Zat dan Wujudnya

Pengukuran
Jangka sorong
2
3
5
10
0
Pembacaan jangka sorong di atas adalah 2,25 cm
Mikrometer sekrup
0
5
40
35
30
25
Pembacaan mikrometer sekrup di atas adalah 7,33 mm
Zat dan Wujudnya

m
V
 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
Gerak Lurus
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
v
s
t
v
s
t
v adalah kelajuan (m/s)
s adalah jarak (m)
t adalah waktu (s)
v adalah kelajuan rata-rata (m/s)
s adalah jumlah total jarak tempuh (m)
t adalah jumlah total waktu tempuh (s)
Grafik
v (m/s)
s (m)
t (s)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
t (s)
v2 = v1 + a.t
s = v1.t + ½.a.t2
v1 adalah kelajuan awal (m/s)
v2 adalah kelajuan akhir (m/s)
2
a adalah percepatan (m/s2)
t adalah waktu (s)
Grafik
Dipercepat
Diperlambat
s (m)
s (m)
t (s)
v (m/s)
v (m/s)
t (s)
t (s)
t (s)
Gaya
Resultan Gaya
Resultan dua gaya searah :
F1
F2
R = F1 + F2
Resultan dua gaya berlawanan arah :
3
F2
F1
R = F1 – F2
Resultan dua gaya tegak lurus :
F2
R=
F1  F2
2
2
F1
Gaya Berat
w = mg
w adalah gaya berat (N)
m adalah massa (kg)
g = gaya gravitasi (N/kg)
Gaya gesek
Gaya gesek terjadi apabila ada dua buah benda atau lebih
bersentuhan dan arahnya selalu berlawanan dengan arah
gerakbenda
Hukum Newton
Hukum I Newton
“Sebuah benda akan tetap diam atau bergerak lurus
beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda itu
sama dengan nol”
F = 0
4
Hukum II Newton
”Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan resultan
gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda”
a=
F
m
Hukum III Newton
”Apabila sebuah benda diberikan gaya aksi, maka benda itu
akan memberikan gaya reaksi yang besarnya sama tetapi
arahnya berlawanan”
Faksi = -Freaksi
F adalah resultan gaya (N)
m adalah massa benda (kg)
a adalah percepatan (N/kg)
Tekanan
Tekanan pada zat padat
P=
F
A
P adalah tekanan (N/m2)
F adalah gaya (N)
A adalah luas daerah bidang tekan (m2)
Tekanan pada zat cair (tekanan hidrostatis)
Ph =  g h
Ph = tekanan hidrostatis (N/m2)
 adalah massa jenis zat cair (kg/m3)
5
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
F1 F2

