Voltmeter sangat besar.

Benda dengan muatan listrik positif lebih banyak mempunyai potensial yang lebih

tinggi, sedangkan benda dengan muatan negatif lebih banyak mempunyai potensial

lebih rendah. Nah dua tempat yang memiliki beda potensial bisa menyebabkan

munculnya arus listrik, dengan catatan keduanya dihubungkanb dengan suatu

penghantar, beda potensial biasa ditanyakan sebagai tegangan.

Arus listrik terbagai menjadi 2 jenis yaitu arus AC “bolak-balik” dan DC

“searah” umumnya arus listrik melewati kawat penghantar tiap satuan

waktu, untuk jumlah arus listrik yang mengalir dalam waktu tertentu disebut

kuat arus listrik “i”.

Kuat arus yang masuk pada rangkaian bercabang akan sama dengan kuat arus yang

keluar, sedangkan di rangkaian seri kuat arus akan terus sama di setiap ujung

hambatan, semua itu sesuai dengan Hukum Kirchoff.

Semakin besar sumber tegangan semakin besar pula arus yang akan mengalir,

sedangkan jika hambatan diperbesar, itu akan membuat aliran arus berkurang, seperti

yang dijelaskan di Hukum Ohm.

37

Gambar diatas dikatakan A lebih berpotensial lebih tinggi dari pada B, arus

listrik terjadi berasal dari A menuju ke B terjadi karena adanya usaha penyeimbangan

potensial antara A dan B, arus listrik seakan-akan berupa arus muatan positif, dari

potensial tinggi ke rendah. Faktanya muatan listrik positif tidak bisa berpindah,

melainkan negatif “elektron” yang bisa, berikut ini rumus listrik dinamis.

Rumus Listrik Dinamis

Adapun rumus listrik dinamis yang diantaranya yaitu:

Rumus Kuat Arus Listrik “I”

Arus listrik terjadi jika ada perpindahan elektron seperti uraian diatas, kedua

benda bermuatan, jika dihubungkan dengan penghantar akan menghasilkan arus

listrik, kuat arus listrik disimbolkan dengan huruf /, memiliki satuan Ampere “A”,

rumusnya:

/ = Q / t

Ket:

I = Kuat arus listrik “A”

Q = Jumlah muatan listrik “Coulumb”

t = Selang waktu “s”

Rumus Beda Potensial Atau Sumber Tegangan “V”

Berdasarkan uraian diatas, arus listrik mempunyai definisi banyaknya elektron

yang berpindah dalam waktu tertentu. Perbedaan potensial akan menyebabkan

perpindahan elektron, banyaknya energi listrik yang dibutuhkan untuk mengalirkan

setiap muatan listrik dari ujung penghantar disebut tegangan listrik atau beda

potensial.

Sumber tegangan atau beda potensial mempunyai simbol V dengan satuan Volt,

secara matematik mempunyai rumus:

V = W / Q

Ket:

V = beda potensia atau sumber tegangan listrik “Volt”

W = energi “Joule”

Q = muatan “Coulomb”

38

Rumus Hambatan Listrik “R”

Hambatan atau resistor disimbolkan dengan R, dengan satuan ohm, mempunyai

rumus:

R = ρ . l / A

Ket:

R = Hambatan listrik “ohm”

ρ = Hambatan jenis “ohm.mm2/m”

A = Luas penampang kawat “m2”

Rumus Hukum Ohm

Hukum ohm merupakan hukum yang menghubungkan antara kuat arus listrik, beda

potensial dan hambatan, dengan rumus:

I = V / R atau R = V / I, atau V = I . R

Untuk keterangan simbolnya baca pada keterangan simbil rumus yang sebelumnya.

D. Ringkasan Materi

Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. cara mengukur kuat arus

pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagai waktu dengan satuan muatan listrik

adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. kuat arus pada rangkaian bercabang

sama dengan kuata arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar. sedangkan

pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya

tegangan berbeda pada hambatan. pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung

pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada

hambatan. semua itu telah dikemukakan oleh hukum kirchoff yang berbunyi "jumlah

kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar".

berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara mengukur tegangan listrik adalah

kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya selalu sama karena tegangan sebanding

dengan kuat arus. tegangan memiliki satuan volt(V) dan kuat arus adalah ampere (A)

serta hambatan adalah ohm.

E. Tugas dan Latihan

1. Kuat arus didalam sepotong kawat penghatar ialah 10 A, berapa menit

waktu yang diperlukan oleh muatan sebesar 9.600 C untuk mengalir

melalui penampang tersebut ?

