Besaran pokok dan satuan menurut SI
Fisika
adalah ilmu yang khusus mempelajari gejala gejala alam yang berkaitan dengan
zat dan energi.Pengalaman terhadap gejala alam sangat di perlukan informasi kualitatif
dan kuantitatif oleh karena itu di perlukan pengukuran.
Dalam kegiatan pengukuran di kenal istilah besaran dan satuan besaran adalah segala sesuatu memiliki nilai dan dapat di nyatakan dalam bentuk angka angka satuan adalah acuan yang di gunakan dalam pengukuran keterangan angka yang di peroleh dari pengukuran.
Besaran pokok adalah besaran asli yang tidak di turunkan dari besaran besaran lain.Satuan besaran pokok telah di tetapkan terlebih dahulu selanjutnya dan satuan besaran pokok itu di gunakan menetapkan satuan besaran lain
Di bawah ini adalah tabel besaran pokok satuannya menurut SI
Dalam kegiatan pengukuran di kenal istilah besaran dan satuan besaran adalah segala sesuatu memiliki nilai dan dapat di nyatakan dalam bentuk angka angka satuan adalah acuan yang di gunakan dalam pengukuran keterangan angka yang di peroleh dari pengukuran.
Besaran pokok adalah besaran asli yang tidak di turunkan dari besaran besaran lain.Satuan besaran pokok telah di tetapkan terlebih dahulu selanjutnya dan satuan besaran pokok itu di gunakan menetapkan satuan besaran lain
Di bawah ini adalah tabel besaran pokok satuannya menurut SI










A. Pengukuran
Untuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam
fisika, kita biasanya melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan
suatu gejala secara umum tidak lengkap apabila tidak ada data yang didapat dari
hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, bila kita dapat
mengukur yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka,
berarti kita mengetahui apa yang sedang kita bicarakan itu.
Apa yang Anda lakukan sewaktu melakukan
pengukuran? Misalnya anda mengukur panjang meja belajar dengan
menggunakan jengkal, dan mendapatkan bahwa panjang meja adalah 7 jengkal. Dalam
pengukuran di atas Anda telah mengambil jengkal sebagai satuan panjang.
Kenyataan dalam kehidupan sehari-hari, kita sering melakukan pengukuran
terhadap besaran tertentu menggunakan alat ukur yang telah ditetapkan.
Misalnya, kita menggunakan mistar untuk mengukur panjang. Pengukuran
sebenarnya merupakan proses pembandingan nilai besaran yang belum diketahui
dengan nilai standar yang sudah ditetapkan.
B. ALAT UKUR BESARAN
Alat Ukur Besaran Pokok
Besaran Pokok
|
Alat Ukur
|
Panjang
|
Mistar, Jangka sorong,
mikrometer sekrup
|
Massa
|
Neraca (timbangan)
|
Waktu
|
Stop Watch
|
Suhu
|
Termometer
|
Kuat Arus
|
Amperemete
|
Jumlah molekul
|
Tidak diukur secara langsung *
|
Intensitas Cahaya
|
Light meter
|
* Jumlah
zat tidak diukur secara langsung seperti anda mengukur panjang dengan mistar. Untuk
mengetahui jumlah zat, terlebih dahulu diukur massa zat tersebut. selengkapnya dapat anda
pelajari pada bidang studi Kimia.
Mistar : untuk mengukur suatu panjang benda
mempunyai batas ketelitian 0,5 mm.


Neraca : untuk mengukur massa suatu benda.
Stop Watch : untuk mengukur waktu mempunyai batas
ketelitian 0,01 detik.
Termometer : untuk mengukur suhu.
Amperemeter : untuk mengukur kuat arus listrik (multimeter)
C. Alat Ukur Besaran Turunan
Speedometer : untuk mengukur kelajuan
Volt
meter : untuk mengukur tegangan listrik.
Ohm
meter dan voltmeter dan amperemeter biasa menggunakan multimeter.

Dinamometer : untuk mengukur besarnya gaya.

Higrometer : untuk mengukur kelembaban udara.

Ohm meter : untuk mengukur tahanan ( hambatan )
listrik

Barometer : untuk mengukur tekanan udara luar.
Hidrometer : untuk mengukur berat jenis larutan.