A1 A2
F1 adalah gaya yang bekerja pada penanmpang 1 (N)
A1 adalah luas penampang 1 (cm2)
F2 adalah gaya yang bekerja pada penampang 2
A2 adalah luas penampang 2 (cm2)
Bejana berhubungan
1 h1 = 2 h2
h1
h1
1 adalah massa jenis zat cair jenis 1 (kg/m3)
h1 adalah tinggi permukaan zat cair jenis 1 dari bidang batas
yang sama (cm)
2 adalah massa jenis zat cair jenis 2 (kg/m3)
6
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”
FA = zc g V
FA adalah Gaya Archimedes (N)
zc 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 m
h adalah ketingian tempat dari permukaan laut (m)
Ptempat adalah tekanan atmosfer ditempat yang dimaksud
(diukur dengan barometer) (cmHg)
Tekanan pada gas
Manometer terbuka
Pgas = Pluar + ∆h
gas
∆h
Manometer terbuka
Pgas = Pluar - ∆h
gas
h
7
Manometer tertutup
gas
Pgas = ∆h
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 :  b <  zc
 b =  zc
Syarat benda tenggelam :  b >  zc
Syarat benda melayang :
Hukum Boyle
P1V1
tabung 1
P2V2
tabung 2
P3V3
tabung 3
”perkalian antara tekanan dan volume ditabung 1 sama
dengan di tabung dua dan sama dengan di tabung tiga”
8
P1V1 = P2V2 = P3V3
P adalah tekanan gas (atm)
V adalah volume gas (m3)
1 N/m2 = 1 Pa
1 atm = 76 cmHg = 101300 Pa
Energi dan Usaha
Energi Kinetik
Ek = ½ m v2
Ek adalah energi kinetik (joule)
m adalah massa (kg)
v adalah kecepatan (m/s)
Energi Potensial
Ep = m g h
Ep adalah energi potensial (joule)
m adalah massa (kg)
g adalah percepatan gravitasi (N/kg)
h ketinggian (m)
Energi Mekanik
EM = Ep + Ek
Usaha
W=Fs
W adalah usaha (joule)
F adalah gaya (N)
s adalah perpindahan (m)
Daya
9
P=
W
atau P = F v
t
P adalah daya (J/s atau watt)
W adalah usaha (joule)
F adalah gaya (N)
v adalah kecepatan (m/s)
t adalah waktu (s)
Pesawat Sederhana
Pengungkit
Jenis I : F x lk = w x lb
lk
km = w =
F lb
F adalah gaya (N)
lk adalah lengan kuasa
w adalah berat beban (N)
lb adalah lengan beban
Katrol
Katrol tetap : F = w , km = 1
Katrol gerak : f = ½ w, km = 2
Katrol ganda dengan dua katrol : F = ½ w, km = 2
Katrol ganda dengan tiga katrol : F = 1/3 w, km = 3
Katrol ganda dengan empat katrol : F = ¼ w, km = 4
Bidang Miring
10
h
s
w
F
h
,
s
w s
km = =
F h
F= w
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
Suhu
Konversi skala termometer
C : R : (F-32) = 5 : 4 : 9
K = 273 + C
Peneraan termometer
X
C
100
98
(X-2) : (C-0) = (100-0) : (98-2)
(X-2) : C = 100 : 96
(X-2) : C = 100 : 96
(X-2) : C = 25 : 24
24(X-2) = 25C
11
0
2
X-2 = 25 C
24
25
X=
C+2
24
Jika termometer celcius menunjukkan skala 24 maka
termometer X menunjukkan skala 25 .24 + 2 = 27 oX
24
Kalor
Uap bersuhu 100 0C
Proses perubahan wujud zat
Q4
es bersuhu 0 0C
Q3
Q2
Q1
Air bersuhu 100 0C
Air bersuhu 0 0C
es bersuhu < 0 0C
12
Q1 adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud es
bersuhu < 0oC menjdai es bersuhu 0oC yaitu :
Q1 = m.ces.∆T
Q2 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.∆T
Q4 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)
Pemuaian
Pemuaian panjang :
L = Lo (1 + .T)
L adalah panjang seteralah dipanaskan (cm)
Lo adalah panjang sebelum dipanaskan (cm)
 adalah koefisien muai panjang bahan (cm/oC)
T adalah selisih perubahan suhu (oC)
Pemuaian Luas
A = Ao (1 + .T)
A adalah panjang seteralah dipanaskan (cm2)
13
Ao adalah panjang sebelum dipanaskan (cm2)
 adalah koefisien muai luas bahan (cm2/oC)
T adalah selisih perubahan suhu (oC)
Pemuaian Volume
V = Vo (1 + .T)
V adalah panjang seteralah dipanaskan (cm3)
Vo adalah panjang sebelum dipanaskan (cm3)
 adalah koefisien muai volume bahan (cm3/oC)
T adalah selisih perubahan suhu (oC)
Getaran dan Gelombang
Getaran
1 getaran adalah gerak : a-b-c-b-a
Frekuensi adalah banyaknya getaran
setipa detik.
a
f=
b
c
1
n
atau f =
t
T
Periode adalah waktu yang digunakan
untuk menempuh 1 getaran.
T=
t
1
atau T =
n
f
f adalah frekuensi (getaran/sekon atau Hz)
T adalah periode (s)
n adalah banyaknya getaran
t adalah waktu (s)
Gelombang Tansversal
14
adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan
arah getarnya
simpangan
p
o


t
u v’
r’
p’ q
x
w x’
s t’
r

y
kedudukan
v
1 gelombang () adalah jarak 0-p-q-r-s
p, t, x adalah puncak gelombang
r, v adalah dasar gelombang
0pq, stu, wxy adalah bukit gelombang
Qrs, uvw adalah lembang gelombang
p’p, r’r, v’v, t’t, x’x adalah amplitudo
Gelombang Longitudinal
adalah gelombang yang arah rambartnya searah atau sejajar
dengan arah getanya.
r
s


q
p
rapatan
renggangan
15
v = f atau v =
v adalah kecepatan (m/s)
 adalah panjang gelombang (m)

