PATAS UN
KUPAS TUNTAS UN
Teman-teman beranda yang cinta belajar, pada bagian ini akan dikupas secara tuntas tentang Gerak Lurus.
Gerak Lurus adalah gerak benda dengan lintasan berupa garis lurus.
Gerak lurus dapat dibedakan pada arah mendatar (horizontal) atau arah tegak (vertikal).
Pada arah mendatar Gerak Lurus dapat dibedakan menjadi 2, yaitu :
1. Gerak Lurus Beraturan (GLB), yaitu gerak lurus dengan kecepatan tetap
Dalam kehidupan sehari-hari jarang benda dapat bergerak lurus beraturan secara terus menerus, namun demikian pada beberapa saat tertentu, benda dapat bergerak lurus dengan kecepatan tetap.
Contoh :
a) Gerak mobil pada jalan tol yang lurus dengan kecepatan tetap
Ketika di jalan bebas hambatan (jalan tol) kendaraan dibatasi pada kecepatan minimal dan kecepatan maksimal tertentu, selain itu jalan tol pada beberapa kilometer memiliki lintasan berupa garis lurus.
b) Gerak pesawat terbang di udara ketika menuju tempat tertentu
Pesawat ketika sudah lepas landas (take off) dan berada pada ketinggian tertentu memiliki kecenderungan untuk mempertahankan kecepatan dan arah geraknya dikendalikan dengan arah koordinat tertentu, sehingga dapat dikelompokkan sebagai GLB
c) Gerak kapal laut di tengah laut menuju arah tertentu. Kapal laut dan pesawat di udara pada prinsipnya bergerak dengan navigasi arah koordinat tertentu dan kecepatan yang cenderung tetap di lautan.
d) Gerak kereta pada lintasannya. Ketika kereta menuju arah tertentu di antara 2 stasiun yang jaraknya cukup jauh cenderung untuk mempertahankan pada kecepatan tertentu dengan lintasan lurus.
Penyelidikan gerak lurus beraturan dapat dilakukan dengan ticker timer yang mana hasilnya akan berupa titik titik jejak gerak benda yang jaraknya sama setiap saat, seperti gambar berikut :
jika pita ticker timer dipotong-potong pada ukuran yang sama kemudian disusun sedemikian rupa akan menunjukkan hubungan antara waktu dengan besar kecepatan benda, seperti gambar berikut :
Berdasarkan pola tickertimer di atas maka Gerak lurus beraturan jika digambarkan dalam bentuk grafik ditunjukkan pada gambar berikut :
2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), yaitu gerak lurus dengan kecepatan yang berubah secara tetap setiap waktu. GLBB dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :
a. GLBB dipercepat, yaitu gerak lurus berubah beraturan di mana kecepatan bertambah secara tetap setiap waktu sehinga gerak benda semakin lama semakin cepat
Contoh :
1) Kendaraan yang mulai bergerak
2) Kendaraan yang meninggalkan lampu lalu lintas
3) Pembalap yang meninggalkan garis start
4) Pesawat yang akan lepas landas (take off)
b. GLBB diperlambat, yaitu gerak lurus berubah beraturan di mana kecepatan berkurang secara tetap setiap waktu sehingga gerak benda semakin lama semakin lambat dan dimungkinkan untuk kemudian berhenti.
Contoh :
1) Kendaraan yang direm
2) Kendaraan yang mendekati lampu lalu lintas yang menyala merah
3) Pesawat yang sedang mendarat (landing)
4) Pembalap yang meninggalkan garis finish
Penyelidikan terhadap GLBB juga dilakukan dengan ticker timer yang percobaannya dapat digambarkan seperti gambar berikut :
Pita ticker timer rekaman jejak gerak GLBB dipercepat digambarkan sebagai titik-titik yang jaraknya semakin jauh jika dibaca berlawanan dengan arah gerak, seperti gambar berikut :
Jika dipotong pada jumlah titik yang sama dan disusun sedemikian rupa akan membentuk seperti gambar berikut :
atau kalau digambarkan dalam bentuk grafik hubungan kecepatan terhadap waktu dapat dilihat pada gambar berikut :
Untuk GLBB yang diperlambat penggambaran jejak ticker timer, grafik kecepatan terhadap waktu memiliki arah yang berlawanan.
Catatan :
Jejak gerak lurus juga dapat digambarkan dengan tetesan oli atau tetesan air dari kendaraan yang sedang bergerak. Perbedaannya dengan jejak pada ticker timer adalah pada cara membaca. Jika pola tetesan oli/air dibaca searah gerak benda, sedangkan pola jejak pada ticker timer dibaca arah berlawanan dengan arah gerak benda.
Pola jejak tetesan oli di belakang kendaraan yang semakin merapat (dibaca ke arah kendaraan) menandakan kendaraan melakukan gerak lurus berubah beraturan diperlambat, sedangkan jika semakin renggang kendaraan melakukan gerak lurus berubah beraturan dipercepat.