Manometer
: untuk mengukur tekanan udara tertutup.
Kalorimeter : untuk mengukur besarnya kalor jenis
zat.
D. Istilah dalam Pengukuran
Ketelitian adalah suatu ukuran yang menyatakan tingkat
pendekatan dari nilai yang diukur terhadap nilai benar x0.
Kepekaan adalah ukuran minimal yang
masih dapat dikenal oleh instrumen/alat ukur
Ketepatan (akurasi) adalah suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan
hasil pengukuran yang sama. Dengan memberikan suatu nilai tertentu pada
besaran fisis, ketepatan merupakan suatu ukuran yang menunjukkan perbedaan
hasil-hasil pengukuran pada pengukuran berulang.
E.
Akurasi alias Ketelitian Pengukuran
Pengukuran yang akurat merupakan bagian penting
dari fisika, walaupun demikian tidak ada pengukuran yang benar-benar tepat. Ada ketidakpastian yang
berhubungan dengan setiap pengukuran. Ketidakpastian muncul dari sumber yang
berbeda. Di antara yang paling penting, selain kesalahan, adalah keterbatasan
ketepatan setiap alat pengukur dan ketidakmampuan membaca sebuah alat ukur di
luar batas bagian terkecil yang ditunjukkan. Misalnya anda memakai sebuah
penggaris centimeter untuk mengukur lebar sebuah papan, hasilnya dapat
dipastikan akurat sampai 0,1 cm, yaitu bagian terkecil pada penggaris tersebut.
Alasannya, adalah sulit untuk memastikan suatu nilai di antara garis pembagi
terkecil tersebut, dan penggaris itu sendiri mungkin tidak dibuat atau dikalibrasi
sampai ketepatan yang lebih baik dari ini.
Ketika menyatakan hasil pengukuran, penting juga
untuk menyatakan ketepatan atau perkiraan ketidakpastian pada pengukuran
tersebut. Sebagai contoh, hasil pengukuran lebar papan tulis : 5,2
plus minus 0,1 cm. Hasil Plus minus 0,1 cm (kurang lebih 0,1 cm) menyatakan
perkiraan ketidakpastian pada pengukuran tersebut sehingga lebar sebenarnya
paling mungkin berada di antara 5,1 dan 5,3.
Persentase ketidakpastian merupakan perbandingan
antara ketidakpastia dan nilai yang diukur, dikalikan dengan 100 %. Misalnya
jika hasil pengukuran adalah 5,2 cm dan ketidakpastiannya 0,1 cm maka
persentase ketidakpastiannya adalah : (0,1 / 5,2) x 100 % = 2 %.
Seringkali, ketidakpastian pada suatu nilai
terukur tidak dinyatakan secara eksplisit. Pada kasus seperti ini,
ketidakpastian biasanya dianggap sebesar satu atau dua satuan (atau bahkan
tiga) dari angka terakhir yang diberikan. Sebagai contoh, jika panjang sebuah
benda dinyatakan sebagai 5,2 cm, ketidakpastian dianggap sebesar 0,1 cm (atau
mungkin 0,2 cm). Dalam hal ini, penting untuk tidak menulis 5,20 cm, karena hal
itu menyatakan ketidakpastian sebesar 0,01 cm; dianggap bahwa panjang benda
tersebut mungkin antara 5,19 dan 5,21 cm, sementara sebenarnya anda menyangka
nilainya antara 5,1 dan 5,3 cm.
F.
Ketidakpastian Mutlak dan Relatif
Hasil pengukuan selalu dilaporkan sebagai x
= x plus minus delta x di mana delta
x merupakan setengah skala terkecil istrumen (pengukuran tunggal) atau berupa
simpangan baku nilai rata-rata sampel (pengukuran berulang). Delta
x dinamakan ketidakpastian mutlak. Ketidakpastian mutlak berhubungan
dengan ketepatan pengukuran, di mana semakin kecil ketidakpastian mutlak yang
dicapai, semakin tepat pengukuran tersebut. Misalnya pengukuran panjang dengan
mikrometer skrup, L = (4,900 0,005 ) cm. Nilai 0,005 cm merupakan
ketidakpastian mutlak yang diperoleh dari setengah skala terkecil mikrometer
dan 4,9 merupakan angka pasti.
Hukum
Newton
A. HUKUM NEWTON I
HUKUM NEWTON I disebut juga hukum kelembaman (Inersia).
Sifat lembam benda adalah sifat mempertahankan keadaannya, yaitu keadaan tetap diam atau keaduan tetap bergerak beraturan.
DEFINISI HUKUM NEWTON I :
Setiap benda akan tetap bergerak lurus beraturan atau tetap dalam keadaan diam jika tidak ada resultan
gaya (F) yang bekerja pada benda itu, jadi:
F = 0 a = 0 karena v=0 (diam), atau v= konstan (GLB)
B. HUKUM NEWTON II
a = F/m
F = m a
F = jumlah gaya-gaya pada benda
m = massa benda
a = percepatan benda
Rumus
ini sangat penting karena pada hampir semna persoalan gerak {mendatar/translasi
(GLBB) dan melingkar (GMB/GMBB)} yang berhubungan dengan percepatan den
massa benda dapat diselesaikan dengan rumus tersebut.
C.
HUKUM NEWTON II
DEFINISI HUKUM NEWTON III:
DEFINISI HUKUM NEWTON III:
Jika
suatu benda mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua tersebut
mengerjakan juga gaya pada benda pertama, yang besar gayanya = gaya yang
diterima tetapi berlawanan arah. Perlu diperhatikan bahwa kedua gaya
tersebut harus bekerja pada dua benda yang berlainan.
Pemantulan dan Pembiasan
Sebelum belajar lebih jauh mengenai pemantulan dan
pembiasan, dasar yang harus dimiliki adalah siswa mampu membedakan sinar
datang, sudut datang, sinar pantul, sudut pantul, sinar bias dan sudut bias.
Berikut ini sedikit penjelasan
mengenai sinar-sinar dan sudut-sudut tersebut.Sudut datang : Sudut yang dibentuk oleh sinar datang dengan garis normal
Sudut pantul : Sudut yang dibentuk oleh sinar pantul dengan garis normal
Sudut bias : Sudut yang dibentuk oleh sinar bias dengan garis normal
Pembentukan bayangan pada cermin cekung

