Rangkuman ipa fisika smp
Transcript of Rangkuman ipa fisika smp
PengukuranJangka sorong
Pembacaan jangka sorong di atas adalah 2,25 cm
Mikrometer sekrup
Pembacaan mikrometer sekrup di atas adalah 7,33 mm
Zat dan Wujudnya
V
m=ρ
ρ adalah massa jenis (kg/m3) atau (g/cm3)m adalah massa (kg) atau (g)V adalah (m3) atau (cm3)1 g/cm3 = 1000 kg/m3
1
2 3
0 105
0 540
35
30
25
Gerak LurusGerak Lurus Beraturan (GLB)
t
sv =
v adalah kelajuan (m/s)s adalah jarak (m)t adalah waktu (s)
t
sv
ΣΣ=
v adalah kelajuan rata-rata (m/s)
sΣ adalah jumlah total jarak tempuh (m)tΣ adalah jumlah total waktu tempuh (s)
Grafik
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)v2 = v1 + a.t
s = v1.t + ½.a.t2
v1 adalah kelajuan awal (m/s)v2 adalah kelajuan akhir (m/s)
2
s (m)
t (s)
v (m/s)
t (s)
a adalah percepatan (m/s2)t adalah waktu (s)
GrafikDipercepat Diperlambat
GayaResultan Gaya Resultan dua gaya searah :
R = F1 + F2
Resultan dua gaya berlawanan arah :
3
s (m)
t (s)v (m/s)
t (s)
s (m)
t (s)v (m/s)
t (s)
F1
F2
R = F1 – F2
Resultan dua gaya tegak lurus :
R = 22
21 FF +
Gaya Beratw = mg
w adalah gaya berat (N)m adalah massa (kg)g = gaya gravitasi (N/kg)
Gaya gesekGaya gesek terjadi apabila ada dua buah benda atau lebih bersentuhan dan arahnya selalu berlawanan dengan arah gerakbenda
Hukum NewtonHukum I Newton“Sebuah benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol”
4
F1F2
F1
F2
ΣF = 0Hukum II Newton”Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda”
a = m
FΣ
Hukum III Newton”Apabila sebuah benda diberikan gaya aksi, maka benda itu akan memberikan gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”
Faksi = -Freaksi
ΣF adalah resultan gaya (N)m adalah massa benda (kg)a adalah percepatan (N/kg)
TekananTekanan pada zat padat
P = A
F
P adalah tekanan (N/m2)F adalah gaya (N)A adalah luas daerah bidang tekan (m2)
Tekanan pada zat cair (tekanan hidrostatis)
Ph = ρ g hPh = tekanan hidrostatis (N/m2)
5
ρ adalah massa jenis zat cair (kg/m3)h adalah kedalaman zat cair (m)
Hukum Pascal “Tekanan yang diberikan pada zat cair yang memnuhi sebuah ruangan tertutup diteruskan oleh zat cair itu dengan sama kuatnya tanpa mengalami pengurangan ke segala arah”
P1 = P2 atau 2
2
1
1
A
F
A
F=
F1 adalah gaya yang bekerja pada penanmpang 1 (N)A1 adalah luas penampang 1 (cm2)F2 adalah gaya yang bekerja pada penampang 2A2 adalah luas penampang 2 (cm2)
Bejana berhubungan
ρ1 h1 = ρ2 h2
ρ1 adalah massa jenis zat cair jenis 1 (kg/m3)h1 adalah tinggi permukaan zat cair jenis 1 dari bidang batas yang sama (cm)ρ2 adalah massa jenis zat cair jenis 2 (kg/m3)h2 adalah permukaan zat cair jenis 2 dari bidang batas yang sama (cm)
Hukum Archimedes“Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas sebesar berat zat cair yang didesak oleh benda itu”
6
h1
h1
FA = ρzc g VFA adalah Gaya Archimedes (N)ρzc adalah massa jenis zat cair (kg/m3)V adalah volume benda yang tercelup di air (m3)Mengukur ketinggian suatu tempat dengan barometer
h = (76 cmHg – Ptempat) x 100 mh adalah ketingian tempat dari permukaan laut (m)Ptempat adalah tekanan atmosfer ditempat yang dimaksud (diukur dengan barometer) (cmHg)