Demikian pembahasan tentang gerak lurus dilihat dari jejak rekaman ticker timer. Semoga bermanfaat.... Selamat belajar dan tunggu Patas UN berikutnya....
Belajar itu seperti makan biskuit "OREO", diputar, dirasakan, dicelupin dan akhirnya dimakan...
Sabtu, 31 Maret 2012
Jumat, 30 Maret 2012
Pembahasan Soal Konsep Usaha
PATAS UN
KUPAS TUNTAS UN
Teman-teman beranda yang cinta belajar, berikut ini Patas mengupas soal-soal yang berhubungan dengan Konsep Usaha atau Kerja (Work). Selamat Belajar, semoga bermanfaat...
Contoh soal 1 :
Seorang anak mendorong peti bermassa 5 kg dengan gaya 60
N sehingga berpindah sejauh 2 meter. Hitunglah usaha yang dilakukan orang
tersebut !
Pembahasan :
Konsep usaha dipahami sebagai hasil perkalian antara gaya
yang diberikan dengan perpindahan yang dihasilkan. Gaya dan perpindahan harus
segaris kerja (sejajar), jika gaya dan perpindahan saling tegak lurus maka
usaha yang diberikan sama dengan nol.
W = F x s
Berdasarkan soal diketahui :
Massa benda = m = 5 kg
Gaya dorong = F = 60 N
Perpindahan = s = 2 m
Ditanyakan :
Besar usaha = W = …?
Perhatikan pada soal ini massa benda hanya sebagai
pengecoh saja tidak perlu dipergunakan dalam perhitungan. Massa benda
memberikan berat (w) pada benda yang arahnya ke bawah, yang artinya gaya berat
ini tegak lurus perpindahan. Usaha oleh berat besarnya nol (0).
Dengan demikian gaya yang menyebabkan perpindahan hanya
yang diberikan oleh pendorong yaitu 60N, sehingga usaha yang diakukan orang
tersebut :
W = F x s
W = 60N x 2 m
W = 120 Nm
W = 120 J
Jadi usaha yang diberikan orang tersebut pada peti adalah
120 J
Contoh soal 2 :
Seorang anak memindahkan koper yang massanya 1,5 kg dari
lantai ke atas almari yang tingginya 1,2 meter. Jika percepatan grafitasi di
tempat tersebut 10 N/kg, berapa usaha yang dilakukan anak pada koper?
Pembahasan :
Pada permasalahan ini anak memindahkan benda ke atas
(arah vertical) maka berat benda menjadi gaya yang diperhitungkan dalam mencari
besar usaha. Hal ini karena anak tersebut akan mengangkat benda dengan gaya
minimal sama dengan berat benda.
Berdasarkan soal diketahui :
Massa koper = m = 1,5 kg
Tinggi almari = h = s = 1,2 m
Percepatan grafitasi = g = 10 N/kg
Ditanyakan :
Besar usah memindahkan koper = W = …?
Jawab :
Gaya untuk memindahkan koper minimal sama dengan berat
benda :
F = w = m x g
F = w = 1,5 kg x 10 N/kg
F = w = 15 N
Karena perpindahan koper setinggi almari maka :
W = F x s
W = 15 N x 1,2 m
W = 18 Nm
W = 18 J
Jadi usaha yang diberikan untuk memindahkan koper adalah
18 J
Contoh soal 3 :
Sebuah bola bermassa 0,5 kg didorong dengan gaya 50 N
sehingga berpindah sejauh 4 meter. Usaha yang dilakukan adalah…
Pembahasan :
Berdasarkan soal diketahui :
Massa bola = m = 0,5 kg
Gaya dorong = F = 50 N
Perpindahan = s = 4 m
Ditanyakan :
Besar usaha = W = …?
Jawab :
W = F x s
W = 50 N x 4 m
W = 200 Nm
W = 200 J
Jadi besar usaha yang diberikan adalah 200 J
Contoh soal 4 :
Sebuah mobil yang sedang melaju berada 8 meter di belakang sebuah truk yang sedang berhenti. Jika sopir mobil menginjak pedal rem dengan gaya 50 N sehingga mobil berhenti tepat 0,5 meter di belakang truk, hitunglah usaha yang dilakukan sopir untuk menghentikan mobil tersebut !
Pembahasan :
Diketahui :
gaya pengereman = F = 50 N
perpindahan mobil = s = (8 - 0,5) m = 7,5 N
Ditanyakan :
Usaha = W = ...?
Jawab :
W = F x s
W = 50 N x 7,5 m
W = 375 N.m
W = 375 J
Jadi usaha yang dilakukan sopir untuk menghentikan mobil adalah 375 N
Contoh soal 4 :
Sebuah mobil yang sedang melaju berada 8 meter di belakang sebuah truk yang sedang berhenti. Jika sopir mobil menginjak pedal rem dengan gaya 50 N sehingga mobil berhenti tepat 0,5 meter di belakang truk, hitunglah usaha yang dilakukan sopir untuk menghentikan mobil tersebut !