2. Sepotong kawat dihubungkan pada beda potensial 12 V, jika kuat arus yang

melalui kawat tersebut 4 A, berapakah hambatan kawat tersebut ?

F. Rambu-Rambu Jawaban

1. Diketahui:

I = 10 A

Q = 9.600 C

39

Ditanya:

t … ??

Jawaban:

I=Q/t

t = Q / I = 9.600 C / 10 A = 960 s atau 16 menit.

2. Diketahui:

V=12Volt

I = 4 A

Ditanya:

R … ??

Jawaban:

I=V/R

R = V / I = 12 V / 4 A = 3 Ohm

40

BAB VII

A. TUJUAN

Setelah mempelajari buku ajar ini, anda diharapkan mampu menjelaskan dan

memahami konsep dasar magnet, bahan-bahan dan sifat-sifat magnet, medan magnet,

kutub-kutub magnet, serta pembuatan dan kegunaan magnet

B POKOK-POKOK MATERI

1. Sifat-Sifat Magnet

2. Cara Membuat Magnet

3. Bumi Memiliki Sifat Magnet

4. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik

C. URAIAN MATERI

1. Sifat-Sifat Magnet Apakah yang terjadi jika sebuah magnet didekatkan pada benda yang

terbuat dari logam seperti sendok, paku, atau peniti? Apakah benda-benda tersebut

akan tertarik oleh magnet? Bermain-main dengan batang magnet sangat menarik.

Magnet dapat membuat sendok, paku, dan peniti melekat, seperti orang yang

berpegangan tangan. Di daerah Magnesia kira-kira 600 tahun sebelum masehi, bangsa

Yunani telah menemukan suatu bahan yang memiliki sifat dapat menarik benda-

benda lain. Thales, seorang ahli Matematika dan Astronomi berkebangsaan Yunani

banyak menaruh perhatian pada benda ini. Bahkan, Albert Einstein ilmuwan besar

Fisika selalu mengingat kenangan yang sangat indah ketika diberi mainan jarum

kompas oleh ayahnya pada hari ulang tahunnya yang ke-4.

1) Benda Magnetik dan Benda Nonmagnetik

Tidak semua bahan dapat ditarik oleh magnet. Ada bahan yang dapat ditarik

dengan kuat oleh magnet dan ada juga yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Bahan-

bahan yang dapat ditarik oleh magnet disebut bahan magnetik, misalnya besi, nikel,

baja, dan kobalt. Bahan-bahan yang tidak dapat ditarik oleh magnet disebut bahan

nonmagnetik, misalnya kayu, plastik, kertas, dan karet. Berdasarkan kuat atau

tidaknya magnet menarik benda, sifat bahan magnet dibedakan menjadi tiga, yaitu

ferromagnetik, paramagnetik, dan diamagnetik. Bahan ferromagnetik adalah bahan

yang sangat kuat ditarik magnet, misalnya besi, baja, nikel, dan kobalt. Bahan

paramagnetik adalah bahan-bahan yang ditarik dengan lemah oleh magnet, misalnya

aluminium dan platina. Bahan diamagnetik adalah bahan yang tidak dapat ditarik oleh

magnet, bahkan sedikit ditolak, misalnya emas dan bismut.

Jenis-Jenis Magnet

Kamu mungkin sering menemukan magnet yang terbuat dari bahan logam

keras. Logam ini pada awalnya sukar untuk dijadikan magnet. Namun, jika logam ini

telah menjadi magnet maka kemagnetannya akan bertahan lama. Jenis magnet seperti

KEMAGNETAN

41

ini disebut magnet keras atau magnet permanen, misalnya magnet baja. Magnet

permanen banyak digunakan dalam loudspeaker (pengeras suara), alat ukur listrik,

pita kaset, dan disket. Magnet yang merupakan bagian dari loudspeaker

Terdapat jenis bahan yang jika telah dijadikan magnet, sifat kemagnetannya

tidak bertahan lama. Magnet seperti ini disebut magnet lunak atau magnet sementara.

Bahan seperti ini mudah dijadikan magnet, namun mudah pula hilang sifat

kemagnetannya, contoh bahannya adalah besi.

a) Kutub-Kutub Magnet

Magnet memiliki bentuk yang berbeda-beda, seperti bentuk batang, cincin,

jarum, atau tapal kuda (ladam). Magnet memiliki sifat yang sama, walaupun berbeda

bentuk dan ukuran. Dalam keadaan bebas, magnet kompas selalu mengarah ke utara

dan selatan geografi Bumi. Hal ini menunjukkan bahwa magnet memiliki dua kutub,

yaitu kutub utara dan kutub selatan. Manakah kutub utara magnet dan manakah kutub

selatan magnet? Ujung magnet yang selalu mengarah ke utara disebut kutub utara

magnet, yang mengarah ke selatan disebut kutub selatan magnet.