Tekanan pada gasManometer terbuka
Pgas = Pluar + ∆h
Manometer terbukaPgas = Pluar - ∆h
Manometer tertutupPgas = ∆h
7
∆h
gas
gas
∆h
gas
∆h
Pgas adalah tekanan gas di ruang tertutup (cmHg)Pluar adalah tekanan udara luar (cmHg)∆h adalah selisih tinggi permukaan air raksa (cm)
Terapung, melayang, tenggelam
Syarat benda terapung : bρ < zcρSyarat benda melayang : bρ = zcρSyarat benda tenggelam : bρ > zcρ
Hukum Boyle
”perkalian antara tekanan dan volume ditabung 1 sama dengan di tabung dua dan sama dengan di tabung tiga”
P1V1 = P2V2 = P3V3
P adalah tekanan gas (atm)V adalah volume gas (m3)
1 N/m2 = 1 Pa
8
P1V
1P
2V
2
tabung 1 tabung 2
P3V
3
tabung 3
1 atm = 76 cmHg = 101300 Pa
Energi dan UsahaEnergi Kinetik
Ek = ½ m v2
Ek adalah energi kinetik (joule)m adalah massa (kg)v adalah kecepatan (m/s)Energi Potensial
Ep = m g hEp adalah energi potensial (joule)m adalah massa (kg)g adalah percepatan gravitasi (N/kg)h ketinggian (m)
Energi MekanikEM = Ep + Ek
UsahaW = F s
W adalah usaha (joule)F adalah gaya (N)s adalah perpindahan (m)
Daya
P = t
Watau P = F v
P adalah daya (J/s atau watt)W adalah usaha (joule)
9
F adalah gaya (N)v adalah kecepatan (m/s)t adalah waktu (s)
Pesawat SederhanaPengungkitJenis I : F x lk = w x lb
km = F
w= lb
lk
F adalah gaya (N)lk adalah lengan kuasaw adalah berat beban (N)lb adalah lengan beban
KatrolKatrol tetap : F = w , km = 1Katrol gerak : f = ½ w, km = 2Katrol ganda dengan dua katrol : F = ½ w, km = 2Katrol ganda dengan tiga katrol : F = 1/3 w, km = 3Katrol ganda dengan empat katrol : F = ¼ w, km = 4
Bidang Miring
F= s
hw
,
10
sh
wF
km = F
w
= h
s
F adalah gaya (N)W adalah berat beban (N)h adalah tinggi bidang miring (m)s adalah panjang bidang miring (m)km adalah keuntungan mekanik
SuhuKonversi skala termometerC : R : (F-32) = 5 : 4 : 9K = 273 + C
Peneraan termometer(X-2) : (C-0) = (100-0) : (98-2)(X-2) : C = 100 : 96(X-2) : C = 100 : 96(X-2) : C = 25 : 2424(X-2) = 25C
X-2 = 24
25C
X = 24
25C + 2
Jika termometer celcius menunjukkan skala 24 maka
termometer X menunjukkan skala 24
25.24 + 2 = 27 oX
Kalor
11
C X100
0
98
2
Uap bersuhu 100 0C
Air bersuhu 100 0C
Air bersuhu 0 0C
es bersuhu 0 0C
es bersuhu < 0 0C
Q1
Q2
Q3
Q4
Q1 adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud es bersuhu < 0oC menjdai es bersuhu 0oC yaitu :Q1 = m.ces.∆TQ2 adalah kalor yang digunakan untuk mengubah es bersuhu 0 oC menjadi air bersuhu oC yaitu :Q2 = m.Les
Q3 adalah kalor yang digunakan untuk mengubah air bersuhu 0C menjdai air vwersuhu 100 oC yaitu :Q3 = m.cair.∆TQ4 adalah kalor yang digunakan untuk mengubah air bersuhu 100 oC menjadi uap bersuhu 100 oC yaitu :Q4 = m.Uuap
m adalah massa zat (kg)c adalah kalor jenis zat (J/kgoC)L adalah kalor lebur es (J/kg)U adalah kalor uap (J/kg)
PemuaianPemuaian panjang :
L = Lo (1 + α.∆T)L adalah panjang seteralah dipanaskan (cm)Lo adalah panjang sebelum dipanaskan (cm)α adalah koefisien muai panjang bahan (cm/oC)∆T adalah selisih perubahan suhu (oC)
Pemuaian Luas
A = Ao (1 + β.∆T)A adalah panjang seteralah dipanaskan (cm2)