A.
Pembiasan
Pada peristiwa pembiasan, cahaya yang datang akan
diteruskan namun mengalami pembiasan atau pembelokan arah. Besarnya sudut yang
dibentuk oleh sinar bias dengan garis normal dinamakan sebagai sudut bias.
Besar kecilnya sudut bias dipengaruhi oleh sifat dari medium yang biasa disebut
sebagai indeks bias ( n ). Indeks bias merupakan perbandingan antara
laju cahaya dalam ruang hampa ( c ) dengan laju cahaya dalam medium ( v
) atau bila dirumuskan secara matematis :
n =c/v
Dari rumusan di atas terlihat bahwa indeks bias n
berbanding terbalik dengan v. Artinya semakin besar n maka v
semakin kecil. Hal ini yang menyebabkan cahaya yang datang dari medium dengan n
besar ke medium dengan n lebih kecil akan dibiaskan menjauhi garis
normal. Sebaliknya cahaya yang datang dari medium dengan n lebih kecil
ke medium dengan n lebih besar akan dibiaskan mendekati garis normal..
Lihat gambar di bawah ini

Jika sinar datang dari medium yang mempunyai
indeks bias n1 denga n sudut datang i menuju
medium yang indeks biasnya n2 dengan sudut bias r,
maka hubunagn antara n1, n2, i dan
r dapat ditulis:
Hk. Snellius
Frekuensi dari cahaya yang datang dengan cahaya
yang dibiaskan sama. Artinya tidak ada perubahan frekuensi setelah memasuki
medium yang berbeda. Setelah memasuki medium kedua, yang berubah adalah panjang
gelombangnya (λ).
Suhu
A.
Pengertian Suhu
Suhu adalah ukuran derajat panas
atau dingin suatu benda.Alat yang digunakan untuk mengukur suhu disebut termometer.
Hubungan suhu pada skala-skala Celcius (C), Reamur (R), Fahrenheit (F), dan Kelvin (K):
Sifat Termal Zat
Pada umumnya suatu benda akan memuai (volume benda
bertambah) jika dipanaskan? sedangkan massa benda tetap. Tetapi air pada daerah
tertentu (antara 0-4 derajat C) memiliki keanehan pemuaian disebut ANOMALI
AIR.
Pada suhu 4 derajat C volume
air adalah paling kecil sehingga massa jenisnya paling besar, yaitu 1 gram/cm3.Pemuaian suatu benda karena menerima kalor (suhu benda naik) terbagi atas:
1. Muai Panjang (pemuaian satu dimensi)
Lt = Lo ( 1 + t)
Lt = panjang benda pada t�C (m)
Lo = panjang benda pada 0�C (m)
= koefisien muai panjang
2. Muai Luas (pemuaian dua dimensi)
At = Ao (1 + t)
At = luas benda pada t�C (m�)
Ao = luas benda pada 0�C (m�)
= koefisien muai luas = 2
3. Muai Volume (pemuaian tiga dimensi)
Vt = Vo ( 1 + t)
Vt = volume benda pada t�C (m3)
Vo = volume benda pada 0�C (m3)
= koefisien muai volume = 3
= 1/273�K (khusus pada tekanan dan volume tetap)
- Titik Didih
Titik didih suatu zat adalah suhu yang tekanan uap jenuhnya sama dengan
tekanan di atas permukaan zat cair. Titik Didih suatu zat cair
dipengaruhi oleh tekanan udara, artinya makin besar tekanan
udara makin besar pula titik didih zat cair tersebut. Pada tekanan dan
temperatur udara standar(76 cmHg, 25�C) titik didih air sebesar 100�C.
Tr = titik tripel, yaitu titik
keseimbangan antara ketiga wujud padat-cair-gas.
K = titik kritis, yaitu titik dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak dapat dicairkan hanya dengan mengecilkan volumenya. Gas berwujud stabil.
K = titik kritis, yaitu titik dimana gas di atas tekanan dan temperatur kritis tidak dapat dicairkan hanya dengan mengecilkan volumenya. Gas berwujud stabil.
Kalor
Kalor
adalah bentuk energi yang
berpindah dari suhu tinggi ke suhu rendah. Jika suatu benda menerima /
melepaskan kalor maka suhu benda itu akan naik/turun atau wujud benda berubah.
BEBERAPA PENGERTIAN KALOR1 kalori adalah kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1�C.
1 kalori = 4.18 joule
1 joule = 0.24 kalori
Kapasitas kalor (H)
|
adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh zat untuk menaikkan suhunya
1�C (satuan kalori/�C). |
Kalor jenis (c)
|
adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan 1
gram atau 1 kg zat sebesar 1�C (satuan kalori/gram.�C atau kkal/kg �C).
|
Kalor yang digunakan untuk menaikkan/menurunkan suhu tanpa mengubah wujud zat:
Q = H .t
Q = m . c .t
H = m . c
Q = kalor yang di lepas/diterima
H = kapasitas kalor
t = kenaikan/penurunan suhu
m = massa benda
c= kalor jenis
Kalor yang diserap/dilepaskan (Q) dalam proses perubahan wujud benda:
Q = m . L
m = massa benda kg
L = kalor laten (kalor lebur, kalor beku. kalor uap,kalor embun, kalor sublim, kalor lenyap) /kg
