Perhatikan diagram berikut
Bangun Budaya Positif, Wujudkan Pembelajaran Berdiferensiasi
-
Bangun Budaya Positif, Wujudkan Pembelajaran Berdiferensiasi
Apakah mereka membaca buku yang sama?
Pembelajaran berdiferensiasi yang optimal tidak serta mer...
Kalor
Pengertian KalorKalor dapat diartikan sebagai bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah ketika bersentuhan.
Contohnya:
Air panas yang dicampur dengan air dingin, maka kalor dari air panas mengalir ke air yang dingin. Akibatnya suhu pada air panas menjadi berkurang, dan suhu air dingin meningkat sampai akhirnya terjadi keseimbangan (misalnya, air menjadi hangat)
Satuan Kalor
Satuan kalor bisa dalam bentuk kalori atau kilokalori. Satuan kalor dalam SI (satuan internasional) dalam bentuk joule.
Dengan : 1 joule = 0,24 kalori atau 1 kalori = 4,2 joule
Alat yang digunakan untuk mengukur kalor disebut kalorimeter atau joulemeter. Salah satu jenisnya adalah alat kWh-meter yang dipasang di rumah-rumah sebagai pelanggan PLN.
 |
| kWh-meter |
Hubungan kalor dengan massa zat, jenis zat dan perubahan suhu
Kalor dapat dirumuskan dengan :
Q = m.c.Δt
Q = kalor yang dibutuhkan (joule)
m = massa zat (kg)
c = kalor jenis (J/kg0C atau J/kg K)
Δt = kenaikan suhu (0C)
Definisi Kalor Jenis
Dari persamaan Q = m.c.Δt, dapat dituliskan
Dari rumus itu, diperoleh satuan kalor jenis c, yaitu J/kg0C atau J/kg K.
Sehingga dapat didefinisikan bahwa kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 0C
Zat
|
Kalor jenis (J/kg0C)
|
Alumunium
Tembaga
Kaca
Besi atau baja
Timah hitam
Marmer
Perak
Kayu
Alkohol (etil)
Raksa
Air
Es (padat)
Cair
Badan manusia
Udara
|
900
390
670
450
130
860
230
1 700
2 400
140
2 100
4 200
3 470
1 000
|
Contoh Soal Menghitung Kalor
Berapa kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air sebanyak 500 gram, dari 200C menjadi 800C?
Penyelesaian
Diketahui
m = 500 g = 0,5 kg
c = 4 200 J/kg0C
Δt = 800 - 200 = 600C
Ditanya : Q ?
Jawab :
Q = m.c.Δt = 0,5. 4 200. 60 = 12 600 J = 12,6 kJ
Referensi : Kanginan, Marthen. 2002. Sains Fisika 2A untuk SMP Kelas 2 A. Jakarta : Erlangga
Arsyad Riyadi Agustus 29, 2012 New Google SEO Bandung, Indonesia
HUKUM COULOMB
Kita sudah tahu, bahwa dua muatan yang sejenis akan tarik-menarik dan dua muatan yang tidak sejenis akan tolak-menolak. Ketika sudah kelas IX SMP, pengetahuan itu belum cukup. Kita juga harus tahu berapa besar gaya tarik-menariknya dan berapa gaya tolak-menolaknya.
Charles Augustin de Coulomb, menemukan hubungan antara gaya listrik dengan besar muatan-muatan dan jarak antara kedua muatan tersebut. Hubungan ini disebut sebagai Hukum Coulomb.
“Besarnya gaya tarik-menarik dan tolak-menolak sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan”.
Gaya tarik-menarik atau tolak menolak ini disebut dengan gaya Coulomb atau gaya listrik.
Sekarang mari kita kupas hukum Coulomb ini dengan seksama :
a. Besarnya gaya tarik menarik atau tolak-menolak sebanding dengan besar muatan masing-masing
Contoh :
Dua muatan masing-masing + 2Q dan + Q terpisah sejauh d mengalami gaya listrik sebesar F. Berapa besar gayanya jika muatan masing-masing menjadi +3Q dan +4Q?
Penyelesaian
Dari soal di atas dapat dibuat diagram sebagai berikut.
Karena besarnya gaya Coulomb F sebanding dengan muatan-muatannya maka dapat dituliskan
Perhatikan diagram berikut.
Nampak bahwa, ketika muatan-muatannya menjadi lebih besar maka besar gaya Coulomb-nya juga lebih besar.
b. Besarnya gaya Coulomb berbanding terbalik kuadrat jarak kedua muatan
Ketika dua buah muatan terpisah makin jauh, tentunya pengaruh keduanya akan semakin kecil. Lebih kecilnya, bukan sekedar berbanding terbalik tetapi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak keduanya.