13
Ao adalah panjang sebelum dipanaskan (cm2)β adalah koefisien muai luas bahan (cm2/oC)∆T adalah selisih perubahan suhu (oC)
Pemuaian Volume
V = Vo (1 + γ.∆T)V adalah panjang seteralah dipanaskan (cm3)Vo adalah panjang sebelum dipanaskan (cm3)γ adalah koefisien muai volume bahan (cm3/oC)∆T adalah selisih perubahan suhu (oC)
Getaran dan GelombangGetaran
1 getaran adalah gerak : a-b-c-b-aFrekuensi adalah banyaknya getaran setipa detik.
f = T
1 atau f =
t
n
Periode adalah waktu yang digunakan untuk menempuh 1 getaran.
T = f
1 atau T =
n
t
f adalah frekuensi (getaran/sekon atau Hz)T adalah periode (s)n adalah banyaknya getarant adalah waktu (s)
Gelombang Tansversal14
ca b
adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarnya
1 gelombang (λ) adalah jarak 0-p-q-r-sp, t, x adalah puncak gelombangr, v adalah dasar gelombang0pq, stu, wxy adalah bukit gelombangQrs, uvw adalah lembang gelombangp’p, r’r, v’v, t’t, x’x adalah amplitudo
Gelombang Longitudinaladalah gelombang yang arah rambartnya searah atau sejajar dengan arah getanya.
15
o
p
p’
t x
r’
r
s
u
v
kedudukan
simpangan
λ
λ
λ
qw
yt’ x’
v’
rapatan renggangan
p qλλr s
v = λf atau v =v adalah kecepatan (m/s) λ adalah panjang gelombang (m)
BunyiResonansi Adalah peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda karena bergetarnya benda lain yang mempunyai frekuensi sama.
Pengukuran Kedalaman LautS = ½ v.t
S adalah kedalaman laut (m)v adalah kecepatan gelombang (m/s)t waktu (s)
Resonansi
L = ¼ λ (2n - 1)L adalah panjang kolom udara (m)λ adalahpanjang gelombang (m)n adalah resonansi ke n
CahayaHukum pemantulan1. sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada
satu bidang datar2. sudut datang sama dengan sudut pantul
16
T
λ
sinar datangsinar pantul
garis normal
sudut datang sudut pantul
Hukum pembiasan1. sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada
satu bidang datar2. sinar datang dari medium yang kurang rapat menuju
medium yang lebih rapat akan dibiasakan mendekati garis normal
3. sinar datang dari medium yang lebih rapat menuju medium yang kurang rapat akan dibiasakan menjauhi garis normal
Indeks bias
v
cn = atau
2
1
λλ
=n
n = indeks bias mediumc = kecepatan cahaya diruang hampa udara (m/s)v = kecepatan cahaya dimedium (m/s)
1λ = panjang gelombang cahaya di udara (m)
2λ = panjang gelombang cahaya di medium (m)
17
air
udara
Sudut kritis
Cermin1. cermin datar
hal-hal penting pada cermin datar :a. jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan
ke cerminb. tinggi benda sama dengan tinggi bayanganc. bayangan bersifat mayad. apabila dua cermin datar disusun sehingga
membentuk sudut maka belaku :
n = α
0360- m
n adalah jumlah bayanganα adalah sudut yang dibentuk oleh kedua cermin
m = 1 bernilai satu jika α
0360bernilai genap
m = 0 bernilai satu jika α
0360bernilai ganjil
18
Sumber cahaya
Pemantulan sempurna
air
udara
Sudut kritis
contoh :tentukan jumlah bayangan yang terbentuk jika dua buah cermin datar disusun membentuk sudut :a. 300 b. 720
jawab :
a. n = - m = -1 = 12 – 1 = 11, m = 1
karena bernilai genap yaitu 12.
