MATERI KULIAH FISIKA BUMI

POROSITAS BERBAGAI JENIS BATUAN

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Tue, 19 May 2015 09:51:00 -0700

POROSITAS BERBAGAI JENIS BATUAN
Porositas adalah suatu pengukuran ruang kosong dalam material, dan yang diukur dalam bentuk pecahan antara 0 dan 1, atau dalam persentase antara 0-100%. Istilah porositas digunakan di berbagai bidang termasuk bidang manufaktur, ilmu bumi, dan ilmu bangunan. Porositas dari medium yang berpori (seperti batuan atau sedimen) menyatakan bagian ruang kosong dalam material, dimana ruang kosong itu dapat berisi udara atau air, yang didefinisikan sebagai perbandingan antara volume ruang kosong (seperti fluida) atau VV dan volume total atau volume bulk dari material, yaitu volume material dan ruang kosongnya (VT) .

Besarnya porositas berkisar antara 0 dan 1, pada umumnya berkisar antara kurang dari 0,01 untuk granit padat hingga lebih dari 0,5 untuk gambut dan lempung. Nilai tersebut juga dinyatakan dalam % yaitu dengan mengalikannya dengan 100%.

Porositas batuan atau lapisan sedimen sangat penting untuk diteliti yaitu untuk menentukan volume air atau hidrokarbon yang mungkin terkandung di dalamnya. Menentukan porositas sedimen merupakan hal yang kompleks karena adanya banyak faktor seperti lamanya penguburan, kedalaman penguburan, sifat fluida, sifat lapisan sedimen yang menghalangi gerakan fluida.

Porositas dan Konduktivitas Hidrolik
Porositas secara tidak langsung berhubungan dengan konduktifitas hidrolik, untuk aquifer yang berpasir dengan porositas yang lebih tinggi akan memiliki konduktifitas hidrolik yang lebih tinggi (lebih banyak daerah yang terbuka untuk air mengalir), tetapi hubungan antara konduktifitas hidrolik dan porositas ini sangat kompleks karena kenyataannya tanah liat yang memiliki konduktifitas hidrolik yang sangat rendah ternyata memiliki porositas yang sangat tinggi.

Penyortiran dan Porositas
Pengaruh penyortiran pada porositas tanah endapan (lumpur),Material dengan sortiran baik (hampir seluruh butiran memilki ukuran yang sama) memilki porositas yang lebih tinggi dari material dengan ukuran sama namun tidak tersortir dengan baik (sortiran buruk). Pada sortiran buruk, butiran-butiran kecil dengan mudah mengisi pori, otomatis sangat mengurangi porositas dan konduktifitas hidrolik.

Porositas Batuan
Batuan seperti batupasir, serpih, granit, atau batu gamping kemungkinan besar memiliki porositas ganda yang lebih kompleks jika dibandingkan dengan tanah endapan. Batu sendiri dapat memiliki porositas yang rendah, dan retakannya dapat membentuk porositas yang lebih tinggi.

Porositas Tanah
Porositas permukaan tanah pada umumnya berkurang dengan bertambahnya ukuran partikel. Porositas tanah pada lapisan bawah permukaan bumi lebih rendah daripada tanah di permukaan disebabkan tekanan oleh gravitasi. Porositas sebesar 0,20 dianggap normal untuk material sebesar kerikil yang tidak tersortir pada kedalaman di bawah biomantel.

Macam-macam Porositas Geologi
1. Porositas primer : sistem porositas utama atau porositas asli dalam sebuah batuan atau tanah endapan.
2. Porositas sekunder :sistem porositas terpisah dalam sebuah batuan dan seringkali meningkatkan keseluruhan porositas batuan
3. Porositas pecahan: porositas ini dihubungkan jaringan yang pecah. Pecahan ini dapat menciptakan porositas sekunder dalam batuan.
4. Porositas Vuggy : porositas sekunder yang dihasilkan oleh makrofosil yang telah menjadi batuan karbonat yang memiliki lubang-lubang yang besar.
5. Porositas Efektif : juga disebut porositas terbuka adalah perbandingan antara volume total dimana fluida yang mengalir menempati (terjebak dalam) volume ini secara efektif. Porositas ini sangat penting untuk aliran air bawah tanah (groundwater) dan minyak.
6. Porositas ganda : terjadi karena adanya dua reservoir yang saling tumpang tindih dan berinteraksi satu sama lain. Contohnya pada lapisan batu yang terpecah.
7. Makropori : pori yang memiliki diameter lebih dari 50 nm. Aliran yang melalui makropori dinamakan difusi bulk.

8. Mesopori : pori dengan diameter lebih dari 2 nm dan kurang dari 50 nm. Aliran melalui mesopori disebut difusi knudsen
9. Mikropori : pori dengan diameter kurang dari 2 nm. Aliran melalui mikropori disebut difusi aktifPengukuran Porositas

Beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengukur porositas, yaitu metode volum/densitas (volum pori =volume total–volume material), metode penjenuhan air (volum pori=volume total air–air tidak jenuh), metode penguapan air (volume pori dalam satuan sentimeter kubik = massa sampel yang dijenuhkan dalam satuan gram–massa sampel yang telah dikeringkan dalam satuan gram), porosimetri gangguan raksa (beberapa tehnik gangguan non-merkuri telah dikembangkan pada masalah toksikologi), dan adsorpsi gas nitrogen (embun dari gas nitrogen dalam pori diukur dengan volum atau massa)

definisi monitor

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Tue, 19 May 2015 09:49:00 -0700

Monitor komputer merupakan sejenis peranti persisian output yang berupaya memaparkan aksara dan/atau imej, baik diam atau bergerak, yang dijanakan oleh komputer dan diproseskan oleh kad grafik.

Tedapat empat jenis Monitor, iaitu Monitor monokrom, Monitor warna, Monitor segerak berbilang, dan Monitor ELD (Elektro Luminescent Display). Setiap Monitor mempunyai ciri-ciri dan sejarah tersendiri.

Mutu Monitor tergantung kepada beberapa faktor. Yang terutama ialah bilangan piksel yang dipaparkan oleh skrinnya; lebih banyak pikselnya, lebih tajamnya teks dan grafik yang dipaparkan.

Pada awalnya semua monitor adalah dari jenis tiub sinar katod (CRT) sama seperti yang digunakan pada tiub televisyen, namun kini monitor jenis LCD semakin digemari kerana monitor LCD menggunakan ruang yang kecil, ringan serta lebih menjimatkan tenaga elektrik berbanding monitor CRT

SEJARAH BERKEMBANGNYA ILMU FISIKA

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Wed, 21 Jan 2015 04:03:00 -0800

SEJARAH BERKEMBANGNYA ILMU FISIKA

Nah para sahabat fisika ingin tahu bagaimana sejarah perkembangan ilmu fisika itu? Kalau dicari asal-usulnya ternyata menarik juga lho. Bahkan sistem kalender sampai mesin mobil yang kawan-kawan sering temui dalam kehidupan sehari-hari ternyata para ilmuwan fisika yang menemukannya.

Menurut Richtmeyer, sejarah perkembangan ilmu fisika dibagi dalam empat periode yaitu:

Periode Pertama,

Dimulai dari zaman prasejarah sampai tahun 1550 an. Pada periode pertama ini dikumpulkan berbagai fakta fisis yang dipakai untuk membuat perumusan empirik. Dalam periode pertama ini belum ada penelitian yang sistematis. Beberapa penemuan pada periode ini diantaranya :

2400000 SM - 599 SM: Di bidang astronomi sudah dihasilkan Kalender Mesir dengan 1 tahun = 365 hari, prediksi gerhana, jam matahari, dan katalog bintang. Dalam Teknologi sudah ada peleburan berbagai logam, pembuatan roda, teknologi bangunan (piramid), standar berat, pengukuran, koin (mata uang).

600 SM – 530 M: Perkembangan ilmu dan teknologi sangat terkait dengan perkembangan matematika. Dalam bidang Astronomi sudah ada pengamatan tentang gerak benda langit (termasuk bumi), jarak dan ukuran benda langit. Dalam bidang sain fisik Physical Science, sudah ada Hipotesis Democritus bahwa materi terdiri dari atom-atom. Archimedes memulai tradisi “Fisika Matematika” untuk menjelaskan tentang katrol, hukum-hukum hidrostatika dan lain-lain. Tradisi Fisika Matematika berlanjut sampai sekarang.

530 M – 1450 M: Mundurnya tradisi sains di Eropa dan pesatnya perkembangan sains di Timur Tengah. Dalam kurun waktu ini terjadi Perkembangan Kalkulus. Dalam bidang Astronomi ada “Almagest” karya Ptolomeous yang menjadi teks standar untuk astronomi, teknik observasi berkembang, trigonometri sebagai bagian dari kerja astronomi berkembang. Dalam Sain Fisik, Aristoteles berpendapat bahwa gerak bisa terjadi jika ada yang nendorong secara terus menerus; kemagnetan berkembang ; Eksperimen optika berkembang, ilmu Kimia berkembang (Alchemy).

1450 M- 1550: Ada publikasi teori heliosentris dari Copernicus yang menjadi titik penting dalam revolusi saintifik. Sudah ada arah penelitian yang sistematis

Periode Kedua

Dimulai dari tahun 1550an sampai tahun 1800an. Pada periode kedua ini mulai dikembangkan metoda penelitian yang sistematis dengan Galileo dikenal sebagai pencetus metoda saintifik dalam penelitian. Hasil-hasil yang didapatkan antara lain:

Kerja sama antara eksperimentalis dan teoris menghasilkan teori baru pada gerak planet.
Newton: meneruskan kerja Galileo terutama dalam bidang mekanika menghasilkan hukum-hukum gerak yang sampai sekarang masih dipakai.
Dalam Mekanika selain Hukum-hukum Newton dihasilkan pula Persamaan Bernoulli, Teori Kinetik Gas, Vibrasi Transversal dari Batang, Kekekalan Momentum Sudut, Persamaan Lagrange.
Dalam Fisika Panas ada penemuan termometer, azas Black, dan Kalorimeter.
Dalam Gelombang Cahaya ada penemuan aberasi dan pengukuran kelajuan cahaya.
Dalam Kelistrikan ada klasifikasi konduktor dan nonkonduktor, penemuan elektroskop, pengembangan teori arus listrik yang serupa dengan teori penjalaran panas dan Hukum Coulomb.

Periode Ketiga

Dimulai dari tahun 1800an sampai 1890an. Pada periode ini diformulasikan konsep-konsep fisika yang mendasar yang sekarang kita kenal dengan sebutan Fisika Klasik. Dalam periode ini Fisika berkembang dengan pesat terutama dalam mendapatkan formulasi-formulasi umum dalam Mekanika, Fisika Panas, Listrik-Magnet dan Gelombang, yang masih terpakai sampai saat ini.

Dalam Mekanika diformulasikan Persamaan Hamiltonian (yang kemudian dipakai dalam Fisika Kuantum), Persamaan gerak benda tegar, teori elastisitas, hidrodinamika.
Dalam Fisika Panas diformulasikan Hukum-hukum termodinamika, teori kinetik gas, penjalaran panas dan lain-lain.
Dalam Listrik-Magnet diformulasikan Hukum Ohm, Hukum Faraday, Teori Maxwell dan lain-lain.
Dalam Gelombang diformulasikan teori gelombang cahaya, prinsip interferensi, difraksi dan lain-lain.

Periode Keempat

Dimulai dari tahun 1890an sampai sekarang. Pada akhir abad ke 19 ditemukan beberapa fenomena yang tidak bisa dijelaskan melalui fisika klasik. Hal ini menuntut pengembangan konsep fisika yang lebih mendasar lagi yang sekarang disebut Fisika Modern. Dalam periode ini dikembangkan teori-teori yang lebih umum yang dapat mencakup masalah yang berkaitan dengan kecepatan yang sangat tinggi (relativitas) atau/dan yang berkaitan dengan partikel yang sangat kecil (teori kuantum).

Teori Relativitas yang dipelopori oleh Einstein menghasilkan beberapa hal diantaranya adalah kesetaraan massa dan energi E=mc2 yang dipakai sebagai salah satu prinsip dasar dalam transformasi partikel.
Teori Kuantum, yang diawali oleh karya Planck dan Bohr dan kemudian dikembangkan oleh Schroedinger, Pauli , Heisenberg dan lain-lain, melahirkan teori-teori tentang atom, inti, partikel sub atomik, molekul, zat padat yang sangat besar perannya dalam pengembangan ilmu dan teknologi.

FISIKA DASAR 1

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Wed, 21 Jan 2015 04:00:00 -0800

BAB I

PENGUKURAN

Ø Besar suatu besaran fisik (misalnya panjang, waktu, gaya, dan energi) dinyatakan sebagai suatu bilangan yang diikuti dengan suatu satuan.

Ø Satuan-satuan pokok Sistem Intemasional (SI) adalah meter (m), sekon (s), kilogram (kg), kelvin (K), ampere (A), mole (mol), dan kandela (cd). Setiap besaran fisik dapat dinyatakan dalam satuan-satuan pokok ini.

Ø Satuan-satuan dalam persamaan diperlukan seperti besaran aljabar lainnya.

Ø Faktor konversi, yang selalu sama dengan 1, memberikan suatu metode yang praktis untuk mengubah satuan yang satu ke yang lain.

Ø Bilangan yang sangat kecil dan sangat besar paling mudah ditulis dengan bilangan antara 1 dan 10 dikalikan dengan bilangan berpangkat dari 10. Cara penulisan ini disebut dengan notasi ilmiah. Jika mengalikan dua bilangan, maka eksponennya ditambahkan jika membagi, eksponennya dikurangkan. Jika suatu bilangan yang mengandung eksponen dipangkatkan lagi oleh suatu eksponen, maka eksponen-eksponennya dikalikan.

Ø Jumlah angka signifikan dalam hasil pengalian atau pembagian tidak lebih besar dari jumlah angka signifikan terkecil dan faktor-faktornya. Hasil penjumlahan atau pengurangan dua bilangan tidak akan mempunyai angka signifikan di luar tempat desimal terakhir di mana kedua bilangan asalnya mempunyai angka signifikan.

Ø Suatu bilangan yang dibulatkan ke pangkat terdekat dari bilangan pokok 10 disebut orde magnitudo. Orde magnitudo suatu besaran seringkali dapat diperkirakan dengan menggunakan asumsi yang masuk akal dan dengan perhitungan sederhana.

BAB 2

GERAKAN SATU DIMENSI

Ø Kecepatan rata-rata adalah rasio perpindahan Δx terhadap selang waktu Δt :

Ø Kecepatan sesaat v adalah limit rasio ini jika selang waktu mendekati nol. Ini adalah turunan x terhadap t :

Kecepatan sesaat ditampilkan secara grafik sebagai kemiringan kurva x terhadap t. Dalam satu dimensi, baik kecepatan rata-rata maupun kecepatan sesaat dapat bernilai positif maupun negative. Besarnya kecepatan sesaat dinamakan kelajuan.

Ø Percepatan rata-rata adalah rasio perubahan kecepatan Δv terhadap selang waktu Δt :

Percepatan sesaat adalah limit rasio ini jika selang waktu mendekati nol. Percepatan sesaat adalah turunan v terhadap t, yang merupakan turunan kedua x terhadap t :

Percepatan sesaat ditampilkan secara grafik sebagai kemriringan kurva v terhadap t.

Ø Dalam kasus istimewa percepatan konstan, berlaku rumus sebagai berikut :

Contoh sederhana gerakan dengan percepatan konstan adalah gerakan sebuah benda di dekat permukaan bumi yang jatuh bebas karena pengaruh gravitasi. Dalam hal ini, percepatan benda berarah ke bawah dan mempunyai besar g = 9,81 m/s² = 32,2 ft/s².

Ø Perpindahan ditampilkan secara grafik sebagai luas di bawah kurva v versus t. luas ini adalah integral v terhadap waktu dari saat awal t₁ sampai saat akhir t₂dan ditulis

Dengan cara sama, perubahan kecepatan selama beebrapa waktu ditampilkan secara grafik sebagai luas di bawah kurva a versus t.