Pembahasan :
Diketahui :
gaya pengereman = F = 50 N
perpindahan mobil = s = (8 - 0,5) m = 7,5 N
Ditanyakan :
Usaha = W = ...?
Jawab :
W = F x s
W = 50 N x 7,5 m
W = 375 N.m
W = 375 J
Jadi usaha yang dilakukan sopir untuk menghentikan mobil adalah 375 N
Kamis, 29 Maret 2012
Tugas Belajar Getaran dan Gelombang Kelas 8
TUGAS
BELAJAR MANDIRI IPA FISIKA
KELAS
: VIII * MATERI POKOK : GETARAN & GELOMBANG
Kerjakan soal berikut dengan cara jawab lengkap di buku
catatan/ buku latihan secara urut nomor!
1. Temukan dan tuliskan pengertian getaran dalam ilmu fisika
!Tuliskan 5 (lima) contoh sumber getaran dalam kehidupan sehari-hari !
2. Temukan dan tuliskan pengertian satu getaran ! Gambarkan
getaran pada sistem ayunan sederhana dan berilah keterangan gerakan satu
getaran !
3. Temukan dan tuliskan pengertian periode dan frekuensi getaran!Tuliskan
rumus matematis dari periode dan frekuensi !
4. Sebuah ayunan sederhana melakukan getaran sebanyak 100
kali dalam 10 detik. Hitunglah periode dan frekuensi getarannya !
5. Temukan dan tuliskan hubungan matematis antara periode
dan frekuensi !
6. Jika sebuah sumber getar mampu melakukan getaran dengan
frekuensi 100 Hz, hitunglah periode getarnya !
7. Temukan dan tuliskan pengertian gelombang !Tuliskan 5
(lima) contoh gelombang dalam kejadian sehari-hari !
8. Temukan dan tuliskan pengertian gelombang mekanik!
Tuliskan 3 (tiga) contoh gelombang mekanik dalam kejadian sehari-hari !
9. Temukan dan tuliskan pengertian gelombang
elektromagnetik! Tuliskan 3 (tiga) contoh gelombang elektromagnetik dalam
kejadian sehari-hari !
10. Temukan dan tuliskan perbedaan gelombang transversal dan
gelombang longitudinal ! Tuliskan masing-masing 3 (tiga) contohnya dalam
kejadian sehari-hari !
11. Temukan dan gambarkan dengan rapi bentuk gelombang
transversal dan gelombang longitudinal !Lengkapi gambar gelombang tersebut
dengan keterangan yang menunjukkan satu gelombang !
12. Temukan dan tuliskan pengertian dari panjang gelombang
dan cepat rambat gelombang ! Tuliskan rumus matematis cepat rambat gelombang !
13. Suatu gelombang permukaan air menunjukkan 10 gelombang
dalam waktu 5 detik menempuh jarak 20 meter. Hitunglah periode, frekuensi,
panjang gelombang dan cepat rambat gelombang tersebut !
14. Temukan dan tuliskan 5 (lima) contoh pemanfaatan
gelombang dalam kehidupan sehari di bidang teknologi dan kesehatan !
15. Sebuah gelombang ultrasonik dipancarkan ke dasar laut
dengan kecepatan 1500 m/detik, jika jeda waktu sejak dipancarkan dan diterima
kembali berlansung selama 0,75 detik, berapa kedalaman laut di tempat tersebut
?
Selamat Mengerjakan,
Rabu, 28 Maret 2012
Pembahasan Soal UN
PATAS UN
KUPAS TUNTAS UN
Teman teman beranda yang cinta belajar,
pada tulisan kali ini di kupas tuntas beberapa soal yang biasa muncul di Ujian Nasional (UN).
Secara bertahap akan dilakukan pembahasan soal-soal lain yang sekiranya dapat membantu teman-teman mempersiapkan Ujian Nasional. Selamat belajar, semoga bermanfaat....
pada tulisan kali ini di kupas tuntas beberapa soal yang biasa muncul di Ujian Nasional (UN).
Secara bertahap akan dilakukan pembahasan soal-soal lain yang sekiranya dapat membantu teman-teman mempersiapkan Ujian Nasional. Selamat belajar, semoga bermanfaat....
Contoh soal mengenal besaran dan satuan :
Perhatikan tabel berikut!
Perhatikan tabel berikut!
No
|
Nama Besaran
|
Satuan
|
Alat Ukur
|
1
|
Panjang
|
kilometer
|
Mistar
|
2
|
Massa
|
kilogram
|
Neraca
|
3
|
Waktu
|
jam
|
Stopwatch
|
4
|
Kuat arus
|
ampere
|
Ammeter
|
5
|
Suhu
|
Derajat celcius
|
Termometer
|
Pada tabel di atas yang termasuk besaran pokok, alat
ukur dan satuannya dalam Sistem Internasional (SI) yang benar adalah....