T
Bunyi
Resonansi
Adalah peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda karena
bergetarnya benda lain yang mempunyai frekuensi sama.
Pengukuran Kedalaman Laut
S = ½ v.t
S adalah kedalaman laut (m)
v adalah kecepatan gelombang (m/s)
t waktu (s)
Resonansi
L = ¼  (2n - 1)
L adalah panjang kolom udara (m)
 adalahpanjang gelombang (m)
n adalah resonansi ke n
Cahaya
Hukum pemantulan
1. sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada
satu bidang datar
2. sudut datang sama dengan sudut pantul
garis normal
sinar datang
sinar pantul
sudut datang
sudut pantul
16
Hukum pembiasan
1. sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada
satu bidang datar
2. 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
air
udara
Indeks bias
n

c
atau n  1
v
2
n = indeks bias medium
c = kecepatan cahaya diruang hampa udara (m/s)
v = kecepatan cahaya dimedium (m/s)
1 = panjang gelombang cahaya di udara (m)
2
= panjang gelombang cahaya di medium (m)
17
Sudut kritis
udara
air
Pemantulan
sempurna
Sumber
cahaya
Sudut kritis
Cermin
1. cermin datar
hal-hal penting pada cermin datar :
a. jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan
ke cermin
b. tinggi benda sama dengan tinggi bayangan
c. bayangan bersifat maya
d. apabila dua cermin datar disusun sehingga
membentuk sudut maka belaku :
n=
360 0

-m
n adalah jumlah bayangan
 adalah sudut yang dibentuk oleh kedua cermin
m = 1 bernilai satu jika
m = 0 bernilai satu jika
360 0

360 0

bernilai genap
bernilai ganjil
18
contoh :
tentukan jumlah bayangan yang terbentuk jika dua
buah cermin datar disusun membentuk sudut :
a. 300 b. 720
jawab :
360 0
3600
-m=
-1 = 12 – 1 = 11, m = 1
30
30
0
360
karena
bernilai genap yaitu 12.
30
0
360
360 0
b. n =
-m=
- 0 = 5 – 0 = 5, m = 0
30
30
0
karena 360
bernilai ganjil yaitu 5.
30
a. n =
2.
cermin cekung dan cermin cembung
1 1 1
 
s s'
f
s'
h'
M

s
h
s adalah jarak benda terhadap cermin (cm)
s’ adalah jarak bayangan terhadap cermin (cm)
f adalah jarak fokus cermin (cm)
M adalah perbesaran bayangan
h’ adalah tinggi bayangan
h adalah tinggi benda
19
perjanjian 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
Lensa
Pada lensa berlaku hukum pembiasan
Lensa cekung dan lensa cembung
1 1 1
 
s s'
f
s'
h'
M

s
h
s adalah jarak benda terhadap lensa (cm)
s’ adalah jarak bayangan terhadap lensa (cm)
f adalah jarak fokus lensa (cm)
M adalah perbesaran bayangan
h’ adalah tinggi bayangan
h adalah tinggi benda
perjanjian tanda :
bayangan di depan lensa disebut bayangan maya
(s’ bertanda negatif)
bayangan di belakang lensa disebut bayangan
nyata
20
untuk lensa cekung jarak fokus dan jarak bayangan
selalu bertanda negatif, sifat bayangannya selalu maya,
tegak, diperkecil
Alat optik
Lup
disebut juga kaca pembesar yaitu berupa lensa positif
(cembung)
Fungsi : untuk melihat benda-benda yang kecil agar tampak
lebih besar
Perbesaran Lup
A. Mata berakomodasi maksimum
M
B.
Sn
1
f
Mata tidak berakomodasi
M
Sn
f
M = perbesaran Lup
Sn = titik dekat mata (mata normal = 25 cm)
f
= jarak fokus lensa
Mikroskop
adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati bendabenda yang sangat kecil yang tidak tampak oleh mata
telanjang, seperti bakteri dan virus. Tersusun dari dua buah
lensa cembung yaitu :
1. Lensa objektif : lensa yang berhadapan dengan lensa
21
2. Lensa okuler : lensa yang berhadapan dengan mata
pengamat
Persamaan – persamaan
C. Mata berakomodasi maksimum
Perbesaran :
M (