BAB 3

GERAKAN DALAM DUA DAN TIGA DIMENSI

Ø Besaran yang mempunyai besar dan arah, seperti perpindahan, kecepatan, dan percepatan adalah besaran vektor.

Ø Vektor dpaat dijumlahkan secara grafik dengan menempatkan ekor salah satu vektor pada kepala vektor yang laindan dengan menggambar vektor resultan dari ekor vektor pertama ke kepala vektor kedua. Mengurangkan sebuah vektor dengan vektor sama dengan menjumlahkan vektor dengan , di mana adalah vektor dengan dengan besar yang sama dengan B tetapi dalam arah yang berlawanan.

Ø Vektor dapat dijumlahkan secara analitis dengan terlebih dahulu mencari komponen vektor-vektor yang diberikan oleh

Dengan θ adalah sudut antara dan sumbu x. komponen x vektor resultan adalah jumlah komponen x masing-masing vektor, dan komponen y nya adalah jumlah komponen y masing-masing vektor.

Ø Vektor posisi menunjuk dari titik asal sembarang ke posisi partikel. Dalam selang waktu Δt, berubah sebesar . Vektor kecepatan adalah laju perubahan vektor posisi. Besarnya adalah kelajuan, dan arahnya menunjuk ke arah gerakan, tangensial pada kurva yang dilewati partikel. Vektor kecepatan sesaat diberikan oleh

Ø Vektor percepatan adalah laju perubahan vektor kecepatan. Vektor percepatan sesaat diberikan oleh

Sebuah partikel dipercepat jika vektor kecepatannya berubah besar atau arahnya, atau keduanya.

Ø Jika sebuah partikel bergerak dengan kecepatan relative terhadap system koordiant A, yang selanjutnya koordinat A bergerak relative terhadap koordinat B dengan kecepatan

maka kecepatan partikel relative terhadap B adalah

Ø Pada gerak proyektil, gerakan horizontal dan vertical adalah saling bebas. Gerak horizontal mempunyai kecepatan konstan yang bernilai sama dengan komponen horizontal kecepatan awal :

Gerakan vertical sama dengan gerakan satu dimensi dengan percepatan konstan akibat gravitasi g dan berarah ke bawah :

Jarak total yang ditempuh oleh proyektil, dinamakan jangkauan R, didapatkan dengan mula-mula mencari waktu total proyektil berada di udara dan kemudian mengalikan waktu ini dengan komponen kecepatan horizontal yang bernilai konstan. Untuk kasus istimewa dimana ketinggian awal da akhir adalah sama, jangkaun dihubungkan dengan sudut lemparan θ oleh persamaan

Dan bernilai maksimum pada θ = 45^o.

Ø Bila sebuah benda bergerak dlam sebuah lingkaran dengan kelajuan konstan, benda dipercepat karena kecepatannya berubah arah. Percepatan ini dinamakan percepatan sentripetal, dan mengarah ke pusat lingkaran. Besar percepatan sentripetal adalah

Dengan v adalah kelajuan dan r adalah jari-jari lingkaran.

BAB 4

HUKUM I NEWTON

Ø Hubungan fundamental pada mekanika klasik tercakup dalam hokum Newton tentang gerak :

Hukum 1. sebuah benda terus berada pada keadaan awalnya yang diam atau bergerak dengan kecepatan konstan kecuali benda itu dipengaruhi oleh gaya yang tak seimbang, atau gaya luar neto.

Hukum 2. percepatan sebuah benda berbanding terbalik dengan massanya dan sbanding dengan gaya neto yang bekerja padanya :

Atau

Hukum 3. Gaya-gaya selalu terjadi berpasangan. Jika benda A, mengerjakan sebuah gaya pada benda B, gaya yang sama besar dan berlawanan arah dikerjakan oleh benda B pada benda A.

Ø Sebuah kerangka acuan dimana hukum-hukum Newton berlaku dinamakan kerangka acuan inersia. Setiap kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan konstan relative terhadap kerangka acuan inersia merupakan kerangka acuan inersia juga. Sebuah kerangka acuan yang dipercepat relative terhadap kerangka inersia bukan kerangka acuan inersia. Sebuah kerangka acuan yang diikatkan ke bumi hampir berperilaku sebagai kerangka acuan inersia.

Ø Gaya didefinisikan dengan percepatan yang dihasilkannya pada sebuah benda tertentu. Gaya 1 newton (N) adalah gaya yang menghasilkan percepatan 1 m/s² pada benda standar dengan mass 1 kilogram (kg).

Ø Massa adalah sifat intrinsic dari sebuah benda yang menyatakan resistensinya terhadap percepatan. Massa sebuah benda dapat dibandingkan dengan massa benda lain dengan menggunakan gaya yang sama pada masing-masing benda dan dengan mengukur percepatannya. Dengan demikian rasio massa benda-benda itu sama dengan kebalikan rasio percepatan benda-benda itu yang dihasilkan oleh gaya yang sama :

Massa sebuah benda tidak tergantung pada lokasi benda.

Ø Berat sebuah benda adalah gaya tarikan gravitasi antara benda danbumi. Gaya ini sebanding dengan massa m benda itu dan medan gravitasi , yang juga sama dengan percepatan gravitasi jatuh bebas :

Berat benda sifat intrinsic benda. Berat bergantung pada lokasi benda, karena g bergantung pada lokasi.

Ø Semua gaya yang diamati di alam dapat dijelaskan lewat empat interaksi dasar :

1. Gaya gravitasi

2. Gaya elaktromagnetik

3. Gaya nuklir kuat (juga dinamakan gaya hadronik)

4. Gaya nuklir lemah

Gaya sehari-hari yang kiat amati di antara benda-benda makroskopis, seperti gaya kontak penopang dan gesekan dan gaya kontak yang dikerjakan oleh pegas dan tali, disebabkan oleh gaya-gaya molekuler yang muncul dari gaya elektromagnetik dasar.

Ø Metode pemecahan persoalan umum untuk memecahkan soal dengan menggunakan hukum-hukum Newton mencakup langkah-langkah berikut ini :

1. Gambarlah diagram dengan rapi

2. Isolasi benda (partikel) yang dinyatakan dan gambarlah diagram benda bebas, yang menunjukkan tiap gaya eksternal yang bekerja pada benda. Gambarlah diagram benda terpisah untuk tiap benda yang dinyatakan.

3. Pilihlah system koordinat yang mudah untuk tiap benda, dan terapkan hukum kedua Newton dalam bentuk komponen.

4. Periksa hasil Anda untuk melihat apakah hasil tersebut masuk akal. Periksalah jawaban Anda jika variable-variabel diberi nilai-nilai ekstrim.

BAB 5

HUKUM II NEWTON

Ø Bila dua benda dalam keadaan bersentuhan, maka keduanya dapat saling mengerjakan gaya gesekan. Gaya-gaya gesekan itu sejajar dengan permukaan benda-benda di titik persentuhan. Jika permukaan-permukaan itu relative diam yang satu terhadap yang lain, gaya gesekannya adalah gesekan static, yang dapat berubah nilainya dari 0 sampai nilai maksimumnya μ_kF_n , dengan F_n adalah gaya kontak normal dan μ_k adalah koefisien gesekan kinetic. Koefisien gesekan kinetic s3edikit lebih kecil dibandingkan koefisien gesekan statisc.

Ø Jika sebuah benda bergerak dalam fluida seperti udara atau air, benda mengalami gaya hambat yang melawan gerakannya. Gaya hambat bertambah dengan bertambahnya kelajuan. Jika benda dijatuhkan dari keadaan diam, kelajuannya bertambah sampai gaya hambat sama dengan gaya gravitasi, setelah itu benda bergerak dengan kelajuan konstan yang dinamakan kelajuan terminal. Kelajuan terminal bergantung bentuk benda dan medium yang dilewatinya.

Ø Dalam menrapkan hukum Newton pada soal-soal dengan dua benda atau lebih, diagram benda bebas harus digambarkan untuk tiap benda. harus diterapkan pada tiap benda secara terpisah.

BAB 6

KERJA DAN ENERGI

Ø Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan adalah hasil kali komponen gaya dalam arah gerakan dan perpindahan titik tangkap gaya tersebut :

W=F cos θ Δx = F_xΔx

Ø Usaha yang dilakukan gaya yang berubah-ubah, sama dengan luas daerah di bawah kurva gaya terhadap jarak :

Ø Energi kinetik adalah energi yang dihubungkan dengan gerakan sebuah benda dan dihubungkan dengan massa dan kelajuannya lewat :

Ø Usaha total yang dilakukan pada sebuah partikel sama dengan perubahan energi kinetik partikel. Ini disebut teorema usaha energi :

Ø Satuan SI kerja dan energi adalah joule (J) :

1 J = 1 N.m

Ø Perkalian titik atau perkalian scalar dua vektor didefinisikan oleh

dengan Ø adalah sudut antara vektor-vektor tersebut. Bila dinyatakan dalam komponen vektor, perkalian titik adalah

Usaha yang dilakukan pada sebuah partikel oleh gaya untuk perpindahan yang kecil dituliskan sebagai

dan usaha yang dilakukan pada partikel yang bergerak dari titik 1 ke titik 2 adalah

Ø Sebuah gaya disebut konservatif jika usaha total yang dilakukannya pada sebuah partikel nol ketika partikel bergerak sepanjang lintasan tertutup, yang mengembalikan partikel ke posisi awalnya. Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatif pada sebuah partikel tak bergantung pada bagaimana partikel itu bergerak dari satu titik ke titik lain.

Ø Energi potensial sebuah system adalah energi yang berhubungan konfigurasi system. Perubahan ennergi potensial system didefinisikan sebagai negative usaha yang dulakukan oleh gaya knservatif yang bekerja pada system :

Usaha yang dilakukan pada sebuah sistemoleh gaya konservatif sama dengan berkurangnya energi potensial system. Nilai absolut energi potensial tidak penting. Hanya perubahan energi potensial yang penting.

Ø Energi potensial gravitasi sebuah benda bermassa m pada ketinggian y di atas suatu titik acuan adalah :

Energi potensial pegas dengan konstanta gaya k ketika pegas diregangkan atau dikompresi sejauh x dari titik keseimbangan diberikan oleh :

Ø Dalam satu dimensi, sebuah gaya konservatif sama dengan negative turunan fungsi energi potensial yang terkait :

Pada nilai minimum kurva energi potensial sebagai fungsi perpindahan, gaya sama dengan nol dan system ada dalam keseimbangan stabil. Pada maksimum, gaya sama dengan nol dan system ada dalam kesetimbangan tak stabil. Sebuah gaya konservatif selalu cenderung mempercepat partikel ke arah posisi dengan energi potensial lebih rendah.

Ø Jika hanya gaya konservatif yang melakukan usaha pada sebuah benda, jumlah energi kinetic dan energi potensial benda tetap konstan :

Ini adalah hukum kekekalan energi mekanik.

Ø Usaha yang dilakukan oleh gaya tak konservatif yang bekerja pada sebuah partikel sama dengan perubahan energi mekanik total system :

Ini adalah teorema usaha-energi umum.

Kekekalan energi mekanik dan teorema usaha-energi umum dapat digunakan sebagai pilihan selain hukum Newton untuk memecahkan soal-soal mekanika yang membutuhkan penentuan kelajuan partikel sebagai fungsi posisinya.

Ø Energi total suatu system dapat mencakup energi jenis lain seperti energi panas atau energi kimia internal, selain energi mekanik. Energi suatu system dapat diubah lewat berbagai cara seperti emisi atau absorpsi radiasi, usaha yang dikerjakan pada system, atau panas yang dipindahkan. Kenaikan atau penurunan energi system dapat selalu dijelaskan lewat munculnya atau hilangnya suatu jenis energi di suatu tempat, suatu hasil eksperimen yang dikenal sebagai hukum kekekalan energi :

Ø Daya adalah laju alih energi dari satu system ke system lain. Jika sebuah gaya bekerja pada suatu partikel yang bergerak dengan kecepatan , daya masukan gaya itu adlaah :

Satuan SI untuk daya adalah watt (W), yang sama dengan satu joule per sekon. Suatu satuan energi yang biasa diguakan adalah kilowatt – jam, yang sama dengan 3,6 megajoule.

BAB 7

MEKANIKA ZAT PADAT DAN FLUIDA

Ø Kerapatan suatu zat adalah rasio massa terhadap volumenya :

Berat jenis suatu zat adalah rasio kerapatannya terhadap kerapatan air. Sebuah benda tenggelam atau terapung dalam suatu fluida tergantung pada apakah kerapatannya lebih besar atau lebih kecil dibandingkan kerapatan fluida. Kebanyakan kerapatan zat padat dan zat cair hampir tak bergantung pada temperatur dan tekanan, sedangkan kerapatan gas sangat tergantung pada temperatur dan tekanan ini. Kerapatan berat adalah kerapatan kali g. Kerapatan berat air adalah 62,4 lb/ft³.

Ø Tegangan tarik adalah gaya per satuan luas yang bekerja pada sebuah benda :

Regangan adalah perubahan fraksional pada panjang benda :

Modulus Young adalah rasio tegangan terhadap regangan :

Modulus geser adalah rasio tegangan geser terhadap regangan geser :

Rasio (negatif) tekanan terhadap perubahan fraksional volume sebuah benda dinamakan modulus limbak :

lnversi rasio ini adalah kompresibilitas k.

Ø Tekanan fluida adalah gaya per satuan luas yang dikerjakan oleh fluida :

Satuan SI tekanan adalah Pascal (Pa), yang adalah Newton per meter persegi :

1 Pa = 1 N/rn²

Banyak satuan tekanan lain, seperti atmosfer, bar, torr, pound per inci persegi, atau millimeter air raksa, seringkali digunakan. Satuan-satuan ini dihubungkan oleh :

1 atm = 101,3245 kPa = 760 mmHg = 760 torr

= 29,9 inHg = 33,9 ftH₂O = 14,7 1 lb/in²

Tekanan gauge adalah perbedaan antara tekanan absolut dan tekanan atmosfer.

Ø Prinsip Pascal menyatakan bahwa tekanan yang bekerja pada cairan tertutup diteruskan tanpa berkurang ke tiap titik dalam fluida dan ke dinding wadah.

Ø Dalam cairan, seperti air, tekanan bertambah secara linear dengan kedalaman :

P=P_o +ρgh

Dalam gas seperti udara, tekanan berkurang secara eksponensial dengan ketinggian.

Ø Prinsip Archimedes menyatakan bahwa sebuah benda yang seluruhnya atau sebagian tercelup dalam fluida diapungkan ke atas oleh gaya yang sama dengan berat fluida yang dipindahkan.

Ø Benda-benda dapat ditopang di permukaannya oleh fluida yang kurang rapat karena tegangan pemukaan, yaitu hasil gaya-gaya molekuler dipermukaan fluida. Gaya-gaya molekuler ini juga bertanggung jawab untuk kenaikan cairan dalam pipa yang halus, yang dikenal sebagai kapilaritas.

Ø Untuk aliran fluida inkompresibel keadaan tunak, laju aliran volume adalah sama di seluruh fluida.

I_v = vA = konstan

lni dinamakan persamaan kontinuitas.

Ø Persamaan Bernoulli

P+ρgv+½ pv²= konstan

berlaku untuk aliran keadaan tunak, nonviskos tanpa turbulensi di mana energi mekanik kekal. Untuk keadaan di mana kita dapat mengabaikan perubahan ketinggian, kita mempunyai hasil yang penting yang bila kelajuan fluida bertambah, tekanan turun. Hasil ini dikenal sebagai efek Venturi, dapat digunakan untuk menjelaskan secara kualitatif daya angkat pada sayap pesawat terbang dan kurva jejak baseball.