A. 1 dan 2
B. 2 dan 4
C. 1, 3 dan 5
D. 1, 2 dan 5
Jawaban : B
Pembahasan :
Dalam ilmu Fisika sampai saat ini dikenal ada 7 (tujuh) besaran pokok yaitu : 1) panjang, 2) massa, 3) waktu, 4) suhu, 5) kuat arus listrik, 6) intensitas cahaya dan 7) jumlah zat.
Satuan dalam SI dan alat ukur untuk masing-masing besaran dapat dilihat pada tabel berikut :
A. 1 dan 2
B. 2 dan 4
C. 1, 3 dan 5
D. 1, 2 dan 5
Jawaban : B
Pembahasan :
Dalam ilmu Fisika sampai saat ini dikenal ada 7 (tujuh) besaran pokok yaitu : 1) panjang, 2) massa, 3) waktu, 4) suhu, 5) kuat arus listrik, 6) intensitas cahaya dan 7) jumlah zat.
Satuan dalam SI dan alat ukur untuk masing-masing besaran dapat dilihat pada tabel berikut :
No
|
Nama Besaran
|
Satuan
|
Alat Ukur
|
1
|
Panjang
|
meter
|
mistar
|
2
|
Massa
|
kilogram
|
neraca
|
3
|
Waktu
|
sekon
|
stopwatch
|
4
|
Suhu
|
Kelvin
|
termometer
|
5
|
Kuat arus listrik
|
ampere
|
amperemeter/ ammeter
|
6
|
Intensitas
cahaya
|
candela
|
luxmeter
|
7
|
Jumlah
zat
|
Mole
|
pencacah
|
Contoh soal konsep Massa Jenis :
Perhatikan gambar proses percobaan penyelidikan benda berikut !
Perhatikan gambar proses percobaan penyelidikan benda berikut !
Berdasarkan gambar di atas jenis
logam yang sesuai dengan hasil pengukuran adalah….
A.
Alumunium
B. Besi
C. Emas
D. Perak
B. Besi
C. Emas
D. Perak
Jawaban : B
Pembahasan :
Konsep massa jenis dapat dipahami sebagai nilai perbandingan massa benda dengan volumenya
massa jenis = massa benda/volume benda
berdasarkan gambar pada soal dapat diketahui bahwa :
volume benda = V = 85 mL - 60 mL = 25 mL
massa benda = m = 100 gr + 97 gr + 0,5 gr m = 197,5 gr
dengan demikian massa jenis benda tersebut adalah :
massa jenis = rho = p = m/V
p = 197,5 gram/ 25 mL
p = 7,9 g/mL
pahami bahwa 1 mL = 1 cm3
p = 7,9 g/cm3
jika dinyatakan dalam satuan SI (kg/m3), dari satuan gr/cm3 cukup dikalikan dengan angka 1000
p = 7,9 g/cm3 = 7.900 kg/m3
dari tabel massa jenis benda dapat dibandingkan antara hasil hitung dengan nilai dalam tabel.
7.900 kg/m3 sama dengan massa jenis besi, dengan demikian benda yang dimaksud adalah besi
Catatan :
soal konsep massa jenis seringkali divariasi gambar dan teks. volume dalam bentuk gambar gelas ukur (berpancuran atau gelas ukur tak berpancuran) sementara massa benda diketahui, atau sebaliknya massa dicari dengan membaca neraca/ anak timbangan, sementara volume benda sudah diketahui. asal konsep massa jenis sudah dipahami, mau soal dibuat bagaimanapun tidak menjadi masalah kan?
Contoh soal pemanfaatan Bimetal :
Perhatikan gambar keping bimetal yang dimanfaatkan sebagai saklar otomatis alarm kebakaran berikut ini !
Keping bimetal AB akan berfungsi sebagaimana mestinya sebagai saklar otomatis jika ....
A. koefisien muai panjang logam A lebih kecil dari logam B
B. koefisien muai panjang logam B lebih kecil dari logam A
C. koefisien muai volume logam A lebih kecil dari logam B
D. bimetal akan melengkung ke arah logam B bila didinginkan
Jawaban : B
Pembahasan :
Konsep bimetal dipahami sebagai dua (bi) buah keping logam (metal) yang disatukan dengan cara direkatkan kuat menggunakan klem atau keling sehingga ketika satu logam berubah ukuran akan mempengaruhi bentuk logam pasangannya.
Bimetal disusun sedemikian rupa sehingga satu logam memiliki angka muai panjang lebih besar daripada yang lain. Hal ini dilakukan agar saat dipanasi keping bimetal akan melangkung ke arah keping yang mempunyai angka koefisien muai panjang lebih kecil.
Berdasarkan gambar, keping akan berfungsi sebagai saklar otomatis penghubung arus listrik jika keping melengkung ke bawah ketika dipanasi, karena ini merupakan saklar otomatis alarm kebakaran (alarm panas). Melengkung ke bawah ke arah logam B, dengan demikian angka koefisien muai panjang logam B haruslah lebih kecil daripada logam A.