sob
s
)( n  1)
sob f ok
Panjang : d = s’ob + sok
D. Mata tidak berakomodasi
Perbesaran :
M (

sob
s
)( n )
sob f ok
Panjang : d = s’ob + fok
M = perbesaran Mikroskop
sob = jarak benda dari lensa objektif
s’ob = jarak bayangan yang dihasilkan lensa
objektif
sn = titik dekat mata (mata normal = 25 cm)
fok = jarak fokus lensa okuler
d = panjang mikroskop
Teropong atau Teleskop
adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda
yang jauh sehingga tampak lebih dekat dan jelas.
Teropong Bintang
adalah teropong yang digunakan untuk melihat bintangbintang yang semula tidak tampak atau kabur menjadi lebih
jelas.
22
A.
B.
Mata berakomodasi maksimum
f
Perbesaran : M  ob
s ok
Panjang : d = fob + sok
Mata tidak berakomodasi
f
Perbesaran : M  ob
f ok
Panjang : d = fob + fok
Teropong Bumi
adalah teropong yang digunakan untuk mengamati benda
yang cukup jauh dipermukaan bumi
f
Perbesaran : M  ob
f ok
Panjang : d = fob + 4 fp + fok
Teropong Panggung
adalah teropong yang digunakan untuk melihat pertunjukkan
yang ditampilkan di panggung, misalnya pertunjukkan drama
atau tarian
f
Perbesaran : M  ob
f ok
Panjang : d = fob + fok
M = perbesaran Teropong
fob = jarak fokus lensa obyektif
fok = jarak fokus lensa okuler
23
sok = jarak benda dari lensa okuler
d = panjang Teropong
Listrik Statis
Proton adalah muatan positif
Elektron adalah muatan negatif
Neutron adalah tidak bermuatan
F k
qq '
r2
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 Dinamis
1. kuat arus listrik
I
Q
t
I adalah kuat arus listirk ( A)
Q adalah muatan listrik ( C )
t adalah waktu (s)
2.
Beda Potensiallistrik
V
W
Q
V adalah beda potensial (volt)
24
W adalah energi listrik (joule)
Q adalah muatan listrik ( C )
3.
Hukum Ohm
V = IR
V adalah beda potensial (volt)
I adalah kuat arus listrik (A)
R adalah hambatan listrik (ohm / )
4.
Gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit]
I =

Rr
V =  - Ir
I adalah kuat arus listrik (A)
 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 =
n
( R  n.r )
Untuk beberapa sumber tegangan yang dipasang secara
seri berlaku persamaan berikut :
25
I =
5.

r
(R  )
n
Hambatan penghatar (konduktor)
R = ρ
l
A
R adalah hambatan penghantar (ohm)
 adalah hambatan jenis penghantar (m)
l adalah panjang penghantar (m)
A luas penampang penghantar (m2)
6.
Rangkaian hambatan listrik
a. rangkaian seri
R1
b.
R2
R3
RS = R1 + R2 + R3
rangkaian paralel
R1
R2
R3
26
1
1
1
1



Rp R1 R2 R3
7.
Hukum I Kirchhoff
”jumlah kuat arus yang masuk ke suatu percabangan
sama dengan jumlah kuat arus yang keluar percabangan
tersebut”
 I masuk =  I keluar
Energi dan Daya listrik
V2
t
R
V2
W
= V I = I2 R = R
t
W = V I t = I2 R t =
P=
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)
Kemagnetan
Gaya Lorentz
F = BIL
F adalah gaya lorentz (N)
B adalah kuat medan magnet (Tesla)
27
I adalah kuat arus listrik (A)
L adalah panjang kawat/ penghantar (m)
Induksi Elektromagnetik
Transformator (travo)
Vp Np Is


Vs Ns Ip
Vp adalah tegangan primer (volt)
Vs adalah tegangan sekunder (volt)
Np adalah jumlah lilitan primer
Ns adalah jumlah lilitan sekunder
Ip adalah kuat arus primer
Is adalah kuat arus sekunder
Efisiensi transformator (travo)

Ps
x100%
Pp
 adalah efisiensi transformator
Pp adalah daya primer (watt)
Ps adalah daya sekunder (watt)
28