Ø Dalam aliran viskos lewat suatu pipa, turunnya tekanan sebanding dengan laju aliran volume dan dengan resistansi, yang selanjutnya berbanding terbalik dengan jari-jari pipa pangkat empat :

Ini adalah hukum Poiseuille.

BAB 8

OSILASI

Ø Pada gerak harmonik sederhana, percepatan sebanding lurus dengan simpangan dan arahnya berlawanan. Jika x adalah simpangan, percepatannya adalah :

dengan ω adalah frekuensi sudut osilasi, yang berhubungan dengan frekuensi f melalui persamaan :

Ø Periode osilasi merupakan kebalikan frekuensi :

Periode dan frekuensi dalam gerak harmonik sederhana tak bergantung pada amplitudo. Untuk gerak benda bermassa m pada pegas dengan konstanta gaya k, periode diberikan oleh persamaan :

Periode gerak bandul sederhana dengan panjang L adalah :

Ø Fungsi posisi x untuk gerak harmonik sederhana dengan amplitudo A dan frekuensi sudut ω diberikan oleh persamaan :

x = A cos(ωt+ δ)

dengan δ adalah konstanta fase, yang bergantung pada pemilihan waktu t = 0. Kecepatan partikel diberikan oleh persamaan

v = - ω A sin (ωt + δ)

Ø BiIa sebuah partikel bergerak melingkar dengan kelajuan konstan, maka komponen x dan y dari posisinya akan berubah sesuai gerak harmonik sederhana.

Ø Energi total dalam gerak harmonik sederhana berbanding lurus dengan kuadrat amplitudo. Untuk massa pada pegas yang memiliki konstanta gaya k, energi total diberikan oleh persamaan

Energi potensial dan energi kinetik untuk massa yang berosilasi pada sebuah pegas diberikan oleh persamaan :

U = E_total cos² (ωt + δ)

Dan

K = E _total sin² (ωt + δ)

Nilai rata-rata masing-masing energi potensial atau energi kinetik adalah setengah energi total.

Ø Dalam osilasi system yang nyata, gerak teredam terjadi karena gaya gesekan atau gaya-gaya lain yang mendisipasi energi. Jika redaman lebih besar daripada suatu nilai kritis, system tidak berosilasi namun hanya kembali ke posisi kesetimbangan jika diganggu. Gerak system teredam sedikit hampir berupa harmonik sederhana dengan amplitudo yang berkurang secara eksponensial terhadap waktu. Untuk osilator teredam sedikit, peredaman diukur dengan factor Q

Dengan E adalah energi total dan ΔE adalah kehilangan energi perperiode.

Ø Bila suatu system teredam sedikit digerakan oleh suatu gaya eksternal yang berubah secara sinusoidal terhadap waktu, system berosilasi sesuai dengan frekuensi paksa dan amplitudo yang bergantung pada frekuensi gaya paksa. Jika frekuensi gaya paksa sama dengan atau mendekati frekuensi alami system, maka system akan berosilasi dengan amplitudo besar. Peristiwa ini disebut resonansi. Faktor Q merupakan ukuran ketajaman resonansi. Sistem dengan redaman kecil sehingga factor Q-nya tinggi menghasilkan suatu kurva resonansi berpuncak tajam. Rasio frekuensi resonansi terhadap lebar kurva resonansi sama dengan factor Q :

BAB 9

GELOMBANG PADA TALl

Ø Gerak gelombang merupakan penjalaran suatu gangguan di dalam medium. Pada gelombang transversal, seperti gelombang pada tali, arah gangguan tegak lurus terhadap arah penjalaran. Pada gelombang longitudinal, seperti gelombang bunyi, arah gangguannya adalah sepanjang arah penjalaran. Baik energi maupun momentum dibawa oleh gelombang.

Ø Laju gelombang bergantung pada rapat massa dan sifat-sifat elastik medium. Laju gelombang tak bergantung gerak sumber gelombang. Laju gelombang pada tali dihubungkan dengan tegangan F dalam tali dan massa per satuan panjangnya μ oleh

Ø Bila dua gelombang atau lebih bertemu pada tempat yang sama, gelombang-gelombang akan saling bertumpang tindih, gangguan-gangguan akan berjumlah secara aljabar. Prinsip superposisi berlaku untuk gelombang-gelombang pada tali jika simpangan transversal tidak terlalu besar.

Ø Pada gerak harmonik, gangguan berubah secara sinusoidal terhadap waktu dan ruang. Pada gelombang harmonik pada tali, segmen tali berosilasi dengan gerak harmonik sederhana dalam arah tegak lurus arah gelombang. Jarak antara puncak-puncak gelombang yang berurutan adalah panjang gelombang λ. Fungsi gelombang y(x, t) untuk gelombang harmonik

y(x,t) = A sin(kx—ωt)

dengan A adalah amplitudo, k adalah bilangan gelombang, yang dihubungkan dengan panjang gelombang oleh

dengan ω adalah frekuensi sudut, yang dihubungkan dengan frekuensi oleh

ω = 2πf

Laju gelombang harmonik sama dengan frekuensi kali panjang gelombang

Ø Daya yang ditransmisikan oleh gelombang harmonik berbanding lurus dengan kuadrat amplitudo gelombang dan diberikan oleh

Ø Superposisi gelombang harmonik disebut interferensi. Jika gelombang sefase atau berbeda fase sebesar suatu bilangan bulat kali 2π, amplitudo gelombang saling menjumlah dan interferensi berlangsung secara konstruktif. Jika gelombang berbeda fase sebesar π atau bilangan bulat ganjil kali π , amplitudo saling mengurangi dan interferensi berlangsung secara destruktif.

Ø Bila gelombang terbatas dalam ruang, gelombang berdiri akan terjadi. Untuk tali yang terikat pada kedua ujungnya, syarat gelombang berdiri dapat ditemukan dengan menggambarkan gelombang pada tali dengan simpul pada tiap ujung. Hasilnya adalah bahwa suatu bilangan bulat kali setengah panjang gelombang harus sama dengan panjang gelombang tali. Dalam hal ini syarat gelombang berdiri adalah

Gelombang-gelombang yang diperkenankan akan membentuk suatu deret harmonik, dengan frekuensi yang diberikan oleh

dengan f₁= v/2L sebagai frekuensi terendah, yang disebut frekuensi nada dasar. Fungsi gelombang untuk gelombang berdiri ini berbentuk

y_n(x,t) = A _n cos ω_nt sin k_nx

dengan k_n = 2π / λ_n dan ω_n= 2πf_n

Jika tali memiliki satu ujung tetap dan satu ujung bebas, ada sebuah simpul pada salah satu ujungnya dan perut pada ujung lain. Dalam hal ini syarat gelombang berdiri adalah

Hanya harmonik ganjil yang muncul. Frekuensinya diberikan oleh

dengan f₁ = v/4L

Ø Secara umum, system yang bergetar, seperti tali yang terikat pada kedua ujungnya, tidak bergetar dalam satu modus harmonik tunggal tapi merupakan suatu campuran harmonik-harmonik yang diperkenankan.

Ø Fungsi gelombang untuk gelombang pada tali mengikuti persamaan gelombang, yang menghubungkan turunan-turunan fungsi gelombang terhadap ruang dengan turunan terhadap waktu :

Persamaan gelombang diturunkan dari hukum kedua Newton yang diterapkan pada suatu segmen tali yang bergetar.

BAB 10

BUNYI

Ø Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal perapatan dan perenggangan. Dalam fluida, gelombang bunyi bergerak dengan kecepatan

dengan B adalah modulus limbak (bulk) dan ρ adalah rapat kesetimbangan fluida. Laju bunyi dalam gas dihubungkan dengan temperatur mutlak oleh persamaan

Temperatur mutlak T dihubungkan dengan temperatur Celcius t_c melalui persamaan

dan R = 8,314J/mol.K adalah konstanta gas universal, M adalah massa molar (massa per mole), dan γ adalah konstanta yang bergantung pada jenis gas dan mempunyai nilai 1,4 untuk udara. Dalam zat padat, laju bunyi dihubungkan dengan modulus Young Y dan kerapatan ρ oleh persamaan

Ø Gelombang bunyi dapat dipandang baik sebagai gelombang simpangan maupun sebagai gelombang tekanan. Dalam gelombang bunyi harmonik, amplitudo tekanan P_odihubungkan dengan amplitudo simpangan s_ooleh persamaan

P_{o =} ρωvs_o

dengan ω adalah frekuensi sudut, ρ adalah kerapatan medium, dan v adalah laju gelombang.Telinga manusia sensitive terhadap gelombang bunyi dalam rentang frekuensi kira-kira 20 Hz hingga 20 kHz.

Ø Intensitas gelombang adalah gaya dibagi luas. Intensitas gelombang bola dari sumber titik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari sumber.

Ø Tingkat intensitas bunyi diukur pada skala logaritmik. Tingkat intensitas bunyi β dalam decibel (dB) dihubungkan ke intensitas I oleh persamaan

dengan I_o = 10^-12 W/m², yang merupakan nilai pendekatan ambang pendengaran. Pada skala ini, ambang pendengaran adalah 0 dB dan ambang sakit adalah 120 dB.

Ø Dua sumber yang sefase atau mempunyai beda fase konstan bersifat koheren. Interferensi dapat diamati hanya untuk gelombang-gelombang dari sumber-sumber koheren. Gelombang-gelombang dari sumber tidak koheren mempunyai beda fase yang berubah-ubah secara acak sepanjang waktu, sehingga interferensi pada suatu titik tertentu berubah-ubah bolak-balik dari konstruktif ke destruktif dan tidak ada pola interferensi yang teramati. Biasanya, penyebab beda fase antara dua gelombang adalah perbedaan panjang lintasan yang dilalui oleh gelombang. Beda lintasan Δx menimbulkan beda fase δ yang diberikan oleh persamaan

Ø Layangan merupakan akibat interferensi dua gelombang yang mempunyai sedikit perbedaan frekuensi. Frekuensi layangan sama dengan beda frekuensi kedua gelombang

f _layangan = Δf

Ø Bila gelombang bunyi terkungkung dalam ruang, seperti dalam suatu pipa organa, maka akan terjadi gelombang berdiri. Untuk pipa yang kedua ujungnya terbuka atau tertutup, syarat gelombang berdiri dapat diperoleh dengan memasukkan gelombang-gelombang ke dalam pipa dengan simpul pada masing-masing ujung (kedua ujungnya tertutup) atau perut pada masing-masing ujung (kedua ujungnya terbuka). Sebuah kelipatan bilangan bulat dari setengah panjang gelombang harus tepat sesuai dengan panjang pipa. Dengan demikian, syarat gelombang berdiri adalah

Frekuensi yang diperkenankan adalah

f_n=nf₁n = 1, 2, 3, …

dengan f₁ = v/2L adalah frekuensi nada dasar. Jika satu ujung pipa tertutup dan ujung lain terbuka, ada simpul pada satu ujung dan perut pada ujung lain. Syarat gelombang berdiri dalam kasus ini adalah

Haya harmonik ganjil yang muncul. Frekuensi yang diperkenankan adalah

F_n = nf₁n = 1,3,5,…

dengan f₁=v/4L

Ø Bunyi dengan kualitas nada berbeda mengandung campuran harmonik yang berbeda. Analisis suatu nada tertentu dalam komposisi harmoniknya disebut analisis harmonik. Sintesis harmonik merupakan konstruksi suatu nada dengan menjumlahkan campuran harmonik yang tepat.

Ø Pulsa gelombang dapat dinyatakan dengan suatu distribusi kontinyu gelombang-gelombang harmonik. Jika durasi pulsa kecil, suatu rentang frekuensi yang lebar diperlukan. Rentang frekuensi Δω dihubungkan dengan lebar waktu Δt oleh persamaan

ΔωΔt ~ 1

Dengan cara yang sama, rentang bilangan gelombang Δk dihubungkan dengan lebar ruang Δx oleh persamaan

Δk Δx ~ 1

Ø Dalam medium nondispersif, laju gelombang tidak bergantung pada frekuensi ataupun panjang gelombang, dan pulsa bergerak tanpa berubah bentuk. Dalam medium dispersif, laju gelombang bergantung pada panjang gelombang dan frekuensi, dan pulsa berubah bentuk ketika bergerak. Dalam medium dispersif, kecepatan pulsa, disebut kecepatan grup, tidak sama dengan kecepatan fase, yang merupakan kecepatan rata-rata komponenkomponen harmonik pulsa.

Ø Gelombang dapat direfleksikan (dipantulkan), direfraksikan (dibiaskan), dan didifraksikan. Refraksi adalah perubahan arah gelombang yang terjadi bila laju gelombang berubah karena medium berubah. Difraksi adalah pembelokan gelombang di sekitar suatu penghalang atau pinggir suatu contoh. Difraksi terjadi kapan saja bila muka gelombang terbatasi. Bila penghalang atau celah cukup besar dibandingkan dengan panjang gelombang, difraksi dapat diabaikan dan gelombang menjalar dalam garis lurus seperti berkas partikel. Ini dikenal sebagai aproksimasi berkas (sinar). Karena difraksi, gelombang hanya dapat digunakan untuk menentukan lokasi sebuah benda dalam orde panjang gelombang atau lebih.

Ø Ketika sumber bunyi dan penerima bergerak relatif, frekuensi yang teramati akan bertambah jika keduanya bergerak saling mendekat, lain dan berkurang jika bergerak saling menjauhi. Ini dikenal sebagai efek Doppler. Frekuensi yang teramati f¹ dihubungkan dengan frekuensi sumber f₀oleh persamaan

Bila laju relatif sumber atau penerima u jauh lebih kecil daripada laju gelombang v, pergeseran Doppler hampir sama, tidak peduli apakah sumber ataupun penerima yang bergerak, dan besarnya diberikan oleh

BAB 11

TEMPERATUR

Ø Suatu skala temperatur dapat dibentuk dengan memilih suatu sifat termometrik dan mendefinisikan bahwa temperatur itu berubah secara linear dengan sifat itu dengan menggunakan dua titik tetap, seperti titik es dan titik uap air. Dalam skala Celsius, titik es didefinisikan senilai 0 ⁰C dan titik uap 100 ⁰C. Dalam skala Fahrenheit, titik es adalah 32 ⁰F dan titik uap 212 ⁰F. Temperatur pada skala Fahrenheit dan Celcius dihubungkan oleh

Ø Termometer yang berbeda tidak selalu sesuai satu sama lain pada pengukuran temperatur kecuali pada titik yang tetap. Termometer gas mempunyai sifat bahwa semuanya sesuai satu sama lain dalam pengukuran temperatur berapa pun selama kerapatan gas dalam termometer sangat rendah. Temperatur gas ideal T didefinisikan oleh

dengan P adalah tekanan gas dalam termometer ketika termometer ada dalam kesetimbangan termal dengan system yang temperaturnya akan diukur, dan P₃adalah tekanan ketika termometer dicelupkan dalam bak air-es-uap pada titik tripelnya. Skala temperatur absolut atau Kelvin sama dengan skala gas ideal dalam rentang temperatur yang memungkinkan penggunaan termometer gas. Temperatur absolut dihubungkan dengan temperatur Celcius oleh

T=t_c+273,15 K

Ø Koefisien muai linear adalah rasio fraksi perubahan panjang terhadap perubahan temperature :

Koefisien muai volume, yang merupakan rasio fraksi perubahan volume terhadap perubahan temperatur, adalah tiga kali koefisien muai linear :

Ø Pada kerapatan rendah, semua gas memenuhi hukum gas ideal :

PV=nRT

dengan

R=8,314 J/mol.K

adalah konstanta universal gas, yang dihubungkan dengan bilangan Avogadro N_Adan konstanta Boltzmann k oleh

R = kN_A

Bilangan Avogadro adalah

N_A= 6,022 x 10²³molekul/mol

dan konstanta Boltzmann adalah

k = 1,381x10^-23 J/K

Bentuk hukum gas ideal yang berguna untuk memecahkan soal yang melibatkan sejumlah gas yang tetap adalah

Ø Temperatur absolut T adalah ukuran energi molekuler rata-rata. Untuk gas ideal, energi kinetik translasi rata-rata molekul adalah

Energi kinetik translasi total n mol gas yang mengandung N molekul diberikan oleh

Kelajuan rms molekul gas dihubungkan dengan temperatur absolut oleh

dengan m adalah massa molekul dan M adalah massa molar.