Pembahasan :
Konsep massa jenis dapat dipahami sebagai nilai perbandingan massa benda dengan volumenya
massa jenis = massa benda/volume benda
berdasarkan gambar pada soal dapat diketahui bahwa :
volume benda = V = 85 mL - 60 mL = 25 mL
massa benda = m = 100 gr + 97 gr + 0,5 gr m = 197,5 gr
dengan demikian massa jenis benda tersebut adalah :
massa jenis = rho = p = m/V
p = 197,5 gram/ 25 mL
p = 7,9 g/mL
pahami bahwa 1 mL = 1 cm3
p = 7,9 g/cm3
jika dinyatakan dalam satuan SI (kg/m3), dari satuan gr/cm3 cukup dikalikan dengan angka 1000
p = 7,9 g/cm3 = 7.900 kg/m3
dari tabel massa jenis benda dapat dibandingkan antara hasil hitung dengan nilai dalam tabel.
7.900 kg/m3 sama dengan massa jenis besi, dengan demikian benda yang dimaksud adalah besi
Catatan :
soal konsep massa jenis seringkali divariasi gambar dan teks. volume dalam bentuk gambar gelas ukur (berpancuran atau gelas ukur tak berpancuran) sementara massa benda diketahui, atau sebaliknya massa dicari dengan membaca neraca/ anak timbangan, sementara volume benda sudah diketahui. asal konsep massa jenis sudah dipahami, mau soal dibuat bagaimanapun tidak menjadi masalah kan?
Contoh soal pemanfaatan Bimetal :
Perhatikan gambar keping bimetal yang dimanfaatkan sebagai saklar otomatis alarm kebakaran berikut ini !
Keping bimetal AB akan berfungsi sebagaimana mestinya sebagai saklar otomatis jika ....
A. koefisien muai panjang logam A lebih kecil dari logam B
B. koefisien muai panjang logam B lebih kecil dari logam A
C. koefisien muai volume logam A lebih kecil dari logam B
D. bimetal akan melengkung ke arah logam B bila didinginkan
Jawaban : B
Pembahasan :
Konsep bimetal dipahami sebagai dua (bi) buah keping logam (metal) yang disatukan dengan cara direkatkan kuat menggunakan klem atau keling sehingga ketika satu logam berubah ukuran akan mempengaruhi bentuk logam pasangannya.
Bimetal disusun sedemikian rupa sehingga satu logam memiliki angka muai panjang lebih besar daripada yang lain. Hal ini dilakukan agar saat dipanasi keping bimetal akan melangkung ke arah keping yang mempunyai angka koefisien muai panjang lebih kecil.
Berdasarkan gambar, keping akan berfungsi sebagai saklar otomatis penghubung arus listrik jika keping melengkung ke bawah ketika dipanasi, karena ini merupakan saklar otomatis alarm kebakaran (alarm panas). Melengkung ke bawah ke arah logam B, dengan demikian angka koefisien muai panjang logam B haruslah lebih kecil daripada logam A.
Contoh soal Konsep Hukum Newton
Perhatikan pernyataan berikut !
Perhatikan pernyataan berikut !
1)
Balok diam di atas meja
2)
Kendaraan bermuatan berat bergerak lambat
3) Orang dalam bus terdorong ke depan saat bus direm mendadak
4) Seorang anak memakai sepatu roda mendorong tembok bergerak menjauhi tembok
Pernyataan yang menunjukkan penerapan Hukum III Newton adalah ….
A. 1)
B. 2)
C. 3)
D. 4)
Jawaban : D
Pembahasan :
Hukum III Newton menyatakan adanya aksi reaksi. Ketika sebuah gaya diberikan (aksi) kepada suatu benda maka secara bersamaan muncul gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan dengan gaya yang diberikan.
Berdasarkan pernyataan contoh di atas :
1) menyatakan sifat diam sebuah benda (Hukum I Newton)
2) menyatakan sifat benda yang bermassa besar bergerak lebih lambat (Hukum II Newton)
3) menyatakan sifat kelembaman (kemalasan) benda (Hukum I Newton)
4) menyatakan aksi reaksi yang muncul pada sepatu roda karena mendorong tembok (Hukum III Newton
3) Orang dalam bus terdorong ke depan saat bus direm mendadak
4) Seorang anak memakai sepatu roda mendorong tembok bergerak menjauhi tembok
Pernyataan yang menunjukkan penerapan Hukum III Newton adalah ….
A. 1)
B. 2)
C. 3)
D. 4)
Jawaban : D
Pembahasan :
Hukum III Newton menyatakan adanya aksi reaksi. Ketika sebuah gaya diberikan (aksi) kepada suatu benda maka secara bersamaan muncul gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan dengan gaya yang diberikan.