Jadi kalor yang diserap ( � ) atau yang dilepas ( � ) pada saat terjadi perubahan wujud benda tidak menyebabkan perubahan suhu benda (suhu benda konstan ).
- Pertukaran Kalor
Jika dua buah zat atau lebih dicampur menjadi satu
maka zat yang suhunya tinggi akan melepaskan kalor sedangkan zat yang suhunya
rendah akan menerima kalor, sampai tercapai kesetimbangan termal.
Menurut asas Black
Kalor yang dilepas = kalor yang diterima
Catatan:- Kalor jenis suatu benda tidak tergantung dari massa benda, tetapi tergantung pada sifat dan jenis benda tersebut. Jika kalor jenis suatu benda adalah kecil maka kenaikan suhu benda tersebut akan cepat bila dipanaskan.
- Pada setiap penyelesaian persoalan kalor (asas Black) lebih mudah jika dibuat diagram alirnya.
- Perambatan Kalor
- Konduksi
Perambatan kalor tanpa disertai perpindahan bagian-bagian zat perantaranya, biasanya terjadi pada benda padat.
H = K . A T/ L)
H = jumlah kalor yang merambat per satuan waktu
T/L = gradien temperatur (�K/m)
K = koefisien konduksi
A = luas penampang (m�)
L = panjang benda (m)
- Konveksi
Perambatan kalor yang disertai perpindahan bagian-bagian zat, karena perbedaan massa jenis.
H = K . A .T
H = jumlah kalor yang merambat per satuan waktu
K = koefisien konveksi
T = kenaikan suhu (�K)
- Radiasi
Perambatan kalor dengan pancaran berupa gelombang-gelombang elektromagnetik.
Pancaran kalor secara radiasi mengikuti Hukum Stefan Boltzmann:
W = e . . T4
W = intensitas/energi radiasi yang dipancarkan per satuan luas per satuan waktu
= konstanta Boltzman =5,672 x 10-8 watt/cm2.�K4
e = emisivitas (o < e < 1) T = suhu mutlak (�K)
Benda
yang dipanaskan sampai pijar, selain memancarkan radiasi kalor juga memancarkan
energi radiasi dalam bentuk gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang
10-6 s/d 10-5 m. Untuk benda ini berlaku hukum PERGESERAN
WIEN, yaitu:
max . T = C C = konstanta Wien = 2.9 x 10-3m �K
Besaran vektor dan skalar
A. Pengertian :
Selain besaran pokok dan
turunan, besaran fisika masih dapat dibagi atas dua kelompok lain yaitu besaran
skalar dan besaran vektor. Besaran-besaran seperti massa, jarak, waktu
dan volum, termasuk besaran skalar, yakni besaran yang hanya memiliki besar
atau nilai saja tetapi tidak memiliki arah. Sedangkan besaran seperti perpindahan,
kecepatan, percepatan dan gaya
termasuk besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki besar (atau nilai)
dan juga memiliki arah.
Bagaimana membedakan besaran skalar dan
vektor ?
Jika saya mengatakan massa sebuah batu adalah
400 gram, pernyataan ini sudah cukup bagi anda untuk mengetahui semua hal
tentang massa
batu. Anda tidak membutuhkan arah untuk mengetahui massa batu. Demikian juga dengan besaran
waktu, suhu, volume, massa
jenis, usaha, kuat arus listrik, tekanan, daya dll.
Ada beberapa besaran fisika yang tidak dapat
dinyatakan dengan nilai atau besarnya saja. Misalnya ketika saya mengatakan
bahwa seorang anak berpindah sejauh 10 meter, maka
pernyataan ini belum cukup. Anda mungkin bertanya, ia berpindah ke mana ?
apakah ke arah utara, selatan, timur atau barat ? Demikian juga apabila anda
mengatakan bahwa anda mendorong meja dengan gaya sebesar 100 N.
Kemana arah dorongan anda ? nah, besaran yang demikian disebut
besaran vektor, di mana memerlukan pernjelasan mengenai besar dan arahnya.
Contoh besaran vektor adalah perpindahan, percepatan, impuls, momentum dll.
Selengkapnya akan anda pelajari pada pokok bahasan yang berkaitan dengan
besaran tersebut.
Bagaimana Menyatakan Suatu Vektor ?
Dalam fisika, akan selalu
membantu jika digambarkan diagram mengenai suatu situasi tertentu, dan hal ini
akan semakin berarti jika berhubungan dengan vektor. Pada diagram, setiap
vektor dinyatakan dengan tanda panah. Tanda panah tersebut selalu digambarkan
sedemikian rupa sehingga menunjuk ke arah yang merupakan arah vektor tersebut.
Panjang tanda panah digambarkan sebanding dengan besar vektor.
Sebagai contoh, pada gambar di bawah dilukiskan
suatu vektor gaya
(F) yang besarnya 40 N (N = Newton,
satuan gaya)
dan berarah 30o utara dari timur atau 30o terhadap sumbu
x positif. Besar vektor F = 40 N dilukiskan dengan panjang
anak panah 4 cm. Ini berarti skala yang dipilih adalah 1 cm = 10 N atau 4 cm =
40 N.