Magnet memiliki dua kutub yang berbeda, yaitu kutub utara dan kutub

selatan. Kutub-kutub magnet tersebut dapat berinteraksi dengan kutub-kutub magnet

yang lain. Kutub-kutub magnet yang sejenis akan tolak-menolak, misalnya kutub

utara akan menolak kutub utara magnet yang lain, begitu pula antara kutub selatan

dengan kutub selatan. Kutub-kutub tidak sejenis akan tarik-menarik, misalnya kutub

utara dengan kutub selatan. Sifat inilah yang menyebabkan magnet jarum pada

kompas mengarah ke Utara dan Selatan geografi Bumi. Kutub utara magnet jarum

pada kompas mengarah ke utara arah mata angin, hal itu menunjukkan bahwa di utara

geografi bumi terdapat kutub selatan magnet bumi. Di selatan bumi terdapat kutub

utara magnet bumi. Sebuah magnet batang akan menarik dengan kuat bahan magnetik

pada kedua ujungnya sebab kutubkutub magnet batang terletak di ujung-ujungnya.

b) Medan Magnet

Dekatkanlah olehmu sebuah magnet pada sebuah benda magnetik sehingga

kedua benda tersebut menyatu. Jauhkan perlahan-lahan magnet dari benda tersebut.

Apakah magnet akan selalu menarik benda itu? Baik magnet permanen maupun

magnet sementara menghasilkan medan magnet yang melingkupi daerah tertentu.

Pengaruh medan magnet pada benda-benda lain memiliki batas tertentu dan tidak

semua daerah mendapat pengaruh medan magnet yang sama kuat. Besarnya pengaruh

medan magnet bergantung pada banyaknya garis gaya yang menembus suatu luas

tertentu di sekitar benda magnet. Pola medan magnet tidak dapat dilihat, dengan cara

meletakkan selembar kertas di atas sebuah magnet dan menaburkan serbuk besi di

atas kertas tersebut.

Medan magnet dapat digambarkan dengan garis khayal yang disebut garis-

garis gaya magnet. Perhatikan Gambar 10.8. Untuk menggambarkan garis-garis gaya

magnet, aturannya adalah sebagai berikut.

1) Garis-garis gaya magnet tidak pernah saling berp otongan.

2) Garis-garis gaya magnet selalu keluar dari kutub utara dan masuk ke kutub

selatan membentuk kurva tertutup.

3) Daerah yang garis gaya magnetnya rapat, menunjukkan medan magnet kuat,

sedangkan daerah yang garis gaya magnetnya renggang, menunjukkan

medan magnetnya lemah. Medan magnet yang paling kuat terletak di kedua

42

ujung kutub-kutub magnet. Dengan mengetahui pola garis gaya magnet,

kamu dapat menjelaskan peristiwa tolak-menolak dan tarik-menarik

antarkutub sejenis dan tidak sejenis. Garis-garis gaya magnet yang sejenis,

misalnya kutub utara dengan kutub utara tidak saling bertemu sehingga akan

saling menolak. Garis-garis gaya kutub magnet yang tidak sejenis akan

saling berhubungan sehingga akan tarikmenarik.

2. Cara Membuat Magnet

Alangkah senangnya jika kamu dapat bermain-main dengan magnet. Namun,

akan lebih menyenangkan lagi jika kamu dapat membuatnya. Bagaimanakah cara

membuat magnet? Ada tiga cara untuk mendapatkan magnet, yaitu dengan cara

menggosok, induksi, dan elektromagnetik. Marilah kita pelajari satu-persatu.

1. Dengan gosokan

Dengan menggosokkan magnet secara berulang-ulang dan teratur pada besi

dan baja, maka besi dan baja akan bersifat magnetik. Kutup magnet yang dihasilkan

di ujung bahan selalu berlawanan dengan kutub magnet yang menggosoknya.

2. Dengan menggunakan arus listrik (elektromagnetik )

Dengan melilitkan besi / baja dengan kawat yang berarus listrik yang

dihubungkan dengan batre. Maka susunan magnet elementernya akan terpengaruh

oleh arus DC dari batre dan tersusun teratur.