b. n = - m = - 0 = 5 – 0 = 5, m = 0
karena bernilai ganjil yaitu 5.
2. cermin cekung dan cermin cembung
s adalah jarak benda terhadap cermin (cm)s’ adalah jarak bayangan terhadap cermin (cm)f adalah jarak fokus cermin (cm)M adalah perbesaran bayanganh’ adalah tinggi bayangan
19
30
3600
30
3600
30
3600
30
3600
30
3600
30
3600
fss
111'=+
h
h
s
sM
''
==
h adalah tinggi bendaperjanjian tanda :- bayangan di depan cermin disebut bayangan nyata- bayangan di belakang cermin disebut bayangan
maya ( s’ bertanda negatif)- untuk cermin cembung jarak fokus dan jarak
bayangan selalu bertanda negatif, sifat bayangannya selalu maya, tegak diperkecil
LensaPada lensa berlaku hukum pembiasanLensa cekung dan lensa cembung
s adalah jarak benda terhadap lensa (cm)s’ adalah jarak bayangan terhadap lensa (cm)f adalah jarak fokus lensa (cm)M adalah perbesaran bayanganh’ adalah tinggi bayanganh adalah tinggi bendaperjanjian tanda :- bayangan di depan lensa disebut bayangan maya
(s’ bertanda negatif)
20
fss
111'=+
h
h
s
sM
''
==
- bayangan di belakang lensa disebut bayangan nyata
untuk lensa cekung jarak fokus dan jarak bayangan selalu bertanda negatif, sifat bayangannya selalu maya, tegak, diperkecil
Alat optikLup disebut juga kaca pembesar yaitu berupa lensa positif (cembung)Fungsi : untuk melihat benda-benda yang kecil agar tampak lebih besarPerbesaran LupA. Mata berakomodasi maksimum
1+=f
SnM
B. Mata tidak berakomodasi
f
SnM =
M = perbesaran LupSn = titik dekat mata (mata normal = 25 cm)f = jarak fokus lensa
Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang sangat kecil yang tidak tampak oleh mata telanjang, seperti bakteri dan virus. Tersusun dari dua buah lensa cembung yaitu :
21
1. Lensa objektif : lensa yang berhadapan dengan lensa2. Lensa okuler : lensa yang berhadapan dengan mata
pengamat
Persamaan – persamaan C. Mata berakomodasi maksimum
Perbesaran : )1)(( +′
=ok
n
ob
ob
f
s
s
sM
Panjang : d = s’ob + sok
D. Mata tidak berakomodasi
Perbesaran : ))((ok
n
ob
ob
f
s
s
sM
′=
Panjang : d = s’ob + fok
M = perbesaran Mikroskopsob = jarak benda dari lensa objektifs’ob = jarak bayangan yang dihasilkan lensa
objektifsn = titik dekat mata (mata normal = 25 cm)fok = jarak fokus lensa okulerd = panjang mikroskop
Teropong atau Teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh sehingga tampak lebih dekat dan jelas.