Contoh :
Dua muatan masing-masing +Q C dan +Q C terpisah sejauh d mengalami gaya Coulomb sebesar F. Berapa gaya tolak-menolaknya, ketika jarak muatan-muatannya menjadi 2d?
Penyelesaian
Besarnya gaya Coulomb berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan, sehingga besar gaya Couomb F’ nya menjadi :
Jadi, ketika jarak kedua muatan menjadi 2 kali lebih besar, maka gaya Coulombnya ¼ kali gaya semula, ketika jaraknya menjadi 3 kali, maka gaya Coulombnya menjadi 1/9 kali gaya semula dan seterusnya.
Latihan :
1. Dua muatan masing-masing + 2Q dan + 3Q terpisah sejauh d mengalami gaya listrik sebesar F. Jika muatan masing-masing menjadi +6Q dan +4Q,
a. Gambarkan diagramnya?
b. Berapa gaya Coulombnya sekarang?
2. Dua muatan masing-masing +Q C dan +Q C terpisah sejauh d mengalami gaya Coulomb sebesar F. Ketika jarak kedua muatannya menjadi ½ d,
a. Gambarkan diagramnya?
b. Berapa gaya Coulombnya sekarang?
Rumus Hukum Coulomb
Dari bunyi hukum Coulomb, yaitu “besarnya gaya tarik-menarik dan tolak-menolak sebanding dengan besar muatan masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan”, maka dapat dirumuskan :
F = besarnya gaya Coulomb (N)
Q1,2 = muatan 1 dan 2 (C)
r = jarak kedua muatan (m)
k = 9.109 N m2/C2
Contoh :
Dua buah muatan masing-masing + 2µ C dan + 3µ C, terpisah sejauh 2 cm. Jika k = 9.109 N m2/C2, berapa besar gaya tolak-menolaknya?
Penyelesaian
Diketahui :
k = = 9.109 N m2/C2
Q1 = + 2µ C = 2.10-6 C
Q2 = + 3µ C = 3.10-6 C
r = 2 cm = 2.10-2 m
Ditanya : F ?
Jawab :
=
= 
= 13,5. 109-6-6-(-4)
= 13,5. 101
= 135 N
Latihan :
1. Dua buah muatan masing-masing + 2µ C dan + 6µ C, terpisah sejauh 3 cm. Jika k = 9.109 N m2/C2, berapa besar gaya tolak-menolaknya?
2. Dua buah muatan masing-masing + 4.10-5 C dan + 8.10-5 C, terpisah sejauh 4 cm. Jika k = 9.109 N m2/C2, berapa besar gaya tolak-menolaknya?
Arsyad Riyadi
Agustus 13, 2012
New Google SEO
Bandung, IndonesiaDAYA LISTRIK
Pada saat kelas VIII, kita sudah belajar mengenai daya. Daya dapat didefinisikan sebagai kecepatan melakukan usaha atau usaha per satuan waktu.
P = daya (watt)
W = energi (joule)
t = waktu (s)
Dari persamaan di atas, didapatkan hubungan :
1 watt = 1 joule/sekon
Sehingga dapat didefinisikan :
1 watt (1 W) adalah besarnya daya ketika energi sebesar 1 joule dibebaskan dalam waktu 1 sekon.
Satuan yang lain :
1 kW = 1000 W
Dengan mengingat kembali rumus energi diperoleh :
W = energi listrik (J)
V = tegangan (V)
I = kuat arus listrik (A)
t = waktu (s)
R = hambatan (ohm atau W)
Contoh Soal
1. Sebuah lampu dipasang pada tegangan 220 V menyebabkan arus mengalir sebanyak 2 A. berapa daya lampu tersebut?
Penyelesaian
Diketahui :
V = 220 V
I = 2 A
Ditanya : P ?
Jawab
P = V I = 220 . 2 = 440 W
2. Sebuah seterika listrik tertulis 350 W, 220 V dipasang pada tegangan yang sesuai selama 10 menit. Berapa energi yang dihasilkan?
Penyelesaian
Pada soal seperti ini menggunakan rumus hubungan antara energi dengan daya.
Diketahui :
P = 350 W
V = 220 V
t = 10 menit = 600 s
Ditanya : W ?
Jawab
W = P t = 350 . 600 = 210.000 J = 210 kJ
Daya Lampu pada Alat-alat Listrik
 |
| Lampu dengan berbagai daya |
Beberapa lampu tertulis : 220V 60 W, 220V 40 W, 220V 20 W, 220V 8 W. Jika lampu-lampu tersebut dinyalakan pada tegangan yang sama maka lampu dengan spesifikasi 220 V 60 W akan menyala paling terang dan lampu dengan spesifikasi 220V 8 W paling redup.