Ø Persamaan keadaan van der Waals menggambarkan perilaku gas nyata untuk rentang temperatur dan tekanan yang lebar :

Persamaan ini ikut memperhitungkan pula ruang yang ditempati molekul dan gas itu sendiri dan tarikan antar molekul.

Ø Tekanan uap adalah tekanan dengan fase cair dan fase gas suatu bahan berada dalam kesetimbangan pada suatu temperatur tertentu. Cairan mendidih pada temperatur itu, ketika tekanan eksternal sama dengan tekanan uap.

Ø Titik tripel adalah temperatur dan tekanan tertentu dengan fase gas, cair dan padat suatu zat bisa terdapat secara serentak. Pada temperatur dan tekanan di bawah titik tripel, fase cair suatu bahan tidak mungkin ada.

Ø Kelembaban relatif adalah rasio tekanan parsial uap air di udara terhadap tekanan uap pada temperatur tertentu.

BAB 12

PANAS DAN HUKUM PERTAMA TERMODINAMIKA

Ø Panas adalah energi yang ditransfer dari satu benda ke benda lain karena beda temperatur. Kapasitas panas suatu zat adalah panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur zat dengan satu derajat. Panas jenis adalah kapasitas panas per satuan massa. Kalori, yang pada mulanya didefinisikan sebagai panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur satu gram air dengan satu derajat Celcius, sekarang didefinisikan sebagai 4,184 joule. Panas jenis air adalah 4,184 kJ/kg.K.

Ø Panas yang dibutuhkan untuk mencairkan suatu zat adalah hasil kali massa zat itu dan panas laten peleburan L_f :

Q=mL_f

Panas yang dibutuhkan untuk menguapkan cairan adalah hasil kali massa cairan dan panas laten penguapan L_v:

Q = mL_v

Pencairan dan penguapan terjadi pada temperatur konstan. Untuk air, L_f=333,5 kJ/kg dan L_v=2257 kJ/kg. Panas yang dibutuhkan untuk mencairkan 1 g es atau untuk menguapkan 1 g air adalah besar dibandingkan dengan panas yang dibutuhkan untuk menaikkan temperatur 1 g air sebanyak satu derajat.

Ø Ketiga mekanisme transfer energi termis adatah konduksi, konveksi, dan radiasi.

Ø Laju konduksi energi termis diberikan oleh

dengan 1 adalah arus termis dan k adalah koefisien konduktivitas termis. Persamaan ini dapat ditulis

∆T=IR

dengan R adalah resistansi termis:

Resistansi termis untuk satuan luasan bahan lempengan dinamakan factor R yaitu R_f:

Resistansi termis ekivalen dari deretan resistansi terrnis yang dihubungkan secara seri sama dengan jumlah masing-masing resistansi :

R_ek =R₁+R₂+ ..... resistansi seri

Resistansi termis ekivalen untuk resistansi termis yang dihubungkan secara paralel dibenkan oleh :

Ø Laju radiasi termis satu benda diberikan oleh

P=eσAT⁴

dengan σ = 5,6703x10^-8 W/m².K⁴adalah konstanta Stefan, dan e adalah emisivitas, yang bervariasi antara 0 dan 1 tergantung pada komposisi permukaan benda. Bahan-bahan yang merupakan absorber panas yang baik adalah radiator panas yang baik. Sebuah benda hitam mempunyai emisivitas 1. Benda ini merupakan radiator yang sempuma, dan menyerap semua radiasi yang datang padanya. Daya termis neto yang diradiasi oleh sebuah benda pada temperatur T dalam suatu Iingkungan pada temperatur T₀diberikan oleh

Spektrum energi elektromagnetik yang diradiasikan oleh benda hitam mempunyai maksimum pada panjang gelombang λ_maks, yang berubah secara terbalik dengan temperatur absolut benda :

Ini dikenal sebagai hukum pergeseran Wien.

Ø Untuk semua mekanisme transfer panas, jika beda temperatur antara benda dan sekitarnya adalah kecil, maka laju pendinginan sebuah benda hampir sebanding dengan beda temperatur. Hasil ini dikenal sebagai hukum pendinginan Newton.

Ø Hukum pertama termodinamika adalah pernyataan kekekalan energi. Pernyataan ini mengatakan bahwa panas neto yang ditabahkan pada suatu system sama dengan perubahan energi internal system ditambah usaha yang dilakukan oleh system :

Q = ∆U + W

Energi internal system adalah sifat keadaan system, seperti halnya tekanan, volume, dan temperatur, tetapi tidak demikian halnya dengan panas dan usaha.

Ø Energi internal gas ideal hanya tergantung pada temperatur absolut T

Ø Proses kuasi static adatah proses yang terjadi secara Iambat agar system berubah lewat serangkaian keadaan setimbang. Sebuah proses adalah isobaric jika tekanan tetap konstan, isotermis jika temperatur tetap konstan, dan adiabatic jika tidak ada panas yang ditransfer. Untuk ekspansi gas ideal secara adiabatic kuasi static, tekanan, dan volume dihubungkan oleh

PV ^γ= konstan

dengan γ adalah rasio kapasitas panas pada tekanan konstan terhadap kapasitas panas pada volume konstan :

Ø Bila sebuah system berekspansi secara kuasi static, usaha yang dilakukan oleh system diberikan oleh

Usaha yang dilakukan oleh gas dapat dinyatakan secara grafis sebagai luasan di bawah kurva P versus V. Usaha ini dapat dihitung jika P diketahui sebagai fungsi V untuk ekspansi tersebut. Untuk ekspansi isotermis gas ideal, usaha yang dilakukan oleh gas adalah

Untuk ekspansi adiabatic gas ideal, usaha yang dilakukan oleh gas adalah

Ø Kapasitas panas pada volume konstan dihubungkan dengan perubahan energi internal oleh

Untuk gas ideal, kapasitas panas pada tekanan konstan lebih besar daripada kapasitas panas pada volume konstan dengan jumlah nR :

Kapasitas panas pada tekanan konstan lebih besar karena gas yang dipanaskan pada tekanan konstan berekspansi dan melakukan usaha, sehingga mengambil jumlah panas yang lebih banyak untuk mencapai perubahan temperatur yang sama.

Kapasitas panas pada volume konstan untuk gas monoatomik adalah

Untuk gas diatomik, besamya adalah

Ø Teorema ekipartisi menyatakan bahwa bila sebuah system ada dalam keadaan setimbang, maka terdapat energi rata-rata sebesar per molekul atau per mole yang dikaitkan dengan tiap derajat kebebasan. Gas monoatomik mempunyai tiga derajat kebebasan, yang dikaitkan dengan energi kinetik translasi dalam tiga dimensi. Gas diatomic mempunyai dua derajat kebebasan tambahan, yang dikaitkan dengan rotasi terhadap sumbu-sumbu yang tegak lurus dengan garis yang menghubungkan atom-atom itu.

Ø Kapasitas panas molar kebanyakan padatan adalah 3R, sebagai hasil yang dikenal sebagai hukum Dulong — Petit. Hasil ini dapat dimengerti dengan menerapkan teorema ekipartisi pada model padatan di mana tiap atom dalam padatan dapat bervibrasi dalam tiga dimensi, dan karena itu mempunyai enam derajat kebebasan total, tiga dikaitkan dengan energi kinetik vibrasi dan tiga dengan energi potensial vibrasi.

BAB 13

MEDAN LISTRIK

Ø Ada dua jenis muatan listrik yang diberi nama positif dan negatif. Muatan listrik selalu merupakan kelipatan bulat dari satuan muatan dasar e. Muatan dari elektron adalah - e dan proton + e. Benda menjadi bermuatan akibat adanya perpindahan muatan dari satu benda ke benda lainnya, biasanya dalam bentuk elektron. Muatan bersifat kekal. Muatan tidak diciptakan maupun dimusnahkan pada proses pemberian muatan, tetapi hanya berpindah tempat.

Ø Gaya yang dilakukan oleh satu muatan kepada muatan lainnya bekerja sepanjang garis yang menghubungkan muatan-muatan. Besamya gaya berbanding lurus dengan hasil kali muatan-muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Gaya akan tolakmenolak jika muatan-muatan mempunyai tanda yang sama dan akan tarik menarik jika mempunyai tanda yang tidak sama. Hasil ini dikenal sebagai Hukum Coulomb :

di mana k adalah tetapan Coulomb yang mempunyai harga

k = 8,99x10⁹N.m²/C²

Ø Medan listrik di suatu titik akibat suatu sistem muatan didefinisikan sebagai gaya yang dilakukan oleh muatan-muatan tersebut pada suatu muatan uji positif q_odibagi dengan q_o:

Ø Medan listrik pada titik P akibat suatu muatan titik q_i pada titik adalah :

di mana r_io adalah jarak dari muatan q_i ke titik P dan adalah vektor satuan yang mengarah dari q_i ke P. Medan listrik akibat beberapa muatan merupakan jumlah vektor dari medan akibat masing-masing muatan :

Ø Medan listrik dapat digambarkan dengan garis-garis medan listrik yang bermula dari muatan positif dan berakhir pada muatan negatif. Kuat medan listrik ditunjukkan dengan kerapatan dari garis-garis medan tersebut.

Ø Dipol listrik adalah suatu sistem yang terdiri dari dua muatan yang sama besar berlawanan tanda dan dipisahkan oleh jarak yang kecil. Momen dipol adalah suatu vektor yang mempunyai harga sama dengan muatan dikali dengan jarak dan mempunyai arah dari muatan negatif ke muatan positif :

Medan listrik yang letaknya jauh dari suatu dipol berbanding lurus dengan momen dipol dan berkurang dengan pangkat tiga dari jaraknya.

Ø Di dalam suatu medan listrik homogen, gaya total pada suatu dipol adalah nol, tetapi ada suatu torka yang diberikan oleh

yang cenderung untuk mengarahkan momen dipol pada arah medan. Energi potensial dari suatu dipol di dalam medan listrik diberikan oleh

Di mana energi potensial diambil nol pada saat dipol tegak lurus medan listrik. Di dalam medan listrik yang tidak homogen, akan ada gaya total pada dipol.

Ø Molekul polar, seperti H₂0, mempunyai momen dipol permanen sebab pusat positif dan pusat negatifnya tidak berimpit. Mereka berperilaku seperti dipol sederhana di dalam suatu medan listrik. Molekul-molekul nonpolar tidak mempunyai momen dipol permanen, tetapi mereka dapat memperoleh momen dipol induksi dengan adanya medan listrik.

BAB 14

POTENSIAL LISTRIK

Ø Beda potensial V_b — V_adidefinisikan sebagai negatif dan kerja per satuan muatan yang dilakukan oleh medan listrik ketika muatan uji bergerak dari titik a ke b.

Untuk perpindahan tak hingga ditulis menjadi

Karena hanya beda potensial listrik sajalah yang dipandang penting, kita dapat menganggap potensial nol di semua titik yang kita inginkan. Potensial pada suatu titik adalah energi potensial muatan dibagi dengan muatan :

Satuan potensial dan beda patensial adalah volt (V) :

1 V + 1 J/C

Dalam hubungan satuan ini, satuan untuk medan listrik dapat dinyatakan

I N/C = 1 V/m

Ø Satuan energi yang sesuai pada fisika atom dan nuklir adalah electron volt (eV), di mana energi potensial partikel muatan e di suatu titik potensialnya 1 volt. Elektron volt dihubungkan dengan joule oleh

1 eV = 1,6 x 10^-19J

Ø Potensial pada jarak r dari muatan q di pusat diberikan oleh

di mana V₀adalah potensial pada jarak takhingga dari muatan. Ketika potensial dipilih menjadi nol pada jarak takhingga, potensial akibat muatan titik adalah

Untuk system muatan titik, potensial diberikan oleh

di mana jumlah diambil untuk semua muatan dan r_io adalah jarak dari muatan ke i ke titik P di mana potensial dicari.

Ø Energi potensial elektrostatik system muatan titik adalah kerja yang dibutuhkan untuk membawa muatan-muatan dari jarak takhingga ke posisi terakhir.

Ø Untuk distribusi muatan kontinu, potensial didapatkan dengan integrasi pada distribusi muatan :

Pernyataan ini digunakan hanya jika distribusi muatan kontinu dalam volume berhingga sehingga potensial dapat dipilih nol pada jarak takhingga.

Ø Medan listrik mengarah ke arah pengurangan terbesar dari potensial. Komponen dalam arah perpindahan dihubungkan terhadap potensial akibat

Vektor yang menunjuk dalam arah perubahan fungsi potensial terbesar dan mempunyai jumlah sama dengan turunan fungsi terhadap jarak dalam arah tersebut gradien fungsi. Medan listrik adalah negatif gradien potensia V. Dalam notasi vektor, gradien ditulis ∆V. Sehingga

Untuk distribusi muatan simetri bola, potensial hanya berubah terhadap r , dan medan listrik dihubungkan dengan potensial akibat

Dalam koordinat rectangular, medan listrik dihubungkan dengan potensial akibat

Ø Pada konduktor bentuk sembarang, densitas muatan permukaan σ paling besar pada ujung di mana jari-jari lengkungannya terkecil.

Ø Jumlah muatan yang diletakkan pada konduktor dibatasi oleh kenyataan bahwa molekul udara menjadi terionisasi dalam medan listrik tinggi, dan udara menjadi konduktor — fenomena yang disebut kerusakan dielektrik, yang terjadi di udara pada kuat medan listrik E_maks = 3 x 10⁶ V/m = 3 MV/m. Kuat medan listrik di mana kerusakan dielektrik terjadi pada suatu material disebut kuat dielektrik material tersebut. Hasil pelepasan melalui udara penghantar disebut pelepasan busur.

BAB I5

KAPASITANSI

Ø Kapasitor adalah piranti untuk menyimpan muatan dan energi. Ia terdiri dari dua konduktor, yang berdekatan namun terpisah satu sama lain, yang membawa muatan yang sama besar namun berlawanan. Kapasitansi adalah rasio antara besar muatan Q pada masing-masing konduktor dengan beda potensial V di antara konduktor-konduktor tersebut :

Kapasitansi bergantung semata-mata pada susunan geometris konduktor dan bukan pada muatan atau beda potensialnya.

Ø Kapasitansi suatu kapasitor keping-paralel berbanding lurus dengan luas keping dan berbanding terbalik terhadap jarak pemisah :

Kapasitansi sebuah kapasitor silindris dinyatakan oleh

di mana L adalah panjang kapasitor dan a dan b masing-masing adalah jari-jari dalam dan luar konduktor.

Ø Suatu bahan nonkonduktor dinamakan dielektrik. Apabila dietektrik disisipkan di antara keping-keping kapasitor, molekul-molekul di dalam dielektrik ini akan terpolarisasi dan medan listrik di dalamnya akan melemah. Jika medan tanpa dielektrik adalah E₀maka dengan dielektrik medannya adalah

di mana adalah konstanta dielektriknya. Penurunan medan listrik ini menyebabkan tejadinya kenaikan kapasitansi sebesar factor :

di mana C_o adalah kapasitansi tanpa dielektrik. Permitivitas dari sebuah dielektrik didefinisikan sebagai

Dielektrik juga menyediakan perangkat fisik untuk memisahkan keping-keping suatu kapasitor, dan dielektrik menaikkan tegangan yang kemudian dapat diterapkan pada kapasitor sebelum kerusakan dielektrik terjadi.

