Perhatikan diagram berikut
Buku Emotional Intelligence : Kecerdasan Emosional
-
Buku Emotional Intelligence : Kecerdasan Emosional
[image: Buku Emotional Intelligence : Kecerdasan Emosional]
Emotional Intelligence - Daniel GolemanBuku ...
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, IndonesiaPengertian Suhu
Pada siang hari yang terik, kita merasakan kepanasan akibat sengatan sinar matahari. Demikian juga pada malam hari, kita akan merasa kedinginan dan menggunakan selimut untuk memberi kehangatan.
Untuk mengukur besarnya panas atau dingin yang kita rasakan, diperlukan suatu besaran, yang disebut besaran suhu. Besaran suhu ini dapat diartikan sebagai suatu besaran yang digunakan untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.
Indra kita bisa merasakan adanya panas atau dingin suatu benda. Tetapi apakah indera kita tersebut dapat digunakan untuk mengukur suhu?
Mungkin ada yang menjawab ya atau tidak?
Untuk menjawab pertanyaan tersebut, lakukan kegiatan berikut.
Sediakan 3 buah baskom, yang masing-masing diisi dengan air panas, air ledeng dan air es. Masukkan tangan kanan ke air yang panas dan tangan satunya ke air es. Kemudian, masukkan kedua tangan tersebut ke dalam baskom yang berisi air dingin. Apa yang dirasakan?
Bagi tangan kanan air es tersebut terasa lebih sejuk sedangkan bagi tangan kiri akan terasa lebih hangat. Manakah yang benar?
Dari kegiatan tersebut, dapat diambil kesimpulan kalau tangan (indra) tidak bisa digunakan untuk mengukur suhu suatu benda.
Selain itu jangkauan tangan kita pun terbatas. Jika suhu benda (misal air) dikenakan ke tangan kita, maka dipastikan tangan akan terbakar. Demikian juga, kita juga tidak akan bertahan pada suhu yang sangat dingin.
Masih ingat kematian Jack dalam film “Titanic”? Dia yang mendorong tubuh kekasihnya, Rose, yang berada di atas papan akibat kapal yang dinaiki mereka tenggelam. Kapal besar dan sangat mewah yang diperkirakan sangat kuat ternyata tidak bertahan setelah menabrak gunung es. Jack yang berada di dalam air, tidak bisa bertahan akibat peredaran darah tidak lancar dan akhirnya membeku. Kekuatan cinta Jack terhadap Rose tidak bisa mengalahkan dinginnya samudra Atlantik.
 |
| Kematian Jack akibat dinginnya air laut |
Alat Ukur Suhu
 |
| Termometer |
Termometer yang digunakan harus memenuhi sifat-sifat berikut :
- skalanya mudah dibaca
- aman untuk digunakan
- kepekaan pengukurannya
- lebar jangkauan yang suhu yang mampu diukur
Salah satu jenis termometer adalah termometer yang pipa kaca yang di dalamnya diberi cairan, misalnya air raksa. Termometer yang dibuat juga mempunyai skala, yaitu Celcius, Reamur, Fahrenheit atau Kelvin.
Referensi :
Kanginan, Marthen. 2004. Sains Fisika 2 A untuk Kelas VIII. Jakarta : Erlangga
Referensi gambar :
http://crushable.com/entertainment/titanic-physics-plank-jack-rose-sunk-370/
http://baihaqi-viking.blogspot.com/2011/07/termometer.html Arsyad Riyadi Agustus 12, 2012 New Google SEO Bandung, Indonesia
Pada prinsipnya, ketika dua resistor (hambatan) atau lebih dirangkai secara seri maka hambatan penggantinya merupakan hasil penjumlahan hambatan-hambatan yang ada. Pada rangkaian seri ini akan diperoleh hambatan pengganti yang lebih besar dari pada hambatan penyusunnya.
Sedangkan dalam rangkaian paralel, hambatan penggantinya akan diperoleh harga yang lebih kecil dibanding hambatan-hambatan penyusunnya.
Untuk lebih jelasnya, pelajari materi rangkaian resistor berikut ini. Dan kerjakan soal-soal latihannya.
DAYA 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
Ketika kita membicarakan sesuatu dalam keseharian, banyak hal yang berkaitan dengan 3 besaran pokok dalam fisika, yaitu panjang, massa, dan waktu.
Misalnya :
Berapa tinggi badan kamu?
Yang berarti menggunakan besaran panjang (satuan cm atau m).
Berapa berat badan kamu?
Yang berarti menanyakan massa (satuan kilogram). Meskipun di sini ada kesalahan penggunaan besaran berat dengan massa.
Atau ketika ada yang menanyakan, "Sekarang jam berapa?"