Sebuah lampu tertulis 220 V 60 W artinya lampu akan menyala normal ketika menggunakan tegangan 220 volt. Lampu akan menjadi redup tidak seperti biasanya jika suplai tegangannya berkurang, akibatnya dayanya juga berkurang. Besarnya daya yang berkurang ini dapat dihitung dengan menganggap bahwa hambatan R dari alat lampu tersebut sama.
Dari persamaan :
Diperoleh
. Dengan menganggap R tetap diperoleh :
atau
Dari persamaan di atas juga dapat dituliskan :
P1 = daya yang tertera pada alat listrik (W)
P2 = daya sesungguhnya (W)
V1 = tegangan yang tertera pada alat listrik (V)
V2 = tegangan yang diberikan (V)
Dari persamaan tersebut terlihat bahwa perbandingan daya sesungguhnya P2, dengan daya yang tertera pada peralatan listrik P1, adalah sebanding dengan kuadrat perbandingan tegangannya.
Contoh Soal
Sebuah lampu tertulis 220 V 40 W. Ketika diberikan tegangan 110 V, berapa daya lampu sekarang?
Penyelesaian
Diketahui :
P1 = 40 W
V1 = 220 V
V2 = 110 V
Ditanya : P2 ?
Jawab :
Jadi ketika lampu tersebut diberikan tegangan sebesar 110 V (setengah dari tegangan yang tertera) maka daya lampu akan berkurang seperempat kali daya yang tertera (lampu menjadi redup).
Referensi :
Kanginan, Marthen. 2002. IPA Fisika untuk Kelas IX. Jakarta : Erlangga
Referensi gambar :
http://lebengjumuk.blogspot.com/2012/03/tips-dan-trik-memperbaiki-lampu-jari-tl.html Arsyad Riyadi Agustus 09, 2012 New Google SEO Bandung, Indonesia
ENERGI LISTRIK
Masih ingatkah dengan hukum kekekalan energi? Ya, energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan. Energi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Energi berguna ketika terjadi perubahan bentuk. Di antara berbagai bentuk energi yang banyak digunakan adalah energi listrik. Agar energi listrik itu bermanfaat, maka harus dirubah menjadi menjadi bentuk energi yang lain.Berbagai bentuk perubahan energi
 |
| Lampu neon dua stick |
 |
| Kipas Angin |
 |
| Solder Listrik |
 |
| Penyepuhan logam |
1. Energi listrik menjadi energi cahaya
Contohnya pada lampu
2. Energi listrik menjadi energi gerak
Contohnya pada kipas angin
3. Energi listrik menjadi energi panas
Contohnya pada setrika listrik dan solder.
4. Energi listrik menjadi energi kimia
Misalnya pada peristiwa pengisian aki atau penyepuhan.
Ada dua jenis lampu yang biasa digunakan, yaitu lampu pijar dan lampu neon
 |
| Lampu neon |
 |
| Lampu pijar |
Perbedaan lampu pijar dengan lampu TL
1. Lampu pijar memiliki filames sedangkan lampu TL tidak
Filamen ini terbuat dari kawat tungsten tipis yang digulung menjadi spiral rangkap. Filamen inilah yang menyebabkan lampu lampu pijar memancarkan cahaya sekaligus panas.
2. Lampu TL memiliki efisiensi tinggi dibanding lampu pijar dalam mengubah energi listrik menjadi energi panas
3. Lampu TL mempunyai waktu hidup yang lebih lama dibanding dengan lampu pijar
4. Harga lampu pijar lebih murah
Meskipun demikian, dengan panas yang dihasilkan, lampu pijar banyak digunakan pada peternakan ayam sebagai penghangat ruangan.
Persamaan untuk Menghitung Energi Listrik
W = energi listrik (J)
V = tegangan (V)
I = kuat arus listrik (A)
t = waktu (s)
R = hambatan (ohm atau W)
Contoh Soal
1. Sebuah solder listrik yang bertegangan 110 volt dilalui arus 2 ampere. Berapa energi kalor yang dihasilkan setelah solder dialiri arus selama 20 menit?
Penyelesaian
Diketahui :
V = 110 volt
I = 2 ampere
t = 20 menit = 1200 s
Ditanya : W ?
Jawab :
W = V I t = 110 . 2 . 1200 = 264.000 J = 264 kJ
2. Sebuah lampu pijar yang memiliki hambatan 6 ohm dialiri arus sebesar 1,5 ampere selama 5 menit. Berapa energi listrik yang dihasilkan?
Penyelesaian
Diketahui :
R = 6 Ω
I = 1,5 A
t = 5 menit = 300 s
Ditanya : W ?