Ø Energi elektrostatik yang tersimpan di dalam suatu kapasitor bermuatan Q , beda potensial V_{1 ,}dan kapasitansi C adalah

Energi ini dianggap tersimpan di dalam medan listrik di antara keping-keping kapasitor. Energi per volume satuan di dalam medan listrik E dinyatakan oleh

Ø Apabila dua buah kapasitor atau lebih dihubungkan secara paralel, kapasitansi ekivalen kombinasinya adalah jumlah kapasitansi tunggal :

C_eq=C₁+ C₂+ C₃+ ...... kapasitor paralel

Apabila dua buah kapasitor atau lebih dihubungkan secara seri, kebalikan kapasitansi ekivalen diperoleh dengan menjumlahkan kebalikan muatan-muatan kapasitor tunggalnya :

BAB 16

ARUS LISTRIK

Ø Arus listrik adalah laju aliran muatan yang melalui suatu luasan penampang melintang. Berdasarkan konvensi, arahnya dianggap sama dengan arah aliran muatan positif. Dalam kawat penghantar, arus listrik merupakan hasil aliran lambat elektron-elektron bermuatan negatif yang dipercepat oleh medan listrik dalam kawat dan kemudian segera bertumbukan dengan atom-atom konduktor. Biasanya, kecepatan drift elektron-elektron dalam kawat memiliki orde 0,01 mm/s

Ø Resistansi suatu segmen kawat didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan jatuh pada segmen dan arus. Dalam material ohmik, yang meliputi banyak material, resistansi tidak bergantung pada arus, suatu hasil eksperimen yang dikenal sebagai hukum Ohm. Untuk semua material, beda potensial, arus, dan resistansi dihubungkan oleh

V=IR

Ø Resistansi suatu kawat sebanding dengan panjangnya dan berbanding terbalik dengan luas penampang lintangnya :

di mana ρ adalah resistivitas material, yang bergantung pada temperatur. Kebalikan dan resistivitas disebut konduktivitas,

Ø Daya yang diberikan ke suatu segmen rangkaian sama dengan hasil kali arus dan tegangan jatuh pada segmen :

P=IV

Alat yang memberikan energi ke suatu rangkaian disebut sumber ggl. Daya yang diberikan oleh sumber ggl adalah hasil kali dari arus :

Daya yang didisipasikan dalam resistor diberikan oleh :

Sebuah baterai ideal adalah sumben ggl yang menjaga beda potensial tetap konstan pada terminal-terminalnya dan tidak bergantung arus. Baterai real dapat dianggap sebagai sebuah baterai yang disusun secara seri dengan sebuah resistansi kecil yang disebut resistansi internalnya.

Ø Resistansi ekivalen sekumpulan resistor yang diseri sama dengan penjumlahan resistansi-resistansinya :

R_eq =R₁+R₂+R₃+ .... resistor disusun seri

Untuk sekumpulan resistor yang disusun paralel, kebalikan reistansi ekivalen sama dengan penjumlahan dari kebalikan resistansi masing-masing :

BAB 17

RANGKAIAN ARUS SEARAH

Ø Hukum-hukum Kirchhoff adalah

1. Ketika suatu simpal rangkaian tertutup dilewati, penjumlahan aljabar dari perubahan potensial harus sama dengan nol.

2. Pada suatu sambungan dalam rangkaian di mana arus dapat terbagi, penjumlahan dalam rangkaian di mana arus dapat terbagi, penjumlahan arus yang menuju ke percabangan harus sama dengan arus yang keluar dari percabangan.

Ø Metode-metode umum untuk menganalisa rangkaian multisimpal dapat diringkas sebagai berikut :

1. Gantikan kombinasi-kombinasi resistor yang disusun seri atau paralel dengan resistansi ekivalennya.

2. Pilihlah arah arus dalam setiap cabang rangkaian, dan namakan arus-arus tersebut dalam suatu diagram rangkaian. Tambahkan tanda-tanda plus dan minus untuk menandakan sisi-sisi potensial yang lebih tinggi dan lebih rendah dari setiap sumber ggl, resistor atau kapasitor.

3. Gunakan aturan percabangan untuk setiap sambungan di mana arus terbagi.

4. Dalam rangkaian yang berisi n simpal dalam, gunakan aturan simpal terhadap suatu n simpal.

5. Pecahkan persamaan untuk memperoleh nilai yang tidak diketahui.

6. Periksa hasilnya dengan memberikan potensial nol di suatu titik dalam rangkaian dan gunakan nilai arus yang diperoleh untuk menentukan potensial-potensial pada titik-titik lainnya dalam rangkaian.

Ø Rangkaian-rangkaian kompleks atau jaringan-jaringan resistor dapat disederhanakan dengan mengingat simetri mereka. Jika potensial dari dua titik sama, titik-titik dapat dihubungkan dengan sebuah kawat, dan diagram rangkaian yang lebih sederhana dapat digambarkan.

Ø Ketika kapasitor melepas muatan melalui sebuah resistor, muatan pada kapasitor dan arus akan berkurang secara eksponensial terhadap waktu. Konstanta waktu adalah waktu yang dibutuhkan keduanya untuk berkurang menjadi e^-1: 0,37 kali nilai awalnya. Ketika kapasitor dimuati melalui sebuah resistor, laju pemuatan, yang sama dengan arus, menurun secara eksponensial terhadap waktu. Setelah waktu , muatan pada kapasitor telah mencapai 63 persen dari muatan akhirnya.

Ø Galvanometer adalah suatu alat yang mendeteksi arus yang kecil yang melewatinya dan memberikan defleksi skala yang sebanding dengan arus. Ammeter adalah suatu alat untuk mengukur arus. Ia berisi galvanometer plus sebuah resistor paralel yang disebut resistor shunt. Untuk mengukur arus melalui suatu resistor, ammeter disisipkan secara seri dengan resistor. Ammeter memiliki resistansi yang sangat kecil sehingga ia memiliki efek yang kecil terhadap arus yang diukur. Voltmeter mengukur beda potensial. Ia berisi sebuah galvanometer ditambah resistor, voltmeter ditempatkan paralel dengan resistor. Voltmeter memiliki resistansi sangat besar sehingga ia berefek kecil pada tegangan jatuh yang akan diukur. Ohmmeter adalah suatu alat untuk mengukur resistansi. Ia berisi sebuah galvanometer, sebuah sumber ggl, dan sebuah resistor.

BAB 18

MEDAN MAGNETIK

Ø Muatan bergerak berinteraksi satu sama lain melalui gaya magnetik. Karena arus listrik terdiri atas muatan yang bergerak, arus listrik itu juga mengerahkan gaya magnetik satu sama lain. Gaya ini diuraikan dengan mengatakan bahwa satu muatan bergerak atau arus menciptakan medan magnetik yang selanjutnya mengerahkan gaya pada muatan bergerak atau arus lain. Akhirnya, seluruh medan magnetik itu diabaikan oleh muatan yang bergerak.

Ø Apabila muatan q bergerak dengan kecepatan dalam medan magnetik , muatan itu mengalami gaya

Gaya pada elemen arus diberikan oleh

Satuan SI medan magnetik ialah tesla (T). Satuan yang lazim digunakan ialah gauss (G), yang dihubungkan dengan tesla oleh

1 T = 10⁴ G

Ø Partikel yang bermassa m dan muatan q yang bergerak dengan kecepatan dalam bidang yang tegak lurus terhadap medan magnetik bergerak dalam orbit lingkaran dengan jari-jari r diberikan oleh

Periode dan frekuensi gerak melingkar ini tidak bergantung pada jari-jari orbitnya atau kecepatan partikelnya. Periode, yang disebut periode siklotron, diberikan oleh

Frekuensi, yang disebut frekuensi siklotron, diberikan oleh

Ø Pemilih kecepatan menghasilkan medan listrik dan magnetik silang sedemikian rupa sehingga gaya listrik dan gaya magnetik seimbang untuk partikel yang kecepatannya diberikan oleh

Ø Perbandingan massa-terhadap-muatan suatu ion yang kecepatannya diketahui dapat ditentukan dengan mengukur jari-jari lintasan melingkar yang diambil oleh ion tersebut dalam medan magnetik yang diketahui dalam suatu spektrometer massa.

Ø Simpal arus dalam medan magnetik seragam berperlaku sebagai dipol magnetik dengan momen magnetik yang diberikan oleh

dengan N merupakan jumlah lilitan, A merupakan luas penampang simpal, I merupakan arus, dan merupakan vektor satuan yang tegak lurus terhadap bidang simpal dalam arah yang diberikan oleh kaidah tangan kanan. Apabila suatu dipol magnetik berada dalam medan magnetik, dipol itu mengalami momen-gaya (torsi) yang diberikan oleh

yang cenderung menyebariskan momen magnetik simpal arus dengan medan-luar. Gaya total pada simpal arus dalam suatu medan magnetik seragam ialah nol.

Ø Magnet batang juga mengalami momen-gaya dalam medan magnetik. Momen-gaya yang diukur secara percobaan dapat digunakan untuk menentukan momen magnetik magnet batang dari . Kekuatan kutub magnet batang q_m dapat didefinisikan dengan menulis gaya yang dikerahkan pada kutub sebagai . Kutub magnetik utara memiliki kekuatan kutub positif dan kutub selatan memiliki kekuatan kutub negatif. Dinyatakan dalam besar kekuatan kutub, momen magnetik magnet batang ialah

Dengan

BAB 19

SUMBER MEDAN MAGNETIK

Ø Medan magnetic yang dihasilkan oleh muatan titik q yang bergerak dengan kecepatan di suatu titik sejarak r diberikan oleh

dengan merupakan vektor satuan yang mengarah dari muatan tersebut ke titik medan dan merupakan konstanta, disebut permeabilitas ruang bebas, yang memiliki besaran

Ø Medan magnetic pada jarak r dari elemen arus adalah

yang dikenal sebagai hukum Biot-Savart. Medan magnetiknya tegak lurus terhadap elemen arus maupun terhadap vektor dan elemen arus ke titik medan tersebut.

Ø Gaya magnetic antara dua muatan yang bergerak tidak mengikuti hukum ketiga Newton tentang aksi dan reaksi, yang menyiratkan bahwa momentum linear dari system dua-muatan tidaklah kekal. Akan tetapi, apabila momentum berhubungan dengan t, medan elektromagnetik disertakan, maka momentum linear total system dua-muatan ditambah medan tersebut akan kekal.

Ø Medan magnetic pada sumbu simpal arus diberikan oleh

dengan merupakan vektor satuan di sepanjang sumbu simpal tersebut. Pada jarak yang sangat jauh dari simpal tersebut, medannya berupa medan dipol :

dengan merupakan momen dipol simpal yang besarannya adalah perkalian antara arus dan luasan simpal sedangkan arahnya adalah tegak lurus terhadap simpal yang diberikan oleh kaidah tangan-kanan.

Ø Di dalam suatu solenoid dan jauh dari ujungnya, medan magnetic akan seragam dan memiliki besaran

dengan n merupakan jumlah lilitan per panjang satuan solenoid.

Ø Medan magnetic dari suatu segmen kawat lurus, yang menyalurkan arus ialah

dengan R merupakan jarak tegak lurus terhadap kawat dan θ₁ dan θ₂ merupakan sudut yang diperpanjang ke bawah di titik medan hingga ujung-ujung kawat. Jika kawatnya sangat panjang, atau titik medannya sangat dekat dengan kawat tersebut, maka medan magnetiknya mendekati

Arah ialah sedemikian rupa sehingga garis-garis melingkari kawatnya mengikuti arah jari-jari tangan kanan jika ibu jari menjadi penunjuk ke arah arus.

Ø Medan magnetic di dalam toroid yang digulung rapat diberikan oleh

dengan r merupakan jarak dari pusat toroid.

Ø Ampere didefinisikan sedemikian rupa sehingga dua kawat panjang yang sejajar yang masing-masing menyalurkan arus sebesar 1 A dan dipisahkan sejarak 1 m akan mengerahkan gaya yang tepat sama dengan 2 x 1 0^-7 N/m antara satu sama lainnya.

Ø Hukum Ampere menghubungkan integral komponen tangensial medan magnetic di sekeliling kurva tertutup dengan arus total I_c yang melintasi luasan yang dibatasi oleh kurva :

Ø Hukum Ampere hanya berlaku jika arusnya kontinu. Hukum Ampere dapat digunakan untuk menjabarkan pernyataan dalam medan magnetic untuk keadaan dengan tingkat kesimetrisan yang tinggi, seperti kawat panjang, lurus yang menyalurkan arus; toroid yang digulung rapat; dan solenoid panjang, yang digulung rapat.

BAB 20

INDUKSI MAGNETIK

Ø Untuk medan magnetic yang konstan dalam ruang, fluks magnetic yang melalui kumparan adalah perkalian komponen medan magnetic yang tegak lurus terhadap bidang kumparan dengan luas kumparannya. Umumnya, untuk kumparan dengan N lilitan, fluks magnetic yang melalui kumparan ialah

Satuan SI untuk fluks magnetic ialah weber :

I Wb=1T.m²

Ø Apabila fluks magnetic yang melalui suatu rangkaian berubah, akan ada ggl yang diinduksi pada rangkaian yang diberikan oleh hukum Faraday

Ggl induksi dan arus induksi berada dalam arah sedemikian rupa sehingga melawan perubahan yang menimbulkannya. lni dikenal sebagai hukum Lenz.

Ø Ggl yang diinduksi dalam kawat atau bidang konduktor dengan panjang l bergerak dengan kecepatan tegak lurus terhadap medan magnetic disebut ggl gerak. Besarnya ialah :

Ø Arus sirkulasi yang terbentuk dalam sebatang logam akibat fluks magnetic yang berubah disebut arus pusar.

Ø Suatu kumparan yang berputar dengan frekuensi sudut ω dalam medan magnetic akan membangkitkan suatu ggl bolak-balik yang diberikan oleh :

dengan ε_maks = NBAω merupakan nilai maksimum ggl.

Ø Fluks magnetic yang melalui suatu rangkaian dihubungkan dengan arusnya di dalam rangkaian oleh

¢_m= LI

dengan L merupakan induktansi diri dari rangkaiannya, yang bergantung pada susunan geometric rangkaian tersebut. Satuan SI untuk induktansi ialah henry (H) :

1 H = 1 Wb/A = 1 T.m²/A

induktansi diri solenoida yang digulung rapat dengan panjang dan luas penampang A dan n lilitan per panjang satuan diberikan oleh

Jika terdapat rangkaian lain di dekatnya yang menyalurkan arus I₂ , fluks tambahan yang melalui solenoida pertama ialah

dengan M merupakan induktansi bersama, yang tergantung pada susunan geometerik kedua rangkaian.

Ø Apabila arus dalam inductor berubah, ggl induksi dalam inductor diberikan oleh

BAB 2I

RANGKAIAN ARUS BOLAK-BALIK

Ø Nilai akar rata-rata kuadrat (rms-root-mean-square) arus bolak-balik, I_rms, didefinisikan sebagai

Nilai ini dihubungkan dengan arus maksimum oleh

Daya rata-rata yang didisipasikan dalam tahanan yang menyalurkan arus sinusoidal ialah

Ø Tegangan pada inductor mendahului arus sebesar 90 ⁰ .Arus rms atau maksimum dihubungkan dengan tegangan rms atau maksimum oleh :

merupakan reaktansi induktif induktomya. Daya rata-rata yang didisipasikan dalam inductor sama dengan nol.

Tegangan pada kapasitor terlambat terhadap arus sebesar 90⁰. Arus rms atau maksimum dihubungkan dengan tegangan rms atau maksimum oleh

Dengan

merupakan reaktansi kapasitif. Daya rata-rata yang didisipasikan dalam kapasitor sama dengan nol. Seperti halnya tahanan, reaktansi induktif dan kapasitif yang memiliki satuan ohm.