43

Arah kutub magnet dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan berikut ini :

3. Dengan Induksi

Bila besi dan baja didekatkan (tidak menyentuh) pada bahan magnet yang

kuat, maka besi dan baja akan menjadi magnet. Terjadinya magnet seperti ini disebut

dengan induksi. Setelah dijauhkan kembali, besi akan mudah kehilangan sifat

magnetnya, dan baja tetap mempertahankan sifat magnetnya.

3. Bumi Memiliki Sifat Magnet

Ratusan tahun yang lalu, para pelaut berlayar mengarungi samudera yang

belum diketahui arahnya. Mereka tidak memiliki peta modern atau mesin elektronik

untuk mengetahui arah mata angin. Akan tetapi, mereka mengetahui arah utara,

selatan, timur, dan barat sehingga mereka mengetahui ke arah mana akan berlayar.

Bagaimanakah pelaut itu tahu ke arah mana mereka akan berlayar? Ternyata, mereka

mengg unak an suatu alat yang disebut kompas. 1. Bumi sebagai Magnet yang Besar

Magnet jarum pada kompas akan selalu mengarah ke Utara dan Selatan Bumi. Hal ini

menunjukkan bahwa Bumi memiliki kemagnetan. Pada Kutub Utara dan Selatan

Bumi terdapat suatu tarikan besar yang memengaruhi magnet pada kompas.

Gangguan pada jarum kompas ini diakibatkan pengaruh medan magnet bumi.

Bumi merupakan sebuah magnet yang sangat besar. Medan magnet yang

dihasilkannya memiliki sifat-sifat yang sama seperti sifat medan magnet pada

magnet batang, yaitu dapat memengaruhi medan magnet di sekitarnya. Magnet bumi

memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Pada magnet batang yang

44

digantung dan pada jarum kompas, kutub-kutub magnet akan mengarah ke Kutub

Utara dan Kutub Selatan Bumi. Hal ini menunjukkan bahwa di daerah utara dan

selatan terdapat kutub magnet bumi. Jika kutub utara magnet bebas mengarah ke

Kutub Utara geografi Bumi, di kutub tersebut terdapat kutub selatan magnet bumi.

Begitu pula sebaliknya, di Kutub Selatan geografi Bumi terdapat kutub utara magnet

bumi. Kutub utara dan kutub selatan magnet bumi tidak berimpit dengan Kutub

Utara dan Selatan geografi Bumi, namun agak menyimpang. Sudut penyimpangan

kutubkutub magnet bumi dari Kutub Utara dan Kutub Selatan arah geografi disebut

sudut deklinasi. Besarnya sudut deklinasi berbeda-beda bergantung pada letak suatu

tempat atau daerah di permukaan bumi.

Sudut deklinasi ini selalu berubah dari tahun ke tahun. Arah garis gaya

magnet bumi ternyata tidak sejajar dengan permukaan bumi atau garis horisontal,

tetapi agak miring. Hal ini menyebabkan jarum kompas tidak berimpit dengan

bidang datar. Sudut yang dibentuk antara kutub selatan magnet bumi dan arah

horisontal bumi disebut sudut inklinasi. Besarnya sudut inklinasi di berbagai tempat

di permukaan bumi tidak sama. Sudut inklinasi terbesar di kutub utara dan kutub

selatan magnet bumi, yaitu sebesar 90°. Sudut inklinasi terkecil adalah 0° yang

terdapat di daerah khatulistiwa. Sudut inklinasi terkecil disebut aklin.

4. Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik

1. Medan Magnet di Sekitar Kawat Lurus Berarus Listrik

Tentunya kamu masih mengingat bagaimana cara membuat magnet?

Salah satu caranya adalah dengan mengalirkan arus listrik ke sebuah penghantar

yang dililitkan pada sebuah inti besi. Hal tersebut menunjukkan adanya

hubungan antara arus listrik dan gejala kemagnetan. percobaan yang dilakukan

oleh ilmuwan Fisika bernama Hans Christian Oersted (1777– 1851). Dari hasil

percobaan yang dilakukannya, Oersted mendapat kesimpulan bahwa di sekitar

penghantar berarus listrik terdapat medan magnet. Jika kamu menaburkan serbuk

besi di sekitar penghantar berarus listrik. Besarnya medan magnet di sekitar

kawat penghantar ditentukan oleh besarnya kuat arus listrik, jarak pada kawat

penghantar, dan kemagnetan bumi. Semakin besar arus listrik, semakin besar

pula medan magnetnya. Semakin jauh jarak benda dari penghantar, akan semakin

kecil pengaruh medan magnetnya.