Jawab :
W = I2 R t = 1,52 . 6 . 300 = 4.050 J = 4,05 kJ
3. Sebuah elemen pemanas radiator memiliki hambatan 40 ohm dihubungkan dengan sumber tegangan 220 V selama 20 sekon. Berapa energi listrik yang dihasilkan?
Penyelesaian :
Diketahui :
R = 40 Ω
V = 220 V
t = 20 s
Ditanya : W ?
Jawab :
Referensi
Kanginan, Marthen. 2003. Fisika SLTP 3A Kelas 3. Jakarta : Erlangga
Sudibyo, Elok. 2008. Mari Belajar IPA SMP/MTs Kelas IX. Jakarta : Pusat Perbukuan, Depdiknas
Sumber gambar
Lampu neon 2 stick : http://sparepartmotormurah.com/635-lampu-neon-2-stick-putih.html
Kipas angin : http://klikrumahanda.blogspot.com/2012/03/pilih-ac-atau-kipas-angin.html
Solder listrik : http://www.infoservicetv.com/jenis-jenis-solder-untuk-service.html
Penyepuhan logam : http://www.chem-is-try.org/wp-content/migrated_images/fokus/electrolysis.jpg
Lampu pijar : http://prasuke.blogspot.com/2009/11/bahaya-lampu-neon.html
Lampu neon : http://www.tj-tehnik.indonetwork.co.id/930624/philips-genie-lampu-genie.htm Arsyad Riyadi Agustus 08, 2012 New Google SEO Bandung, Indonesia
Blog Fisika Multimedia ini berisi pembelajaran IPA fisika untuk SMP Kelas VII, VIII dan IX.
Secara garis besar, sebenarnya materi IPA Fisikla dapat dikelompokkan dalam 6 (enam) bagian, yaitu :
1. Mekanika (kelas VII dan VIII)
2. Panas (kelas VII dan VIII)
3. Getaran, Gelombang, dan Bunyi (Kelas VIII)
4. Optik (Kelas VIII)
5. Listrik Magnet (Kelas IX)
6. Tata Surya (Kelas IX)
Dalam prakteknya, keenam kelompok materi itu dipecah-pecah lagi dengan perincian sebagai berikut :
Materi Kelas VII
1. Besaran, Satuan dan Pengukurannya
2. Wujud Zat dan Massa Jenis
3. Pemuaian
4. Kalor
5. Gerak
Materi Kelas VIII
1. Gaya dan Hukum Newton
2. Energi, Usaha, dan Daya
3. Pesawat Sederhana
4. Tekanan
5. Getaran, Gelombang, dan Bunyi
6. Optik dan Alat Optik
Materi Kelas VIII
1. Listrik Statik
2. Listrik Dinamis
3. Kemagnetan
4. Induksi Elektromagnetik
5. Tata Surya
Pemetaan Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) untuk IPA (memuat fisika, kimia dan biologi) dapat didownload pada link berikut :
1. Pemetaan SK dan KD IPA Fisika Kelas VII
2. Pemetaan SK dan KD IPA Fisika Kelas VIII
3. Pemetaan SK dan KD IPA Fisika Kelas IX
Arsyad Riyadi
Agustus 11, 2011
New Google SEO
Bandung, IndonesiaSecara garis besar, sebenarnya materi IPA Fisikla dapat dikelompokkan dalam 6 (enam) bagian, yaitu :
1. Mekanika (kelas VII dan VIII)
2. Panas (kelas VII dan VIII)
3. Getaran, Gelombang, dan Bunyi (Kelas VIII)
4. Optik (Kelas VIII)
5. Listrik Magnet (Kelas IX)
6. Tata Surya (Kelas IX)
Dalam prakteknya, keenam kelompok materi itu dipecah-pecah lagi dengan perincian sebagai berikut :
Materi Kelas VII
1. Besaran, Satuan dan Pengukurannya
2. Wujud Zat dan Massa Jenis
3. Pemuaian
4. Kalor
5. Gerak
Materi Kelas VIII
1. Gaya dan Hukum Newton
2. Energi, Usaha, dan Daya
3. Pesawat Sederhana
4. Tekanan
5. Getaran, Gelombang, dan Bunyi
6. Optik dan Alat Optik
Materi Kelas VIII
1. Listrik Statik
2. Listrik Dinamis
3. Kemagnetan
4. Induksi Elektromagnetik
5. Tata Surya
Pemetaan Standar Kompetensi (SK) dan Kompetensi Dasar (KD) untuk IPA (memuat fisika, kimia dan biologi) dapat didownload pada link berikut :
1. Pemetaan SK dan KD IPA Fisika Kelas VII
2. Pemetaan SK dan KD IPA Fisika Kelas VIII
3. Pemetaan SK dan KD IPA Fisika Kelas IX