Ø Hubungan fase diantara tegangan pada tahanan, kapasitor, dan inductor dalam rangkaian ac dapat diuraikan secara grafik dengan menyajikan tegangan dengan memutar, vektor dua-dimensi yang disebut fasor. Fasor ini berputar dalam arah yang berlawanan dengan arah gerak jarum jam dengan frekuensi sudut ω yang sama dengan frekuensi sudut arusnya. Fasor menyajikan arus. Fasor menyajikan tegangan pada tahanan yang sefase dengan arusnya. Fasor menyajikan tegangan pada konduktor yang mendahului arus sebesar 90⁰ . Fasor menyajikan tegangan pada kapasitor dan terlambat terhadap arus sebesar 90⁰ . Komponen x masing-masing fasor sama dengan besaran arus atau beda tegangan yang bersesuaian pada sembarang waktu.

Ø Jika kapasitor diisi melalui inductor, muatan dan tegangan pada kapasitornya berosilasi dengan frekuensi sudut

Arus dalam inductor berosilasi dengan frekuensi yang sama, tetapi berbeda fase dengan muatannya sebesar 90⁰. Energi berosilasi antara energi listrik dalam kapasitor dan energi magnetic dalam induktornya. Jika rangkaian ini juga memiliki tahanan, osilasi diredam karena energi didisipasikan dalam tahanan tersebut.

Ø Arus dalam rangkaian LCR seri yang digerakkan oleh pembangkit tegangan ac diberikan oleh

dengan impedansi Z sama dengan

dan sudut fase δ diperoleh dari

Masukan daya rata-rata ke dalam rangkaian bergantung pada frekuensi dan diberikan oleh

di sini cos δ disebut factor daya. Daya rata-rata ini maksimum pada frekuensi resonansi, yang diberikan oleh

Pada frekuensi resonansi, sudut fase δ sama dengan nol, factor daya sama dengan 1, reaktansi induktif dan kapasitif sama, dan impedansi Z sama dengan tahanan R.

Ø Ketajaman resonansi diuraikan oleh factor Q , yang didefinisikan oleh

Apabila resonansi cukup sempit, factor Q dapat dihampiri oleh

dengan merupakan lebar kurva resonansi.

BAB 22

PERSAMAAN MAXWELL DAN GELOMBANG

ELEKTROMAGNETIK

Ø Hukum Ampere diperluas agar berlaku untuk arus tak kontinu jika arus konduksi 1 digantikan oleh , dengan I_d disebut arus perpindahan Maxwell :

Ø Hukum kelistrikan dan magnetisme dirangkum oleh persamaan Maxwell, yang berupa

Hukum Gauss

Hukum Gauss untuk magnetisme (kutub magnetic yang terisolasi tidak pernah ada)

Hukum Faraday

Hukum Ampere yang dimodifikasi

Ø Persamaan Maxwell menyiratkan bahwa vektor medan-listrik dan medan magnetic dalam ruang bebas menuruti persamaan gelombang yang berbentuk

Dengan

merupakan kecepatan gelombang. Kenyataan bahwa kecepatan ini sama dengan kecepatan cahaya telah menyebabkan Maxwell memperkirakan dengan benar bahwa cahaya merupakan suatu gelombang elektromagnetik.

Ø Dalam gelombang elektromagnetik, vektor medan listrik dan magnetic keduanya saling tegak lurus dan tegak lurus terhadap arah perambatan. Besarannya dihubungkan oleh

E = cB

Ø Gelombang elektromagnetik membawa energi dan momentum. Kerapatan energi rata-rata gelombang elektromagnetik ialah

dengan , yang disebut vektor Poynting, menguraikan pemindahan energi magnetic :

Ø Gelombang elektromagnetik membawa momentum yang sama dengan 1/c dikalikan dengan energi yang dibawa oleh gelombang tersebut :

Intensitas gelombang elektromagnetik dibagi dengan c merupakan momentum yang dibawa oleh gelombang tersebut per satuan waktu per satuan luas, yang disebut tekanan radiasi gelombang dimaksud :

Jika gelombang datang secara normal pada suatu permukaan dan seluruhnya diserap, gelombang tersebut mengerahkan tekanan yang sama dengan tekanan radiasinya. Jika gelombang itu datang secara normal dan dipantulkan, tekanan yang dikerahkan menjadi dua kali tekanan radiasi.

Ø Gelombang elektromagnetik mencakup cahaya, gelombang radio, sinar x, sinar gama, gelombang mikro, dan yang lain. Berbagai jenis gelombang elektromagnetik hanya berbeda pada panjang gelombang dan frekuensi, yang dihubungkan dengan panjang gelombang secara biasa :

Ø Gelombang elektromagnetik dihasilkan apabila muatan listrik berpercepatan. Muatan yang berosilasi dalam antenna dipol-listrik meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan intensitas yang maksimum dalam arah tegak lurus terhadap antena dan nol di sepanjang sumbu antena. Tegak lurus terhadap antena dan jauh dari antena tersebut, medan listrik gelombang elektromagnetiknya sejajar dengan antena.

BAB23

CAHAYA

Ø Saat cahaya masuk pada sebuah permukaan yang memisahkan dua medium di mana laju cahaya berbeda, sebagian energi cahaya ditransmisikan dan sebagian lagi dipantulkan. Sudut pantul sama dengan sudut datang :

Sudut bias bergantung pada sudut datang dan indeks bias dari kedua medium serta diberikan oleh hukum Snellius terhadap pembiasan :

di mana indeks bias sebuah medium n adalah perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa c terhadap laju cahaya di dalam medium v :

Ø Jika cahaya berjalan dalam sebuah medium dengan indeks bias n₁ dan datang pada bidang batas dari medium kedua dengan indeks bias yang lebih kecil n₂<n₁, maka cahaya tersebut terpantulkan secara total jika sudut datangnya lebih besar dari sudut kritis 0 , yang diberikan oleh

Ø Laju cahaya di dalam sebuah cermin medium, begitu juga indeks bias medium tersebut, bergantung pada panjang gelombang cahayanya. Fenomena ini dikenal sebagai dispersi, Akibat dispersi, seberkas cahaya putih yang masuk pada sebuah prisma pembias didispersikan menjadi warna-warna komponennya. Begitu juga pemantul dan pembias cahaya matahari oleh tetes-tetes air hujan yang menghasilkan pelangi.

Ø Saat dua pemolarisasi memiliki sumbu-sumbu transmisi dengan membentuk sudut θ, maka intensitas yang ditransmisikan oleh pemolarisasi kedua akan berkurang dengan factor cos²θ, Hasil ini dikenal sebagai hukum Malus. Jika 1₀ adalah intensitas cahaya di antara kedua pemolarisasi tersebut, maka intensitas yang ditransmisikan oleh pemolarisasi kedua adalah :

Ø Ada empat fenomena yang menghasilkan cahaya yang terpolarisasi dan cahaya yang tidak terpolarisasi yaitu (1) Penyerapan, (2) Hamburan, (3) Pemantulan dan (4) Pembiasan ganda (Birefringence).

BAB 24

OPTIKA GEOMETRIS

Ø Sebuah bayangan yang terbentuk dari sebuah cermin melengkung atau dari sebuah lensa berada pada jarak s'. Bayangan tersebut dihubungkan dengan jarak obyek s oleh :

di mana f adalah panjang focus, yang menjadi jarak bayangannya jika . Untuk sebuah cermin, panjang fokusnya sama dengan setengah jari-jari kelengkungannya. Untuk sebuah lensa tipis di udara, panjang fokusnya dihubungkan dengan indeks bias n dan jari-jari kelengkungan dua sisinya r₁ dan r₂ oleh :

Pada persamaan ini s,s',r, r₁, dan r₂dianggap positif jika obyeknya, bayangan, atau pusat kelengkungan terletak pada sisi nyata dari elemennya. Untuk cermin, sisi nyatanya adalah sisi datang. Untuk lensa, sisi nyata adalah sisi datang bagi obyek dan sisi transmisi bagi bayangan dan pusat kelengkungan. Jika s' positif, bayangannya nyata, yang berarti bahwa berkas-berkas cahaya benar-benar menyebar dari titik bayangan. Bayanganbayangan nyata dapat dilihat pada sebuah layar pantau kaca kasar atau film fotografis yang diletakkan pada titik bayangan. Jika s' negatif, bayangannya maya, yang berarti tidak ada cahaya yang benar-benar menyebar dari titik bayangan.

Ø Perbesaran lateral bayangan diberikan oleh rumus

di mana y adalah ukuran obyek dan y' adalah ukuran bayangan.

Perbesaran negatif berarti bahwa bayangannya terbalik.

Ø Untuk sebuah cermin datar, r dan f - nya tak hingga, s' = -s , dan bayangannya nyata, tegak dan berukuran sama dengan obyeknya.

Ø Bayangan dapat ditentukan letaknya melalui sebuah diagram sinar yang memakai dua sinar-sinar utama. Titik dari mana sinar-sinar ini menyebar atau kehilangan menyebar adalah titik bayangan. Untuk cermin-cermin melengkung, ada empat sinar utama : sinar sejajar, sejajar sumbu utama, sinar focus, melalui titik focus; sinar radial, melalui pusat kelengkungan cermin; dan sinar pusat, menuju verteks cermin. Untuk lensa, ada tiga sinar utama; sinar sejajar, sejajar sumbu utama; sinar focus, melalui titik focus kedua; dan sinar pusat, melalui pusat lensa.

Ø Sebuah lensa positif atau lensa pengumpul adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dari bagian tepinya. Cahaya sejajar yang datang pada sebuah lensa positif difokuskan pada titik focus kedua, yang berada pada sisi transmisi lensa tersebut. Sebuah lensa negatif atau lensa menyebar adalah lensa yang bagian tepinya lebih tebal daripada bagian tengahnya. Cahaya sejajar yang datang pada sebuah lensa negatif memancar seolah-olah berasal dari titik focus kedua, yang berada pada sisi datang lensa.

Ø Kekuatan lensa sama dengan kebalikan panjang fokusnya. Jika panjang focus dalam meter, kekuatan lensa adalah dioptri (D) :

Ø Jarak bayangan s' untuk pembiasan pada sebuah permukaan sferis [melengkung] tunggal dengan jari-jari r dihubungkan dengan jarak obyek s dan jari-jari kelengkungan permukaan r oleh

di mana n₁ adalah indeks bias medium pada sisi datang permukaan dan n₂ adalah indeks bias medium pada sisi transmisinya. Perbesaran yang disebabkan oleh pembiasan pada permukaan tunggal adalah :

BAB 25

INTERFERENSI DAN DIFRAKSI

Ø Dua sinar cahaya berinterferensi saling menguatkan jika perbedaan fase keduanya nol atau kelipatan bilangan bulat 360⁰. lnterferensi akan saling melemahkan jika perbedaan fasenya 180⁰ atau kelipatan bilangan ganjil 180⁰. Sumber perbedaan fase yang lazim ialah perbedaan lintasan. Perbedaan lintasan ∆r menyebabkan perbedaan fase δ yang diberikan oleh

Perbedaan fase 180 ditimbulkan apabila gelombang cahaya dipantulkan dari batas antara dua medium yang padanya kecepatan gelombang lebih besar daripada medium asalnya, seperti batas antara udara dan kaca.

Ø lnterferensi sinar cahaya yang dipantulkan dari bagian atas dan bagian bawah permukaan film tipis menghasilkan pita atau rumbai berwama yang aljim diamati pada film sabun atau film minyak. Perbedaan fase antara kedua sinar diakibatkan oleh perbedaan lintasan sebesar dua kali tebal film ditambah sembarang perubahan fase akibat pemantulan salah satu atau kedua sinar.

Ø lnterferometer Michelson menggunakan interferensi untuk mengukur jarak yang kecil seperti panjang gelombang cahaya, atau untuk mengukur perbedaan kecil dalam indeks refraksi seperti indeks refraksi udara dan vakum.

Ø Perbedaan lintasan pada sudut θ pada layar yang jauh dari dua celah sempit yang terpisah sejarak d ialah d sin θ. Apabila perbedaan lintasan merupakan kelipatan bilangan bulat panjang gelombang interferensi akan saling menguatkan dan intensitasnya maksimum. Apabila perbedaan lintasan merupakan kelipatan bilangan ganjil λ/2, interferensi akan minimum, yang menghasilkan intensitas minimum.

Jika intensitas akibat setiap celah secara sendiri-sendiri I₀, intensitas pada titik-titik interferensi yang saling menguatkan ialah 4I₀ dan intensitas pada titik-titik interferensi yang saling melemahkan sama dengan nol. Apabila terdapat banyak celah yang berjarak sama, maksima interferensi prinsipal terjadi pada titik yang sama dengan maksima untuk dua celah, tetapi maksima ini intensitasnya jauh lebih besar dan lebih sempit. Untuk N celah, intensitas maksima prinsipai ialah N²I₀, dan terdapat N – 2 maksima sekunder di antara setiap pasangan maksima prinsipal.

Ø Difraksi terjadi apabila sebagian muka gelombang dibatasi oleh rintangan atau lubang-bukaan. intensitas cahaya di sembarang titik dalam ruangan dapat dihitung dengan menggunakan prinsip Huygens dengan mengambil setiap titik pada muka-gelombang menjadi titik sumber dan dengan menghitung pola interferensi yang terjadi. Pola Fraunhofer diamati pada jarak yang sangat jauh dari rintangan atau lubang-bukaan sehingga sinar-sinar yang mencapai sembarang titik hampir sejajar, atau pola itu dapat diamati dengan menggunakan lensa untuk memfokuskan sinar-sinar sejajar pada layar pandang yang ditempatkan pada bidang focus lensa tersebut. Pola Fresnel diamati di titik yang dekat dengan sumbernya. Difraksi cahaya sering sulit diamati karena panjang gelombang demikian kecilnya atau karena intensitas cahaya tidak cukup. Kecuali untuk pola Fraunhofer celah sempit dan panjang, pola difraksi biasanya sulit dianalisis.

Ø Apabila cahaya datang pada celah tunggal yang lebamya a, pola intensitas pada layar yang jauh menunjukkan maksimum difraksi tengah yang luas yang mengecil menjadi nol pada suatu sudut θ yang diberikan oleh

Lebar maksimum tengah berbanding terbalik dengan lebar celah. Titik-titik nol lainnya pada pola difraksi celah-tunggal terjadi pada sudut yang diberikan oleh

Pada setiap sisi maksimum tengah terdapat maksima sekunder dengan intensitas yang jauh lebih lemah.

Ø Pola difraksi-interferensi Fraunhofer dua celah sama dengan pola interferensi untuk dua celah sempit yang dimodulasi oleh pola difraksi celah-tunggal.

Ø Apabila cahaya dari dua sumber-titik yang berdekatan lewat melalui suatu lubang-bukaan, pola difraksi sumbernya dapat bertumpang-tindih. Jika tumpang-tindihnya terlalu besar kedua sumber tidak dapat terurai sebagai dua sumber terpisah. Apabila maksimum difraksi tengah satu sumber jatuh pada minimum difraksi sumber lain, kedua sumber disebut sebagai persis teruraikan oleh criteria Rayleigh untuk revolusi. Untuk lubang melingkar, pemisahan sudut kritis dua sumber untuk pemisahan dengan criteria Rayleigh ialah

dengan D merupakan diameter lubang-bukaannya.

Ø Kisi difraksi yang terdiri atas sejumlah garis atau celah yang rapat dan berjarak sama digunakan untuk mengukur panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber. Kedudukan maksima interferensi dari kisi berada pada sudut yang diberikan oleh

dengan m merupakan bilangan ordenya. Kekuatan penguraian kisi ialah

dengan N merupakan jumlah celah kisi yang diterangi dan m merupakan bilangan ordenya.

BAB 26

ASAL - USUL MEKANIKA KUANTUM

Ø Energi dalam radiasi elektromagnetik bukanlah hal yang kontinu tetapi datang dalam bentuk kuanta dengan energi yang diberikan oleh

dengan f merupakan frekuensi, λ merupakan panjang gelombang, dan h merupakan konstanta Planck, yang memiliki

Besaran hc sering muncul dalam perhitungan dan memiliki nilai

hc= 1240 eV.nm

Ciri kuantum cahaya dipertunjukkan dalam efek fotolistrik, yang dalam efek tersebut foton diserap oleh atom dengan pemancaran electron, dan hamburan Compton, yang dalam hamburan itu foton bertumbukan dengan electron bebas dan muncul dengan energi yang berkurang dan dengan panjang gelombang yang lebih panjang.