Berdasarkan pernyataan contoh di atas :
1) menyatakan sifat diam sebuah benda (Hukum I Newton)
2) menyatakan sifat benda yang bermassa besar bergerak lebih lambat (Hukum II Newton)
3) menyatakan sifat kelembaman (kemalasan) benda (Hukum I Newton)
4) menyatakan aksi reaksi yang muncul pada sepatu roda karena mendorong tembok (Hukum III Newton
Contoh soal Konsep Usaha :
Perhatikan gambar berikut !
Perhatikan gambar berikut !
Jika benda berpindah sejauh 2 meter karena gaya-gaya tersebut, usaha yang dilakukan oleh resultan gaya adalah adalah....
A. 7,5 J
B. 17,5 J
C. 30 J
D. 70 J
Jawaban : C
Pembahasan :
Konsep Usaha dalam ilmu Fisika dipahami sebagai hasil perkalian antara gaya dengan perpindahan yang segaris kerja.
W = F x s
Berdasarkan gambar di atas (menggunakan arah putar jarum jam) dapat diketahui :
gaya 1 = F1 = 10 N (ke kiri)
gaya 2 = F2 = 5 N (ke kiri)
gaya 3 = F3 = 30 N (ke kanan)
perpindahan = s = 2 meter (diandaikan ke kanan)
Dengan demikian resultan gaya yang bekerja pada benda :
F = F1 + F2 + F3
F = (-10N) + (-5N) + 30 N
F = 15 N (ke kanan)
Usaha yang dilakukan resultan gaya pada benda :
W = F x s
W = 15 N x 2 m
W = 30 N.m ==> (N.m = Joule)
W = 30 Joule
Jadi usaha yang dilakukan gaya-gaya pada benda adalah 30 J
Pembahasan Soal Listrik DInamis
PATAS UN
KUPAS TUNTAS UN
Teman-teman beranda yang cinta belajar, mulai kali ini akan dikupas tuntas (patas) soal-soal yang biasanya muncul di Ujian Nasional IPA jenjang SMP. Diusahakan soal-soal yang dibahas sesuai dengan SKL Ujian Nasional Tahun 2011/2012.
Bagi teman-teman yang memerlukan silakan lanjutkan memabaca.
Semoga bermanfaat, selamat belajar......
Soal Listrik Dinamis
1) Contoh soal rangkaian hambatan :
Berdasarkan gambar di atas tentukan hambatan total penggantinya!
Pembahasan :
Penyelesaian hambatan pengganti atau hambatan total dari suatu rangkaian campuran dilakukan secara bertahap dengan memperhatikan jenis rangkaian penyusunnya.Untuk rangkaian di atas, tahapan penyelesaiannya dapat digambarkan sebagai berikut :
Bagian rangkaian yang diberi tanda lingkaran merah dikerjakan lebih dahulu kemudian bagian yang dilingkaran kuning :
1) R1 dan R2 merupakan rangkaian seri sehingga :
Rs = R1 + R2
Rs = (2 + 1) Ohm
Rs = 3 Ohm
2) R5 dan R6 merupakan rangkaian paralel
Untuk rangkaian 2 hambatan paralel, hambatan totanya dapat ditentukan dengan menggunakan : hasil perkalian dibagi hasil penjumlahannya
Rp1 = (R5 x R6)/ (R5 + R6)
Rp1 = (8 x 8) / (8 + 8)
Rp1 = (64/16) Ohm
Rp1 = 4 Ohm
3) R3 paralel dengan Rs
Rp2 = (Rs x R3)/ (Rs + R3)
Rp2 = (3 x 6)/ (3 + 6)
Rp2 = (18/9) Ohm
Rp2 = 2 Ohm
Setelah tahap 1), 2) dan 3) maka rangkaian akan menjadi lebih sederhana yakni rangkaian seri 3 hambatan Rp2, R4 dan Rp1, sehingga penyelesaian akhirnya menjadi :
Rs (t) = Rp2 + R4 + Rp1
Rs (t) = 2 Ohm + 4 Ohm + 4 Ohm
Rs (t) = 10 Ohm
Jadi hambatan total penggantinya adalah 10 Ohm
2) Contoh soal Penerapan Hukum Kirchoff :
Perhatikan gambar berikut :
Hitunglah besar I1, I2 dan I3 !
Pembahasan :
Soal semacam ini dapat diselesaikan dengan menggunakan perbandingan kuat arus pada setiap cabang.