B. Aturan Penulisan Vektor
Dalam menuliskan vektor, apabila anda menggunakan
tulisan tangan, lambang suatu vektor umumnya ditulis dengan huruf besar dan di
atasnya perlu ditambahkan tanda panah, misalnya :


Untuk buku cetak, lambang vektor ditulis dengan
huruf besar yang dicetak tebal, misalnya F. Untuk besar
vektor, apabila kita menggunakan tulisan tangan maka besar suatu vektor ditulis
dengan tanda harga mutlak, misalnya :


Untuk buku cetak, besar vektor ditulis dengan
huruf miring, misalnya F
Kelajuan, Kecepatan dan Percepatan
0
Untuk memahami konsep kelajuan, kecepatan dan
percepatan, pelajari pembahasan soal di bawah :

- ”Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 km/jam”. Benar atau salah pernyataan ini ?
Terlebih dahulu kita pahami makna kelajuan dan kecepatan. Kelajuan termasuk
besaran skalar (besaran skalar = besaran yang hanya
mempunyai besar saja). Untuk menyatakan laju atau
kelajuan suatu benda, kita tidak membutuhkan arah. Sebaliknya, kecepatan
termasuk besaran vektor (besaran vektor = besaran yang
mempunyai besar dan arah). Ketika menyatakan kecepatan, kita perlu menyertakan
besar dan arah. Untuk membedakan makna kelajuan dan kecepatan
Apakah kelajuan, kelajuan sesaat dan kelajuan
rata-rata memiliki makna yang sama ? jika ya, jelaskan kesamaannya… jika tidak,
jelaskan perbedaannya…
Kelajuan dan kelajuan sesaat
memiliki makna yang sama. Ketika menyebutkan kata kelajuan, yang kita maksudkan
sebenarnya kelajuan sesaat. Kelajuan atau kelajuan sesaat merupakan
perbandingan antara jarak yang sangat
kecil dengan selang waktu yang sangat singkat. Dengan kata lain, kelajuan
sesaat merupakan jarak yang sangat kecil yang ditempuh selama selang waktu yang
sangat singkat. Sebaliknya kelajuan rata-rata merupakan perbandingan antara jarak
tempuh total dengan selang waktu total yang diperlukan untuk menempuh
jarak tersebut.
Apakah kecepatan, kecepatan sesaat dan
kecepatan rata-rata memiliki makna yang sama ? Jika ya, jelaskan kesamaannya;
jika tidak, jelaskan perbedaannya…
Kecepatan dan kecepatan sesaat
memiliki makna yang sama. Ketika menyebutkan kata kecepatan, yang kita
maksudkan sebenarnya kecepatan sesaat. Kecepatan atau kecepatan sesaat
merupakan perbandingan antara Perpindahan yang sangat kecil
dengan selang waktu yang sangat singkat. Sebaliknya kecepatan rata-rata
merupakan perbandingan antara perpindahan total dengan selang
waktu total selama terjadi perpindahan.
Agar anda lebih memahami perbedaan antara
kecepatan atau kecepatan sesaat dengan kecepatan rata-rata, cermati contoh
berikut ini :