Ø Sinar-x dipancarkan apabila electron diperlambat dengan menabrakkannya pada sasaran dalam tabung sinar-x. Spektrum sinar-x terdiri atas sederetan garis tajam yang disebut spectrum karakteristik yang ditimpakan pada spectrum bremsstrahlung yang kontinu. Panjang gelombang minimum datam spectrum bremsstrahlung λ_m bersesuaian dengan energi maksimum foton yang dipancarkan, yang sama dengan energi kinetik maksimum electron eV, dengan V merupakan tegangan tabung sinar-x. Panjang gelombang minimum diberikan oleh

Ø Panjang gelombang sinar-x biasanya berada dalam orde nanometer, yang juga hampir sama dengan jarak-pisah atom dalam suatu kristal. Maksima difraksi diamati apabila sinar-x berpencar dari kristal, yang menandakan bahwa sinar-x merupakan gelombang elektromagnetik dan bahwa atom-atom dalam kristal tersusun dalam jajaran teratur.

Ø Untuk menjabarkan rumus Balmer pada spectrum atom hydrogen, Bohr mengusulkan postulat berikut ;

Postulat 1 : Elektron dalam atom hydrogen hanya dapat bergerak dalam orbit melingkar yang tak meradiasi yang disebut keadaan stasioner.

Postulat 2 : Atom meradiasikan foton apabila electron melakukan peralihan dari suatu orbit stasioner ke orbit lainnya. Frekuensi foton ini diberikan oleh

dengan E_i dan E_f merupakan energi awal dan akhir atomnya.

Postulat 3 : Jari-jari (dan energi) orbit keadaan stationer ditentukan dengan fisika klasik beserta keadaan kuantum yang momentum sudut electron harus sama dengan bilangan bulat dikalikan dengan konstanta Planck dibagi dengan 2π.

dengan h = h/2π = 1,05 x 10^-34 J.detik

Postulat ini menghasilkan tingkat energi yang diizinkan dalam atom hydrogen yang diberikan oleh

dengan n suatu bilangan bulat dan

Jari-jari orbit stationer diberikan oleh

Dengan

merupakan jari-jari pertama Bohr.

Ø Ciri gelombang electron pertama kali disarankan oleh de Broglie, yang mempostulatkan persamaan

untuk frekuensi dan panjang gelombang electron. Dengan persamaan ini, keadaan kuantum Bohr dapat dipahami sebagai keadaan gelombang berdiri. Sifat gelombang electron pertama kali diamati secara percobaan oleh Davisson dan Germer dan kemudian oleh G.P. Thomson, yang mengukur difraksi dan interferensi electron.

Ø Teori matematis sifat gelombang materi dikenal sebagai teori kuantum. Dalam teori ini, electron diuraikan oleh fungsi gelombang yang mematuhi persamaan gelombang. Kuantisasi energi dari keadaan gelombang berdiri digunakan untuk electron dalam berbagai system. Teori kuantum merupakan dasar untuk pemahaman kita atas ciri fisis dunia modern.

Matahari dan Bumi

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Wed, 21 Jan 2015 03:58:00 -0800

Matahari dan Bumi

Kita hidup di bumi tak lepas dari peranan matahari. Matahari merupakan
sumber energi terbesar di bumi. Tanpa matahari mungkin tidak pernah ada
kehidupan di muka bumi ini. Yang menjadi pertanyaan adalah apa matahari itu
sebenarnya sehingga menjadi sumber energi dalam kehidupan di bumi sert
bagaimana peredaran bumi, bulan dan satelit terhadap matahari dan pengaruh
interaksinya terhadap kehidupan di bumi? Untuk menjawab pertanyaan ini perlu kita bicarakan dan diskusikan bersama dalam bab selanjutnya.

Struktur Matahari
Matahari adalah pusat tata surya kita. Matahari
merupakan sebuah bintang yang ukurannya tidak
terlalu besar jika dibandingkan dengan bintang-
bintang yang lain misalnya bintang netron, dan
bajang putih (white dwarf). Mengapa matahari
kelihatan lebih besar dan lebih terang dibandingkan
dengan bintang-bintang yang lain yang ada di langit?
Tentu saja karena letaknya dekat dengan bumi.

Letak matahari dari bumi kira-kira 149.600.000
km atau 1,49 x 108 km, ini disebut satuan astronomi
(AU). Bintang yang terdekat berikutnya adalah Alpha
Centauri, jauhnya lebih dari 4 x 1013 km. Ahli
astronomi modern telah paham bahwa matahari kita
hanya salah satu bintang dari kira-kira 100 milyar
bintang yang ada dalam galaksi Bimasakti.
Secara fisis matahari mempunyai sifat seperti dalam
tabel. Pada tabel, menunjukkan bahwa massa matahari
sebesar 333.000 M⊕ . Sedangkan jari-jarinya 6,96 x 108 m atau sekitar 109 R⊕ dan mempunyai temperatur efektif di permukaan sekitar 5770 K. Namun temperatur dan tekanan di pusat (inti) tentunya sangat besar untuk mendukung beratnya, mengapa? Temperatur pusat matahari 1,6 x 107 K dengan luminositasnya (energi yang diradiasikan) sekitar 3,86 x 1026 watt.

Pengaruh Rotasi dan Revolusi Bumi Terhadap Alam

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Wed, 7 Jan 2015 23:20:00 -0800

Rotasi Bumi

Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya. Gerak ini dapat dimisalkan ketika seseorang naik kereta api yang sedang melaju. Jika orang itu melihat keluar maka pohon, tiang telepon, rumah dan lain-lain disekitar jalan kereta api akan tampak seolah-olah bergerak mendekat kemudian menjauh terhadap pengamat. Demikian pula halnya dengan gerak rotasi bumi. Pengamat yang berada di bumi sesungguhnya mengalami gerak rotasi dari barat ke timur seperti halnya dengan orang berada diatas kereta api yang sedang berjalan, sehingga benda-benda diluar bumi (matahari, bulan dan bintang) kelihatan bergerak dari timur ke barat.

Waktu yang diperlukan bumi untuk melakukan satu kali rotasi adalah 23 jam 56 menit 4,09 detik atau satu hari.

Akibat rotasi bumi adalah :

Peredaran semu harian benda-benda langit

Benda-benda langit yang terlihat setiap hari (terutama malam hari) seolah-olah melintas dari timur ke barat. Pergerakan ini selanjutnya disebut peregrakan semu harian benda langit. Pergerakan ini bukan disebabkan oleh gerakan benda-benda langit terhadap bumi tetapi disebabkan adanya rotasi bumi pada porosnya.
Peristiwa siang dan malam, Rotasi bumi meyebabkan bagian-bagian bumi yang berhadapan secara langsung dengan matahari akan mendapat sinar, sedang bagian sebaliknya tidak mendapat sinar. Bagian bumi yang mendapat sinar matahari akan terjadi siang, sedang bagian yang tidak terkena sinar matahari akan mengalami malam. Perbubahan siang dan malam berlangsung secara perlahan sehingga daerah-daerah yang berada pada posisi lebih timur dari daerah lain akan mengalami siang lebih dahulu.
Perbedaan waktu, Gari Bujur adalah garis khayal yang digunakan untuk menentukan waktu waktu di permukaan bumi dan di dasarkan pada kota Greenwich di Inggris. Kota Greenwich ditetapkan garis bujurnya 0^o. Daerah disebelah timur disebut bujur timur, sedang daerah disebelah barat disebut bujur barat. Selanjutnya daerah barat dan timur masing-masing dibagi menjadi 180^o

Pembagian waktu Internasional

Pembelokan arah angin, Angin bertiup dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Meskipun demikian arah angin tidak sama persis dengan arah gradien tekanan, hal ini disebabkan adanya efek gaya Coriolis pada angin. Gaya Coriolis adalah gaya semu yang timbul akibat efek dua gerakan yaitu gerak rotasi bumi dan gerak benda relatif terhadap bumi.

Pembelokan arah angin akibat efek Coriolis

Pembelokan arus laut, Arus laut pada umumnya disebabkan oleh angin yang bertiup dipermukaannya. Seperti halnya arah angin, arah arus laut juga disimpangkan oleh adanya rotasi bumi. Arus laut dipaksa membelok ketika sampi di belahan bumi utara dan belahan bumi selatan
Perbedaan percepatan gravitasi bumi, Benda yang berputar/berrotasi akan menyebabkan terjadinya gaya sentripetal. Semakin besar jari-jari rotasi akan semakin besar juga gaya sentripetal yang timbul.

Gaya sentrifugal ini akan mengakibatkan bumi pepat di bagian kutub (garis tengah bumi bagian kutub lebih kecil dibanding garis tengah bumi bagian katulistiwa). Perbedaan garis tengah ini mengakibatkan percepatan gravitasi bumi berbada, sesuai hukum Newton tentang gravitasi.

Revolusi bumi evolusi bumi merupakan gerakan bumi mengelilingi matahari. Gerakan ini juga terjadi pada planet-planet lain anggota tatasurya. Bumi berevolusi dari barat ke timur dengan sudut kemiringan 66,5^oterhadap sumbu rotasi bumi. Bidang yang dibentuk bumi selama berevolusi dinamakan bidang ekliptika.

Tiap planet memiliki bidang orbit sendiri-sendiri, sudut yang dibentuk oleh bidang ekliptika dengan bidang orbit planet tertentu disebut sudut inklinasi.

Matahari yang terbit setiap pagi tidak selalu muncul ditempat yang sama, tetapi bergesar sedikit demi sedikit mulai dari atas katulistiwa sampai garis balik utara dan garis balik selatan.

Pergeseran titik terbit matahari mengikuti garis edar matahari, yaitu mulai dari katulistiwa ke garis balik utara kemudian ke garis balik selatan dan kembali lagi ke katulistiwa. Pergeseran ini berlangsung selama satu tahun

Gambar matahari terbit diambil dari tempat yang sama berturut-turut dari kiri ke kanan pada tanggal 10, 11 dan 12 Februari 1970. Pada gambar terlihat jelas titik terbit matahari bergeser ke kiri

Perubahan lamanya siang dan malam; Pergeseran garis edar matahari akan mengakibatkan perubahan / perbedaan lamanya siang dan malam. Pada saat-saat tertentu disuatu tempat akan mengalami malam yang lebih panjang dibanding siang demikian sebaliknya saat yang lain siang lebih lama dari malam. Di kutub Utara malam hari dapat berlangsung selama 24 jam sebaliknya pada saat yang sama di kutub selatan siang hari berlangsung selama 24 jam demikian pula sebaliknya.

Pergantian musim; Selain mengakibatkan perbedaan lamanya siang dan malam, pergeseran garis edar matahari juga mengakibatkan perubahan musim. Didaerah tropis secara garis besar dapat dibedakan menjadi 2 musim, yaitu musim kemarau yang kering dan musim penghujan yang basah. Sedang didaerah sub tropis dapat dibedakan menjadi 4 musim, yaitu musim semi, musim hujan, musim panas dan musim gugur. Musim-musim baik di daerah tropis maupun sub tropis berulang dalam satu tahun.

Pergantian musim di Indonesia

Terjadinya paralaks bintang; Paralaks merupakan gerakan atau pergeseran suatu benda jauh ketika dilihat dari dua atau lebih tempat yang berjauhan

REVOLUSI BUMI

Revolusi Bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Revolusi bumi merupakan akibat tarik menarik antara gaya gravitasi matahari dengan gaya gravitasi bumi, selain perputaran bumi pada porosnya atau disebut rotasi bumi.

Kala revolusi bumi dalam satu kali mengelilingi matahari adalah 365¼ hari. Bumi berevolusi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika melainkan miring dengan arah yang sama membentuk sudut 23,5⁰ terhadap matahari, sudut ini diukur dari garis imajiner yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan yang disebut dengan sumbu rotasi.

Pengaruh Revolusi Bumi

1. Perbedaan Lama Siang dan Malam
Kombinasi antara revolusi bumi serta kemiringan sumbu bumi terhadap bidang ekliptika menimbulkan beberapa gejala alam yang diamati berulang setiap tahunnya.

Antara tanggal 21 Maret s.d 23 September

Kutub utara mendekati matahari, sedangkan kutub selatan menjauhi matahari.
Belahan bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi selatan.
Panjang siang dibelahan bumi utara lebih lama daripada dibelahan bumi selatan.
Ada daerah disekitar kutub utara yang mengalami siang 24 jam dan ada daerah disekitar kutub selatan yang mengalami malam 24 jam.
Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke utara.
Kutub utara paling dekat ke matahari pada tanggal 21 juni. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke utara.

Antara tanggal 23 September s.d 21 Maret

Kutub selatan lebih dekat mendekati matahari, sedangkan kutub utara lebih menjauhi matahari.
Belahan bumi selatan menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi utara.
Panjang siang dibelahan bumi selatan lebih lama daripada belahan bumi utara.
Ada daerah di sekitar kutub utara yang mengalami malam 24 jam dan ada daerah di sekitar kutub selatan mengalami siang 24 jam.
Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke selatan.
Kutub selatan berada pada posisi paling dekat dengan matahari pada tanggal 22 Desember. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke selatan.

Pada tanggal 21 Maret dan 23 Desember

Kutub utara dan kutub selatan berjarak sama ke matahari.
Belahan bumi utara dan belahan bumi selatan menerima sinar matahari sama banyaknya.
Panjang siang dan malam sama diseluruh belahan bumi.
Di daerah khatulistiwa matahahari tampak melintas tepat di atas kepala.

2. Gerak Semu Tahunan Matahari
Pergeseran posisi matahari ke arah belahan bumi utara (22 Desember – 21 Juni) dan pergeseran posisi matahari dari belahan bumi utara ke belahan bumi selatan (21 Juni – 21 Desember ) disebut gerak semu harian matahari. Disebut demikian karena sebenarnya matahari tidak bergerak. Gerak itu akibat revolusi bumi dengan sumbu rotasi yang miring.

3. Perubahan Musim
Belahan bumi utara dan selatan mengalami empat musim. Empat musim itu adalah musim semi, musim panas, musim gugur,, dan musim dingin. Berikut ini adalah tabel musim pad waktu dan daerah tertentu di belahan bumi

Musim-musim dibelah bumi utara

Musim semi : 21 Maret – 21 Juni
Musim panas : 21 Juni – 23 September
Musim gugur : 23 September – 22 Desember
Musim Dingin : 22 Desember – 21 Maret

Musim-musim dibelah bumi selatan

Musim semi : 23 September – 22 Desember
Musim panas : 22 Desember – 21 Maret
Musim gugur : 21 Maret – 22 Juni
Musim Dingin : 21 Juni – 23 September

4. Perubahan Kenampakan Rasi Bintang
Rasi bintang adalah susunan bintang-bintang yang tampak dari bumi membentuk pola-pola tertentu. Bintang-bintang membentuk sebuah rasi sebenarnya tidak berada pada lokasi yang berdekatan. Karena letak bintang-bintang itu sangat jauh, maka ketika diamati dari bumi seolah-olah tampak berdekatan. Rasi bintang yang kita kenal antara lain Aquarius, Pisces, Gemini, Scorpio, Leo, dan lain-lain.

Ketika bumi berada disebelah timur matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah timur matahari. Ketika bumi berada di sebelah utara matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah utara matahari. Akibat adanya revolusi bumi, bintang-bintang yang nampak dari bumi selalu berubah.