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
Namun sebelumnya perlu dipahami tentang :
1) Hukum Kirchoff menyatakan bahwa : "jumlah kuat arus yang masuk titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut"
I masuk = I keluar
I = I1 + I2 + I3
2) Hukum Ohm yang menyatakan bahwa : "besar kuat arus pada suatu penghantar berbanding lurus dengan nilai beda potensial dan berbanding terbalik dengan nilai hambatan"
I = V/R ==> I ~ 1/R
Coba dilanjutkan cara perbandingan kuat arus di atas :
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
I1 : I2 : I3 = 1/3 : 1/6 : 1/12
I1 : I2 : I3 = 1/1 : 1/2 : 1/4 ===> dikalikan bilangan 4
I1 : I2 : I3 = 4 : 2 : 1
dari nilai perbandingan di atas dapat diketahui bahwa :
I2 = 1/2 I1
I3 = 1/4 I1
jika disubstitusikan pada persamaan Hukum Kirchoff :
I = I1 + I2 + I3
I = I1 + 1/2 I1 + 1/4 I1
I = 7/4 I1
diketahui I = 1,4 A, maka :
I1 = 4/7 (1,4 A) = 0,8 A
I2 = 1/2 I1 = 1/2 (0,8 A) = 0,4 A
I3 = 1/4 I1 = 1/4 (0,8A) = 0,2 A
Jadi kuat arus pada rangkaian :
I1 = 0,8 A
I2 = 0,4 A
I3 = 0,2 A
Alternatif lain untuk menyelesaikan soal semacam ini dapat langsung melihat nilai perbandingan kuat arusnya :
I1 : I2 : I3 = 4 : 2 : 1
jumlah nilai perbandingan = 7
dengan demikian :
I1 = 4/7 I ==> I1 = 4/7 (1,4 A) = 0,8 A
I2 = 2/7 I ==> I1 = 2/7 (1,4 A) = 0,4 A
I3 = 1/7 I ==> I1 = 1/7 (1,4 A) = 0,2 A
Lihat, hasil sama tetapi cara berbeda, sama-sama benar. Cara mana yang dipakai, sangat dipersilakan pada teman-teman semua mana yang mudah dipahami dan diingat.
Semoga membantu....
3) Contoh lain penerapan Hukum Kirchoff :
Jika hambatan R1 = 12 Ohm, R2 = 4 Ohm dan R3 = 3 Ohm, sedangkan kuat arus I1 = 0,5 A berapakah besar kuat arus total yang mengalir dalam rangkaian?
Pembahasan :
Pada permasalahan semacam ini perlu dipahami bahwa perbandingan kuat arus dalam rangkaian bercabang nilainya sama dengan perbandingan kebalikan hambatan pada masing-masing cabang.
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
dengan demikian untuk soal di atas berlaku :
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
I1 : I2 : I3 = 1/12 : 1/4 : 1/3
I1 : I2 : I3 = 1 : 3 : 4
berdasarkan nilai perbandingan di atas, maka :
I1 : I2 = 1 : 3 I1 : I3 = 1 : 4
I2 = 3 I1 I3 = 4 I1
karena diketahui I1 = 0,5 A, maka :
I2 = 3 (0,5 A) I3 = 4 (0,5 A)
I2 = 1,5 A I3 = 2 A
Kuat arus total rangkaian dihitung dengan persamaan Hukum Kirchoff pada rangkaian bercabang :
jumlah I(masuk) = jumlah I(keluar)
I = I1 + I2 + I3
I = 0,5 A + 1,5 A + 2 A
I = 4 A
Jadi kuat arus total yang mengalir dalam rangkaian adalah 4 A
Demikian pembahasan soal-soal yang berhubungan dengan Listrik Dinamis. Tunggu pembahasan berikutnya, selamat belajar dan semoga bermanfaat.
Anda boleh bertanya atau mengusulkan materi soal yang perlu dibahas yang berhubungan dengan Fisika Kelistrikan, silakan isi di bagian komentar di bawah. Terimakasih.
KUPAS TUNTAS UN
Teman-teman beranda yang cinta belajar, mulai kali ini akan dikupas tuntas (patas) soal-soal yang biasanya muncul di Ujian Nasional IPA jenjang SMP. Diusahakan soal-soal yang dibahas sesuai dengan SKL Ujian Nasional Tahun 2011/2012.
Bagi teman-teman yang memerlukan silakan lanjutkan memabaca.
Semoga bermanfaat, selamat belajar......
Soal Listrik Dinamis
1) Contoh soal rangkaian hambatan :
Berdasarkan gambar di atas tentukan hambatan total penggantinya!
Pembahasan :
Penyelesaian hambatan pengganti atau hambatan total dari suatu rangkaian campuran dilakukan secara bertahap dengan memperhatikan jenis rangkaian penyusunnya.Untuk rangkaian di atas, tahapan penyelesaiannya dapat digambarkan sebagai berikut :
Bagian rangkaian yang diberi tanda lingkaran merah dikerjakan lebih dahulu kemudian bagian yang dilingkaran kuning :
1) R1 dan R2 merupakan rangkaian seri sehingga :
Rs = R1 + R2
Rs = (2 + 1) Ohm
Rs = 3 Ohm
2) R5 dan R6 merupakan rangkaian paralel
Untuk rangkaian 2 hambatan paralel, hambatan totanya dapat ditentukan dengan menggunakan : hasil perkalian dibagi hasil penjumlahannya
Rp1 = (R5 x R6)/ (R5 + R6)
Rp1 = (8 x 8) / (8 + 8)
Rp1 = (64/16) Ohm
Rp1 = 4 Ohm
3) R3 paralel dengan Rs
Rp2 = (Rs x R3)/ (Rs + R3)
Rp2 = (3 x 6)/ (3 + 6)
Rp2 = (18/9) Ohm
Rp2 = 2 Ohm
Setelah tahap 1), 2) dan 3) maka rangkaian akan menjadi lebih sederhana yakni rangkaian seri 3 hambatan Rp2, R4 dan Rp1, sehingga penyelesaian akhirnya menjadi :
Rs (t) = Rp2 + R4 + Rp1
Rs (t) = 2 Ohm + 4 Ohm + 4 Ohm
Rs (t) = 10 Ohm
Jadi hambatan total penggantinya adalah 10 Ohm
2) Contoh soal Penerapan Hukum Kirchoff :
Perhatikan gambar berikut :
Hitunglah besar I1, I2 dan I3 !