Pertanyaan ini pun tidak jauh-jauh dari penggunaan besaran waktu.
Dalam fisika, ada dua jenis besaran yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
1. Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan.
Berikut disajikan 7 besaran pokok, dan satuannya dalam SI (Satuan Internasional) beserta alat ukur yang bisa digunakan.
2. Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok.
Contoh :
- kecepatan = perpindahan dibagi waktu
Yang berarti satuan luas diturunkan dari besaran pokok panjang (perpindahan) dan waktu.
Sehingga satuan kecepatan dalam SI adalah m/s
- luas = panjang x lebar = m x m = m2
- volume = panjang x lebar x tinggi = m x m x m = m3
- massa jenis = massa/volume = kg/m3
Untuk lengkapnya erhatikan tabel berikut.
Awalan-awalan satuan yang dipakai, ditetapkan oleh Komite Internasional pada tahun 1960 - 1975, yaitu :
Referensi : Surya, Yohanes. 2004. Persiapan Menghadapi Olimpiade Fisika Tingkat SMP. Jakarta Selatan: PT Bina Sumber Daya MIPA Arsyad Riyadi Juni 24, 2012 New Google SEO Bandung, Indonesia
Misalnya :
Berapa tinggi badan kamu?
Yang berarti menggunakan besaran panjang (satuan cm atau m).
Berapa berat badan kamu?
Yang berarti menanyakan massa (satuan kilogram). Meskipun di sini ada kesalahan penggunaan besaran berat dengan massa.
Atau ketika ada yang menanyakan, "Sekarang jam berapa?"
Pertanyaan ini pun tidak jauh-jauh dari penggunaan besaran waktu.
Dalam fisika, ada dua jenis besaran yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
1. Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan.
Berikut disajikan 7 besaran pokok, dan satuannya dalam SI (Satuan Internasional) beserta alat ukur yang bisa digunakan.
NO
|
NAMA BESARAN
|
SATUAN dalam SI
|
ALAT UKUR
|
1
|
Panjang
|
Meter (m)
|
Mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup
|
2
|
Massa
|
Kilogram (kg)
|
Neraca dua lengan, neraca tiga lengan
|
3
|
Waktu
|
Sekon (s)
|
Stopwatch
|
4
|
Kuat arus listrik
|
Ampere (A)
|
Amperemeter
|
5
|
Suhu
|
Kelvin (K)
|
Termometer
|
6
|
Intensitas cahaya
|
Kandela (Cd)
| |
7
|
Jumlah zat
|
Mole (mol)
|
2. Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok.
Contoh :
- kecepatan = perpindahan dibagi waktu
Yang berarti satuan luas diturunkan dari besaran pokok panjang (perpindahan) dan waktu.
Sehingga satuan kecepatan dalam SI adalah m/s
- luas = panjang x lebar = m x m = m2
- volume = panjang x lebar x tinggi = m x m x m = m3
- massa jenis = massa/volume = kg/m3
Untuk lengkapnya erhatikan tabel berikut.
NO
|
NAMA BESARAN
|
SATUAN dalam SI
|
ALAT UKUR
|
1
|
volume
|
m3
|
Gelas ukur
|
2
|
Massa jenis
|
kg/m3
|
Hidrometer
|
3
|
Kecepatan
|
m/s
|
Velocimeter
|
4
|
Kelajuan
|
m/s
|
Spedometer
|
5
|
Gaya
|
N, kg m/s2
|
Neraca pegas atau dinamometer
|
6
|
Berat
|
N
|
Neraca pegas atau dinamometer
|
7
|
Tekanan
|
Pa, N/m2
|
Barometer atau manometer
|
8.
|
Energi
|
J, kg m2/s2
|
Awalan-awalan satuan yang dipakai, ditetapkan oleh Komite Internasional pada tahun 1960 - 1975, yaitu :
Faktor
|
Awalan
|
Simbol
|
1018
|
eksa-
|
E
|
1015
|
peta-
|
P
|
1012
|
tera-
|
T
|
109
|
giga-
|
G
|
106
|
mega-
|
M
|
103
|
kilo-
|
k
|
102
|
hekto-
|
h
|
101
|
deka-
|
da
|
10-1
|
desi-
|
d
|
10-2
|
senti-
|
c
|
10-3
|
mili-
|
m
|
10-6
|
mikro-
|
µ
|
10-9
|
nano-
|
n
|
10-12
|
piko-
|
p
|
10-15
|
femto-
|
f
|
10-18
|
atto-
|
a
|
Referensi : Surya, Yohanes. 2004. Persiapan Menghadapi Olimpiade Fisika Tingkat SMP. Jakarta Selatan: PT Bina Sumber Daya MIPA Arsyad Riyadi Juni 24, 2012 New Google SEO Bandung, Indonesia