Perpindahan termasuk besaran
vektor, karenanya arah turut mempengaruhi nilai perpindahan. Dalam sumbu
koordinat, perpindahan bernilai positif jika arahnya menuju sumbu x positif
(arah timur) dan sumbu y positif (arah utara). Perpindahan bernilai negatif
jika arahnya menuju sumbu x negatif (arah barat) atau sumbu y negatif (arah
selatan). Ini hanya kesepakatan saja
Besar kecepatan rata-rata = besar perpindahan /
selang waktu total
Besar kecepatan rata-rata = (20 km – 10 km) / 1
jam
= 10 km / 1 jam
= 10 km/jam.
Ini berarti mobil mengalami perpindahan sejauh 10
km setiap jam.
Karena kecepatan rata-rata
merupakan besaran vektor maka arah kecepatan rata-rata juga harus dijelaskan…
Dalam gambar di atas, vektor kecepatan rata-rata diwakili oleh garis berwarna
biru. Arah kecepatan rata-rata = arah perpindahan, yakni ke timur.
Bagaimana dengan kecepatan
atau kecepatan sesaat ? tergantung saatnya kapan. Kecepatan sesaat bisa
berubah-ubah setiap saat. Kadang yang berubah adalah besar kecepatan, kadang
yang berubah adalah arah kecepatan. Kita juga bisa mengatakan bahwa kecepatan
sesaat merupakan kecepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat singkat.
Bilamana suatu benda dikatakan mengalami
percepatan ?
Ingat ya, ketika kita
mengatakan percepatan maka yang kita maksudkan adalah percepatan sesaat.
Demikian juga sebaliknya ketika kita mengatakan percepatan sesaat maka yang
kita maksudkan adalah percepatan.
Suatu benda dikatakan
mengalami percepatan jika kecepatan benda berubah. Kecepatan benda
berubah, bisa berarti besar kecepatan alias kelajuan benda berubah atau arah
kecepatan benda berubah. Misalnya sebuah mobil mula-mula diam
(kelajuannya = 0). Setelah beberapa saat, kelajuannya bertambah menjadi 40
km/jam. Ketika kelajuan mobil bertambah dari 0 menjadi 40 km/jam, mobil tersebut
dikatakan mengalami percepatan atau mobil dipercepat. Mungkinkah kelajuan benda
konstan tetapi benda tersebut mengalami percepatan ? bisa… dalam hal ini arah
kecepatan yang selalu berubah. Mengenai hal ini akan dibahas dalam gerak
melingkar.
Ketika kelajuan benda
berkurang, kadang kita mengatakan benda tersebut mengalami perlambatan.
Misalnya mula-mula kelajuan mobil = 40 km/jam. Setelah beberapa saat, kelajuan
mobil berubah menjadi 0 km/jam. Ketika kelajuan mobil berubah dari 40 km/jam
menjadi 0 km/jam, mobil tersebut dikatakan mengalami perlambatan atau mobil
diperlambat.
Jelaskan hubungan antara percepatan rata-rata
dan percepatan sesaat…
Percepatan rata-rata =
perubahan kecepatan yang terjadi selama selang waktu total terjadinya
perubahan. Sedangkan percepatan sesaat = perubahan kecepatan yang terjadi
selama selang waktu yang sangat singkat. Percepatan atau percepatan sesaat juga
bisa diartikan sebagai percepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat
singkat. Agar anda lebih memahami konsep percepatan rata-rata dan percepatan
sesaat, cermati contoh di bawah.
Contoh 1 :
Sebuah mobil yang sedang
bergerak ke timur pada lintasan lurus mengalami perubahan kelajuan dari keadaan
diam hingga mencapai 40 km/jam selama 4,0 detik. Tentukan percepatan rata-ratamobil
tersebut !

Arah percepatan sama dengan arah kecepatan, yakni
ke ke timur.
Gaya Gesekan – Gesekan Statis dan Kinetis