Pembahasan :
Soal semacam ini dapat diselesaikan dengan menggunakan perbandingan kuat arus pada setiap cabang.
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
Namun sebelumnya perlu dipahami tentang :
1) Hukum Kirchoff menyatakan bahwa : "jumlah kuat arus yang masuk titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut"
I masuk = I keluar
I = I1 + I2 + I3
2) Hukum Ohm yang menyatakan bahwa : "besar kuat arus pada suatu penghantar berbanding lurus dengan nilai beda potensial dan berbanding terbalik dengan nilai hambatan"
I = V/R ==> I ~ 1/R
Coba dilanjutkan cara perbandingan kuat arus di atas :
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
I1 : I2 : I3 = 1/3 : 1/6 : 1/12
I1 : I2 : I3 = 1/1 : 1/2 : 1/4 ===> dikalikan bilangan 4
I1 : I2 : I3 = 4 : 2 : 1
dari nilai perbandingan di atas dapat diketahui bahwa :
I2 = 1/2 I1
I3 = 1/4 I1
jika disubstitusikan pada persamaan Hukum Kirchoff :
I = I1 + I2 + I3
I = I1 + 1/2 I1 + 1/4 I1
I = 7/4 I1
diketahui I = 1,4 A, maka :
I1 = 4/7 (1,4 A) = 0,8 A
I2 = 1/2 I1 = 1/2 (0,8 A) = 0,4 A
I3 = 1/4 I1 = 1/4 (0,8A) = 0,2 A
Jadi kuat arus pada rangkaian :
I1 = 0,8 A
I2 = 0,4 A
I3 = 0,2 A
Alternatif lain untuk menyelesaikan soal semacam ini dapat langsung melihat nilai perbandingan kuat arusnya :
I1 : I2 : I3 = 4 : 2 : 1
jumlah nilai perbandingan = 7
dengan demikian :
I1 = 4/7 I ==> I1 = 4/7 (1,4 A) = 0,8 A
I2 = 2/7 I ==> I1 = 2/7 (1,4 A) = 0,4 A
I3 = 1/7 I ==> I1 = 1/7 (1,4 A) = 0,2 A
Lihat, hasil sama tetapi cara berbeda, sama-sama benar. Cara mana yang dipakai, sangat dipersilakan pada teman-teman semua mana yang mudah dipahami dan diingat.
Semoga membantu....
3) Contoh lain penerapan Hukum Kirchoff :
Jika hambatan R1 = 12 Ohm, R2 = 4 Ohm dan R3 = 3 Ohm, sedangkan kuat arus I1 = 0,5 A berapakah besar kuat arus total yang mengalir dalam rangkaian?
Pembahasan :
Pada permasalahan semacam ini perlu dipahami bahwa perbandingan kuat arus dalam rangkaian bercabang nilainya sama dengan perbandingan kebalikan hambatan pada masing-masing cabang.
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
dengan demikian untuk soal di atas berlaku :
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3
I1 : I2 : I3 = 1/12 : 1/4 : 1/3
I1 : I2 : I3 = 1 : 3 : 4
berdasarkan nilai perbandingan di atas, maka :
I1 : I2 = 1 : 3 I1 : I3 = 1 : 4
I2 = 3 I1 I3 = 4 I1
karena diketahui I1 = 0,5 A, maka :
I2 = 3 (0,5 A) I3 = 4 (0,5 A)
I2 = 1,5 A I3 = 2 A
Kuat arus total rangkaian dihitung dengan persamaan Hukum Kirchoff pada rangkaian bercabang :
jumlah I(masuk) = jumlah I(keluar)
I = I1 + I2 + I3
I = 0,5 A + 1,5 A + 2 A
I = 4 A
Jadi kuat arus total yang mengalir dalam rangkaian adalah 4 A
Demikian pembahasan soal-soal yang berhubungan dengan Listrik Dinamis. Tunggu pembahasan berikutnya, selamat belajar dan semoga bermanfaat.
Anda boleh bertanya atau mengusulkan materi soal yang perlu dibahas yang berhubungan dengan Fisika Kelistrikan, silakan isi di bagian komentar di bawah. Terimakasih.
Langganan:
Postingan (Atom)