2. Medan Magnet di Sekitar Kumparan Berarus Listrik

Medan magnet yang ditimbulkan oleh kawat berarus listrik sangat kecil,

namun dapat diperbesar dengan cara membuat lilitan. Kawat yang dililitkan

disebut kumparan. kawat pada inti besi. Sebab inti besi yang dialiri kawat berarus

dapat menarik benda-benda lain dengan kuat. Inti besi dapat bersifat seperti

45

magnet batang yang memiliki kutub-kutub magnet. Besarnya medan magnet

pada kumparan berarus listrik bergantung pada banyaknya lilitan, besarnya arus

listrik, penggunaan inti besi, dan panjang kumparan. Untuk memperbesar medan

magnet pada suatu kumparan dapat dilakukan dengan memperbanyak lilitan.

Elektromagnet banyak digunakan pada peralatan elek tronik, seperti relay, bel

listrik, dan telepon.

3. Gaya Magnet

Pada penghantar berarus listrik yang terletak dalam suatu medan magnet,

bekerja gaya yang dapat menarik atau mendorong penghantar sesuai dengan arah

arus listrik. Gaya yang timbul akibat penghantar berarus listrik diletakkan dalam

medan magnet disebut gaya magnet. Arah gaya magnet bergantung pada arah

arus listrik dan arah medan magnet. Arah gaya magnet dapat ditunjukkan oleh

kaidah tangan kanan. Jika telapak tangan kananmu dibuka, keempat jarimu

menunjukkan arah medan magnet, ibu jari menunjukkan arah arus listrik, dan

arah tegak lurus telapak tangan menunjukkan arah gaya magnet.

Besarnya gaya magnet bergantung pada besar kuat arus listrik, besar medan

magnet, dan panjang penghantar. Jika kamu ingin memperbesar gaya magnet,

kamu dapat melakukannya dengan cara sebagai berikut.

a. Memperbesar kuat arus listrik.

b. Memperbesar medan magnet.

c. Memperpanjang kawat penghantar.

D. RINGKASAN MATERi

Kemagnetan berasal dari kata dasar magnet, diambil dari kata “magnesia”

(Asia kecil). Lebih dari dua ribu tahun yang lalu, orang Yunani yang hidup di

Magnesia menemukan batu yang istimewa. Batu tersebut dapat menarik benda-benda

yang mengandung logam. Ketika batu itu digantung sehingga dapat berputar, salah

satu ujungnya selalu menunjuk ke arah utara. Karena batu tersebut ditemukan di

Magnesia, maka kemudian orang-orang Yunani menamai batu tersebut dengan nama

magnetit. Pada waktu itu, orang Yunani tidak mengetahui lebih lanjut mengenai sifat-

sifat batu tersebut, tetapi mereka telah mengamati ciri-ciri bahan yang disebut

magnet.

46

E. Tugas dan Latihan

1. Jelaskan istilah-istilah yang berhubungan dengan kemagnetan berikut ini:

a)ferromagnetik

b)diamagnetik

c) paramagnetik

F. Rambu-Rambu Jawaban

1. Penjelasan istilah

a. Ferromagnetik adalah bahan-bahan atau material yang ditarik dengan

kuat jikadidekatkanpadasebuahmagnet.

b. Diamagnetik adalah bahan atau material yang hampir-hampir tidak

dapat ditarik sama sekali oleh magnet.

c. Paramagnetik adalah material atau bahan yang ditarik lemah jika

dekatkan sebuah magnet.

47

DAFTAR PUSTAKA

Depdiknas. (2005). Ilmu Pengetahuan Alam-Fisika. Jakarta: Dirjen Dikdasmen

Djonoputro, B. D. (1984). Teori Ketidakpastian. Bandung: Penerbit ITB

Giancoli, D.C. (2004). Physics volume I. New Jersey : Prentice Hall

Halliday, D., Resnick, R. (1997). Physics , terjemahan: Patur Silaban dan Erwin

Sucipto. Jakarta: Erlangga.

Hewitt, Paul G .(1993). Conceptual Physics. Seventh Edition. Harper CollinsCollege

Publisher

Slamet, A., dkk. (2008). Praktikum IPA. Jakarta: Dirjen Dikti Depdiknas.

Soejoto dan Sustini, E. (1993). Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Dirjen Dikti

Depdiknas.

Tim Seqip. (2003). Buku IPA Guru Kelas VI. Dirjen Dikdasmen Depdiknas, Jakarta

Tipler, P.A. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.

Zaelani,A., Cunayah, C., Irawan, E.I.(2006).Bimbingan Pemantapan Fisika untuk

SMA/MA. Bandung: YRAMA WIDYA

Wellington, J.J. (1989). Beginning Science Pyisics. Oxford University Press