A. KONSEP GAYA GESEKAN
Gesekan biasanya terjadi di antara dua permukaan benda yang bersentuhan, baik terhadap udara, air atau benda padat. Ketika sebuah benda bergerak di
udara, permukaan benda tersebut akan bersentuhan dengan udara sehingga terjadi
gesekan antara benda tersebut dengan udara. Demikian juga ketika bergerak di
dalam air. Gaya
gesekan juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan,
sekalipun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yang sangat licin pun
sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika kita mencoba
menggerakan sebuah benda, tonjolan-tonjolan miskroskopis ini mengganggu gerak
tersebut. Sebagai tambahan, pada tingkat atom (ingat bahwa semua
materi tersusun dari atom-atom), sebuah tonjolan pada permukaan menyebabkan
atom-atom sangat dekat dengan permukaan lainnya, sehingga gaya-gaya listrik di
antara atom dapat membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu kecil di antara dua
permukaan benda yang bergerak. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika
kita mendorong sebuah buku pada permukaan meja, gerakan
buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya berhenti, karena terjadi gesekan
antara permukaan bawah buku dengan permukaan meja serta gesekan antara
permukaan buku dengan udara, di mana dalam skala miskropis, hal ini terjadi
akibat pembentukan dan pelepasan ikatan tersebut.
Jika permukaan suatu benda
bergeseran dengan permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut melakukan gaya gesekan antara satu
dengan yang lain. Gaya
gesekan pada benda yang bergerak selalu berlawanan arah dengan arah gerakan
benda tersebut. Selain menghambat gerak benda, gesekan dapat menimbulkan aus
dan kerusakan. Hal ini dapatkita amati pada mesin kendaraan. Misalnya ketika
kita memberikan minyak pelumas pada mesin sepeda motor, sebenarnya kita ingin
mengurangi gaya
gesekan yang terjadi di dalam mesin. Jika tidak diberi minyak pelumas maka
mesin kendaraan kita cepat rusak. Contoh ini merupakan salah satu kerugian yang
disebabkan oleh gaya
gesek.
Kita dapat berjalan karena
terdapat gaya
gesek antara permukaan sandal atau sepatu dengan permukaan tanah. Jika anda
tidak biasa menggunakan alas kaki
gaya gesek tersebut bekerja antara permukaan bawah
kaki dengan permukaan tanah atau lantai. Alas sepatu atau sandal biasanya kasar
/ bergerigi alias tidak licin. Para pembuat
sepatu dan sandal membuatnya demikian karena mereka sudah mengetahui konsep gaya gesekan.
Demikianjuga alas sepatu bola yang dipakai oleh pemain sepak bola, yang terdiri
dari tonjolan-tonjolan kecil. Apabila alas sepatu atau sandal sangat licin,
maka anda akan terpeleset ketika berjalan di atas lantai yang licin atau gaya gesek yang bekerja
sangat kecil sehingga akan mempersulit gerakan anda. Ini merupakan contoh gaya gesek yang
menguntungkan.

Ketika sebuah benda berguling
di atas suatu permukaan (misalnya roda kendaraan yang berputar atau bola
yang berguling di tanah), gaya
gesekan tetap ada walaupun lebih kecil dibandingkan dengan ketika benda
tersebut meluncur di atas permukaan benda lain. Gaya gesekanyang bekerja pada benda yang
berguling di atas permukaan benda lainnya dikenal dengan gaya gesekan rotasi.
Sedangkan gaya
gesekan yang bekerja pada permukaan benda yang meluncur di atas permukaan benda
lain (misalnya buku yang didorong di atas permukaan meja) disebut
sebagai gaya
gesekan translasi. Pada kesempatan ini kita hanya membahas gaya
gesekan translasi, yaitu gaya
gesekan yang bekerja pada benda padat yang meluncur di atas benda padat
lainnya.
B. GAYA GESEKAN STATIK DAN KINETIK
Lakukanlah percobaan berikut
ini untuk menambah pemahaman anda. Letakanlah sebuah balok pada permukaan meja.
Ikatlah sebuah neraca pegas (alat untuk mengukur besar gaya) pada sisi depan balok tersebut. Sekarang,
tarik pegas perlahan-lahan sambil mengamati perubahan skala pada neraca pegas.
Tampak bahwa balok tidak bergerak jika diberikan gayayang kecil. Balok belum
bergerak karena gaya
tarik yang kita berikan pada balok diimbangi oleh gaya gesekan antara alas balok dengan
permukaan meja. Ketika balok belum bergerak, besarnya gaya gesekan sama dengan gaya tarik yang kita berikan. Jika tarikan
kita semakin kuat, terlihat bahwa pada suatu harga tertentu balok mulai
bergerak. Pada saat balok mulai bergerak, gaya
yang sama menghasilkan gaya
dipercepat. Dengan memperkecil kembali gaya
tarik tersebut, kita dapat menjaga agar balok bergerak dengan laju tetap; tanpa
percepatan. Kita juga bisa mempercepat gerak balok tersebut dengan menambah gaya tarik.
Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan
benda yang bersentuhan, ketika benda tersebut belum bergerak disebut gaya
gesek statik (lambangnya fs).
Gaya gesek
statis yang maksimum sama dengan gaya
terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak. Ketika benda telah
bergerak, gaya
gesekan antara dua permukaan biasanya berkurang sehingga diperlukan gaya yang lebih kecil
agar benda bergerak dengan laju tetap. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan masih
bekerja pada permukaan bendayang bersentuhan tersebut. Gaya gesekan yang bekerja ketika benda
bergerak disebut gaya
gesekan kinetik (lambangnya fk) (kinetik
berasal dari bahasa yunani yang berarti “bergerak”). Ketika sebuah benda
bergerak pada permukaan benda lain, gaya
gesekan bekerja berlawanan arah terhadap kecepatan benda. Hasil eksperimen
menunjukkan bahwa pada permukaan bendayang kering tanpa pelumas, besar gaya
gesekan sebanding dengan Gaya
Normal.
KOOFISIEN GESEKAN STATIK DAN KINETIK