Teropong Bintang
22
adalah teropong yang digunakan untuk melihat bintang-bintang yang semula tidak tampak atau kabur menjadi lebih jelas.A. Mata berakomodasi maksimum
Perbesaran : ok
ob
s
fM =
Panjang : d = fob + sok
B. Mata tidak berakomodasi
Perbesaran : ok
ob
f
fM =
Panjang : d = fob + fok
Teropong Bumiadalah teropong yang digunakan untuk mengamati benda yang cukup jauh dipermukaan bumi
Perbesaran : ok
ob
f
fM =
Panjang : d = fob + 4 fp + fok
Teropong Panggungadalah teropong yang digunakan untuk melihat pertunjukkan yang ditampilkan di panggung, misalnya pertunjukkan drama atau tarian
Perbesaran : ok
ob
f
fM =
Panjang : d = fob + fok
23
M = perbesaran Teropongfob = jarak fokus lensa obyektiffok = jarak fokus lensa okulersok = jarak benda dari lensa okulerd = panjang Teropong
Listrik StatisProton adalah muatan positifElektron adalah muatan negatifNeutron adalah tidak bermuatan
F adalah gaya tarik atau tolak antar kedua muatan (N)k adalah konstanta Coulomb = 9x109 (Nm2/c2)q adalah muatan pertama (c)q’ adalah muatan kedua (c)r adalah jarak pisah kedua muatan (m)Listrik Dinamis1. kuat arus listrik
I adalah kuat arus listirk ( A)Q adalah muatan listrik ( C )t adalah waktu (s)
2. Beda Potensiallistrik
24
2
'
r
qqkF =
t
QI =
Q
WV =
V adalah beda potensial (volt)W adalah energi listrik (joule)Q adalah muatan listrik ( C )
3. Hukum Ohm
V = IRV adalah beda potensial (volt)I adalah kuat arus listrik (A)R adalah hambatan listrik (ohm / Ω)
4. Gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit]
I = rR +
ε
V = ε - IrI adalah kuat arus listrik (A)ε adalah ggl (volt)R adalah hambatan listrik (ohm)r adalah hambatan dalam sumber tegangan (ohm)V adalah tegangan jepit (volt)
Untuk beberapa sumber tegangan yang dipasang secara seri berlaku persamaan berikut :
I = ).( rnR
n
+ε
25
Untuk beberapa sumber tegangan yang dipasang secara seri berlaku persamaan berikut :
I = )(n
rR +
ε
5. Hambatan penghatar (konduktor)
R = ρA
l
R adalah hambatan penghantar (ohm)ρ adalah hambatan jenis penghantar (Ωm)l adalah panjang penghantar (m)A luas penampang penghantar (m2)
6. Rangkaian hambatan listrika. rangkaian seri
RS = R1 + R2 + R3
b. rangkaian paralel
26
R1
R2
R3
R1
R2
R3
321
1111
RRRRp++=
7. Hukum I Kirchhoff”jumlah kuat arus yang masuk ke suatu percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar percabangan tersebut”
Σ I masuk = Σ I keluar
Energi dan Daya listrik
W = V I t = I2 R t = t
P = = V I = I2 R =
W adalah energi listrik (joule)V adalah beda potensial (volt)I adalah kuat arus listrik (A)R adalah hambatan (ohm)P adalah daya listrik (watt)t adalah waktu (s)
KemagnetanGaya Lorentz
F = BILF adalah gaya lorentz (N)B adalah kuat medan magnet (Tesla)
27
R
V 2
t
WR
V 2
I adalah kuat arus listrik (A)L adalah panjang kawat/ penghantar (m)
Induksi ElektromagnetikTransformator (travo)
Ip
Is
Ns
Np
Vs
Vp ==
Vp adalah tegangan primer (volt)Vs adalah tegangan sekunder (volt)Np adalah jumlah lilitan primerNs adalah jumlah lilitan sekunderIp adalah kuat arus primerIs adalah kuat arus sekunder
Efisiensi transformator (travo)
%100xPp
Ps=η
η adalah efisiensi transformator Pp adalah daya primer (watt)Ps adalah daya sekunder (watt)
28