Perhatikan bahwa hubungan
antara gaya
normal dan gaya
gesekan pada persamaan di atas hanya untuk besarnya saja. Arah kedua gaya tersebut selalu
saling tegak lurus satu dengan yang lain, sebagaimana diperlihatkan pada gambar
di bawah ini. Berikut ini keterangan untuk gambar di bawah : fk
adalah gaya
gesekan kinetik, fs adalah gaya gesekan statik, F
adalah gaya
tarik, N adalah gaya
normal, w adalah gaya
berat, m adalah massa,
g adalah percepatan gravitasi.


KEMAGNETAN
Berdasarkan sifat magnetnya benda dibagi menjadi
2 macam yaitu ferromagnetik (benda yang dapat diterik kuat oleh magnet),
parramagnetik (denda yang dapat ditarik magnet dengan lemah) dan diamagnetik
(benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet).
Contoh ferromagnetik adalah besi, baja, nikel dan kobalt.
Contoh parramagnetik adalah platina dan aluminium.
Contoh diamagnetik adalah seng, dan bismut.
Setiap magnet mempunyai sifat (ciri) sebagai berikut :Contoh ferromagnetik adalah besi, baja, nikel dan kobalt.
Contoh parramagnetik adalah platina dan aluminium.
Contoh diamagnetik adalah seng, dan bismut.
(1) dapat menarik benda logam tertentu.
(2) gaya tarik terbesar berada di kutubnya.
(3) selalu menunjukkan arah utara dan selatan bila digantung bebas.
(4) memiliki dua kutub.
(5) tarik menarik bila tak sejenis.
(6) tolak menolak bila sejenis.
CARA MEMBUAT MAGNET
Untuk membuat magnet dapat
dilakukan dengan menggunakan 3 cara yaitu penggosokan, mengaliri dengan arus,
dan cara induksi.
Saat membuat magnet dengan cara menggosok maka hal yang perlu diperhatikan adalah penggosokan harus searah (teratur) tidak boleh bolak-balik.
Perhatikan gambar di bawah ini
Untuk cara Induksi dapat ditunjukkan seperti gambar dibawah iniSaat membuat magnet dengan cara menggosok maka hal yang perlu diperhatikan adalah penggosokan harus searah (teratur) tidak boleh bolak-balik.
Perhatikan gambar di bawah ini


Magnet dapat menarik benda
logam tertentu karena susunan magnet elementer didalam magnet itu tersusun
teratur. Bila kita bisa membuat susunan magnet elementer teratur maka kita bisa
membuat magnet.
Hal penting yang harus
kita bahami adalah sebagian besar orang berfikir bahwa cara membuat magnet ini
menentukan sifat kemagnetan suatu benda. Orang selalu berfikir bahwa jika
magnet dibuat dengan cara menggosok maka akan diperoleh magnet permanen dan
jika diperoleh dengan cara elektromagnetik maka akan diperoleh magnet
sementara. Anggapan ini adalah keliru bukan salah, kenapa bisa seperti itu?
karena orang tidak melihat bahan apa yang digunakan. Jika baja dibuat magnet
dengan caradigosok akan diperoleh magnet permanen tetapi jika besi yang digosok
maka akan diperoleh magnet sementara. Kebanyakan ketika orang membuat magnet
dengan cara menggosok selalu menggunakan baja, inilah mengapa muncul anggapan
bahwa menggosok dapat membuat magnet bersifat permanen.
Kasus yang lain adalah
elektromagnetik, jika kita amati elektromagnetik manapun akan menggunakan inti
besi lunak (besi) bukan baja, karena inti besi yang digunakan maka
elektromagnetik menghasilkan magnet sementara. Tetapi coba anda pikir apabila
intinya diganti dengan baja, apa yang akan terjadi? yang pasti baja akan
menjadi magnet permanen sehingga elektromagnetik tidak dapat dimanfaatkan.
Dari penjelasan kasus diatas
dapat kita simpulkan bahwa sifat permanen dan sifat sementara suatu magnet
tidak di pengaruhi oleh cara membuat tetapi dipegaruhi oleh bahan yang
digunakan. Dengan cara apapun jika bahan yang digunakan baja maka magnet yang
dihasilkan akan bersifat permanen.