5. Kalender Masehi
Lama waktu dalam setahun adalah 365 hari. Untuk menampung kelebihan ¼ hari pada tiap tahun maka lamanya satu tahun diperpanjang 1 hari menjadi 366 hari pada setiap empat tahun. Satu hari tersebut ditambahkan pada bulan februari. Tahun yang lebih panjang sehari ini disebut tahun kabisat. Untuk mempermudah mengingat, maka dipilih sebagai tahun kabisat adalah tahun yang habis di bagi empat. Contohnya adalah 1984,2000, dan lain-lain

BIG BANG DAN PERLUASAN ALAM SEMESTA

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sun, 3 Apr 2011 02:48:00 -0700

Pada abad ke-20, terjadi lompatan besar di bidang astronomi. Pertama, pada tahun 1922, Seorang ahli fisika Rusia, Alexandre Friedmann, menemukan bahwa alam semesta tidak memiliki struktur yang statis. Berpijak pada Teori Relativitas Einstein, Friedmann menghitung bahwa sebuah impuls kecil saja dapat mengakibatkan alam semesta meluas atau mengerut.

Georges Lemaître, salah seorang ahli astronomi terkenal Belgia, adalah yang pertama kali menyadari pentingnya hitungan ini. Hitungan ini membawanya pada kesimpulan bahwa alam semesta memiliki awal dan terus-menerus meluas sejak permulaan. Ada hal penting lainnya yang diangkat Lemaître: menurutnya, seharusnya ada kelebihan radiasi yang tertinggal dari Big Bang dan ini dapat dilacak. Lemaître yakin bahwa penjelasannya benar walaupun pada awalnya tidak mendapat banyak dukungan dari kalangan ilmuwan. Sementara itu, bukti lebih lanjut bahwa alam semesta meluas mulai bermunculan. Pada waktu itu, Edwin Hubble, seorang ahli astronomi dari Amerika, yang mengamati bintang-bintang dengan teleskop raksasanya, menemukan bahwa bintang-bintang memancarkan cahaya geser merah (red shift) tergantung jarak mereka. Dengan temuan ini, yang diperolehnya di Observatorium Mount Wilson, California, Hubble menantang seluruh ilmuwan yang mengajukan dan membela teori "keadaan-tetap" (steady-state), dan mengguncangkan pondasi model alam semesta yang dianut saat itu.

Temuan-temuan Hubble bergantung pada aturan fisika bahwa spektrum cahaya yang bergerak menuju titik pengamatan cenderung mendekati ungu, sementara spektrum cahaya yang bergerak meninggalkan titik pengamatan cenderung mendekati merah. Ini menunjukkan bahwa benda-benda angkasa yang diamati dari Observatorium Mount Wilson California bergerak menjauhi bumi. Pengamatan selanjutnya mengungkapkan bahwa bintang dan galaksi tidak hanya bergerak menjauhi kita tetapi juga

saling menjauhi satu sama lain. Pergerakan benda-benda angkasa ini sekali lagi membuktikan bahwa alam semesta meluas. Dalam buku Stephen Hawking's Universe, David Filkin menyatakan gagasan menarik tentang perkembangan ini:

Dalam dua tahun, Lemaître mendengar berita yang selama ini berharap pun dia tak berani. Hubble telah mengamati bahwa cahaya dari galaksi adalah geser merah, dan menurut efek Doppler, ini berarti bahwa alam semesta meluas. Kini, ini hanya soal waktu. Einstein tertarik pada kerja Hubble dan memutuskan untuk mengunjunginya di Observatorium Mount Wilson. Pada saat yang sama, Lemaître memberikan kuliah di Institut Teknologi California, dan berhasil menyudutkan sekaligus Hubble dan Einstein. Dia mengajukan teori "atom primitif"-nya dengan hati-hati, selangkah demi selangkah, meyakinkan bahwa seluruh alam semesta telah diciptakan "pada hari yang tidak memiliki hari kemarin". Dengan sangat saksama, dia menjelaskan seluruh perhitungan matematikanya. Ketika selesai, dia tidak

untuk lebih lengkap silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
semoga bermanfaat
NOTE : setelah anda klik link download, pada sudut kanan atas akan muncul
please wait 5..4..3..2..1 dan klik SKIP ADD
dapatkan skripsi | jurnal | makalah | untuk fisika , ekonomi dan teknik informatika
hanya di www.fisika-bumi.blogspot.com

PENCIPTAAN ALAM SEMESTA (terkait dengan teori atom)

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sun, 3 Apr 2011 02:33:00 -0700

kesempurnaan penciptaan atom

Selama berabad-abad, orang mencari jawaban untuk pertanyaan "bagaimana asal-usul alam semesta". Beribu-ribu model alam semesta telah diajukan dan beribu-ribu teori telah dihasilkan di sepanjang sejarah. Namun tinjauan terhadap semua teori ini mengungkapkan bahwa pada intinya mereka hanya terbagi dalam dua model berbeda. Yang pertama adalah konsep alam semesta tak terbatas tanpa permulaan, yang tidak lagi memiliki dasar ilmiah apa pun. Yang kedua adalah bahwa alam semesta diciptakan dari ketiadaan, yang sekarang ini dikenal dalam masyarakat ilmiah sebagai "model standar".

Model pertama, yang telah terbukti tak dapat bertahan, menyatakan bahwa alam semesta telah ada sejak waktu yang tak terbatas dan akan terus bertahan dalam keadaannya yang sekarang ini. Gagasan alam semesta tak terbatas ini telah berkembang sejak zaman Yunani kuno, dan telah menyebar ke dunia barat sebagai hasil filosofi materialistis dan telah dibangkitkan kembali dengan Renaisans. Inti Renaisans adalah pengkajian kembali hasil kerja para pemikir Yunani kuno. Jadi, filosofi materialis dan konsep alam semesta tak terbatas yang dididukung oleh filosofi ini dicomot dari rak sejarah yang berdebu oleh kepentingan ideologis dan filosofis, dan disampaikan pada manusia sebagai fakta-fakta ilmiah.
Penganut materialisme seperti Karl Marx dan Friedrich Engels dengan penuh semangat merangkul gagasan itu, yang jelas menyediakan dasar-dasar kuat untuk ideologi materialistis mereka. Dengan demikian keduanya memainkan peran penting dalam memperkenalkan model ini pada abad ke-20.
Menurut model " alam semesta tak terbatas "- yang sangat populer di paro pertama abad ke-20 - alam semesta tidak memiliki awal maupun akhir. Alam semesta tidak pernah diciptakan dari tidak ada menjadi ada, tidak pula akan hancur. Menurut teori ini, yang juga menjadi dasar untuk filosofi materialis, alam semesta memiliki struktur yang statis. Namun, temuan-temuan ilmiah belakangan menyatakan bahwa teori ini sama sekali salah dan tidak ilmiah. Alam semesta tidak akan ada tanpa awal; alam semesta ini bermula dan telah diciptakan dari ketiadaan.
Gagasan bahwa alam semesta ini tak terbatas, yaitu tidak berawal, selalu menjadi titik awal ateisme dan ideologi yang mengingkari Allah. Ini karena dalam pandangan mereka, bila alam semesta ini tak berawal, berarti tidak ada yang menciptakan. Namun ilmu pengetahuan segera mengungkapkan bukti pasti bahwa argumen-argumen materialis ini tidak berlaku, dan alam semesta diawali dengan sebuah ledakan dahsyat yang disebut Big Bang. Muncul dari sesuatu yang tidak ada hanya berarti satu hal: "Penciptaan". Allah, Yang Mahakuasa, menciptakan seluruh alam semesta.
Ahli astronomi Inggris ternama, Sir Fred Hoyle, adalah salah seorang ilmuwan yang penasaran dengan fakta ini. Dengan teori "steady-state"-nya, Hoyle menerima bahwa alam semesta mengalami perluasan, tetapi tetap berkeras bahwa alam semesta tidak terbatas dalam skalanya dan tanpa awal maupun akhir. Menurut model ini, ketika alam semesta meluas, materi muncul secara spontan dan dalam kuantitas sebesar yang dibutuhkan. Teori ini, yang berlandaskan pada premis-premis yang sangat tidak praktis atau sulit, dan yang diajukan dengan kepentingan tunggal untuk mendukung gagasan "alam semesta tak terbatas tanpa awal atau akhir", bertolak belakang dengan teori Big Bang. Padahal teori Big Bang secara ilmiah telah terbukti dengan sejumlah besar pengamatan. Hoyle dan yang lainnya terus mengingkarinya, namun semua perkembangan ilmu alam menyatakan sebaliknya.

EPISODE PEMBENTUKAN ATOM (makalah-fisika)

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sun, 3 Apr 2011 02:25:00 -0700

KESEMPURNAAN PENCIPTAAN ATOM

Alam semesta, dengan dimensi yang luasnya tak terjangkau pemahaman manusia, berfungsi pada keseimbangan yang sensitif tanpa pernah gagal. Alam semesta juga berfungsi dengan keteraturan terencana, dan sudah demikian sejak awal pembentukannya. Bagaimana alam raya yang luas ini terwujud, akan menuju ke mana, dan bagaimana hukum-hukum alam bekerja mempertahankan keteraturan dan keseimbangan di dalamnya, selalu menjadi perhatian manusia sejak dulu sampai sekarang. Para ilmuwan telah melakukan penelitian tak terhitung banyaknya mengenai subjek ini dan menghasilkan berbagai teori dan pendapat. Bagi para ilmuwan yang mengukur rancangan dan keteraturan alam semesta dengan menggunakan akal dan kesadaran mereka, tidaklah susah sama sekali untuk menjelaskan kesempurnaan ini. Ini karena Allah, Zat Mahakuasa, Penguasa seluruh jagat raya, yang menciptakan rancangan sempurna ini. Dan ini sangatlah jelas bagi semua orang yang mau berpikir dan bernalar. Allah menyebutkan kebenaran nyata ini dalam ayat Al Quran:

"Sesungguhnya dalam penciptaaan langit dan bumi, dan silih bergantinya malam dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal." (QS. Ali 'Imran, 3: 190)

Akan tetapi, para ilmuwan yang tidak mengindahkan bukti penciptaan itu mengalami kesulitan besar dalam menjawab pertanyaan yang tak ada habisnya ini. Mereka tidak ragu menggunakan segala cara seperti menghasut, membuat teori-teori palsu tanpa dasar ilmiah apa pun. Bila tersudut, mereka bahkan menipu untuk mempertahankan teori-teori yang bertentangan sepenuhnya dengan kenyataan. Namun seluruh perkembangan ilmu pengetahuan yang terjadi hingga awal abad ke-21, membawa kita pada sebuah fakta tunggal; alam semesta diciptakan dari ketiadaan oleh Allah yang Mahakuasa dan Maha Mengetahui.

Metode Pembelajaran Scaffolding

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sat, 2 Apr 2011 13:07:00 -0700

Metode Pembelajaran Scaffolding

Metode scaffolding didasarkan pada teori Vygotsky. Menurut Vygotsky (dalam Trianto, 2010: 76) bahwa pembelajaran terjadi apabila anak bekerja atau belajar menangani tugas-tugas yang belum dipelajari namun tugas-tugas itu masih berada dalam jangkauan kemampuannya atau tugas-tugas tersebut berada dalam Zone of Proximal Development (ZPD) yaitu perkembangan sedikit di atas perkembangan seseorang saat ini. Vygotsky yakin bahwa fungsi mental yang lebih tinggi pada umumnya muncul dalam percakapan atau kerjasama antar individu, sebelum fungsi mental yang lebih tinggi itu terserap ke dalam individu tersebut.

Adinegara (2010) mengemukakan, ide penting lain yang diturunkan dari Vygotsky adalah scaffolding. Scaffolding berarti memberikan sejumlah besar bantuan kepada seorang anak selama tahap-tahap awal pembelajaran kemudian anak tersebut mengambil alih tangung jaawab yang semakin besar segera setelah ia dapat melakukannya. Bantuan tersebut dapat berupa petunjuk, peringatan, dorongan, menguraikan masalah kedalam langkah-langkah pembelajaran, memberikan contoh ataupun yang lain sehinggga memungkinkan siswa tumbuh mandiri.

Vygotsky (dalam Vlamband, 2008) mencari pengertian bagaimana anak-anak berkembang dengan melalui proses belajar, dimana fungsi-fungsi kognitif belum matang, tetapi masih dalam proses pematangan. Vygotsky membedakan antara aktual development dan potensial development pada anak. Aktual development ditentukan apakah seorang anak dapat melakukan sesuatu tanpa bantuan orang dewasa atau guru. Sedangkan potensial development membedakan apakah seorang anak dapat melakukan sesuatu, memecahkan masalah di bawah petunjuk orang dewasa atau kerjasama dengan teman sebaya.

Ada dua konsep penting dalam teori Vygotsky (dalam Adinegara: 2010) yaitu Zone of Proximal Development (ZPD) dan scaffolding. Menurut teori Vygotsky (dalam Vlamband, 2008), Zona Perkembangan Proksimal merupakan celah antara aktual development dan potensial development, dimana antara apakah seorang anak dapat melakukan sesuatu tanpa bantuan orang dewasa dan apakah seorang anak dapat melakukan sesuatu dengan arahan orang dewasa atau kerjasama dengan teman sebaya.

Menurut Gasong (2004) ada dua implikasi utama teori Vygotsky dalam pendidikan. Pertama, adalah perlunya tatanan kelas dan bentuk pembelajaran kooperatif antar siswa, sehingga siswa dapat berinteraksi disekitar tugas-tugas yang sulit dan saling memunculkan strategi-strategi pemecahan masalah yang efektif di dalam masing-masing ZPD mereka. Kedua, pendekatan Vygotsky dalam pengajaran menekankan scaffolding, dengan semakin lama siswa semakin bertanggung jawab terhadap pembelajaran sendiri. Ringkasnya, menurut Vygotsky, siswa perlu belajar dan bekerja secara berkelompok sehingga siswa dapat saling berinteraksi dan diperlukan bantuan guru terhadap siswa dalam kegiatan pembelajaran.

Menurut Brunner (dalam Isabella, 2007) scaffolding sebagai suatu proses dimana seorang siswa dibantu menuntaskan masalah tertentu melampaui kapasitas perkembangannya melalui bantuan dari seorang guru atau orang lain yang memiliki kemampuan lebih. Sedangkan menurut Kozulin dan Presseisen (1995) (dalam Drajati, 2007) scafolding yaitu siswa diberi tugas-tugas kompleks, sulit tetapi sistematik dan selanjutnya siswa diberi bantuan untuk menyelesaikannya. Bukan sebaliknya, yaitu sistem belajar sebagian-sebagian, sedikit demi sedikit atau komponen demi komponen dari suatu tugas yang kompleks.

Dari definisi yang telah dijelaskan di atas dapat disimpulkan bahwa scaffolding merupakan bantuan, dukungan (support) kepada siswa dari orang yang lebih dewasa atau lebih kompeten khususnya guru yang memungkinkan penggunaan fungsi kognitif yang lebih tinggi dan memungkinkan berkembangnya kemampuan belajar sehingga terdapat tingkat penguasaan materi yang lebih tinggi yang ditunjukkan dengan adanya penyelesaian soal-soal yang lebih rumit.

Adapun keuntungan mempelajari scaffolding adalah :

1. Memotivasi dan mengaitkan minat siswa dengan tugas belajar.

2. Menyederhanakan tugas belajar sehingga bisa lebih terkelola dan bisa dicapai oleh anak.

3. Memberi petunjuk untuk membantu anak berfokus pada pencapaian tujuan.

4. Secara jelas menunjukkan perbedaan antara pekerjaan anak dan solusi standar atau yang diharapkan.

5. Mengurangi frustasi atau resiko.

6. Memberi model dan mendefenisikan dengan jelas harapan mengenai aktivitas yang akan dilakukan.

Secara umum, Gasong (2007) mengemukakan langkah-langkah pembelajaran scaffolding dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 2.2 Langkah-langkah Pembelajaran Scaffolding

Pembelajaran Metode Scaffolding

1. Menjelaskan materi pembelajaran.

2. Menentukan Zone Of Proximal Development (ZPD) atau level perkembangan siswa berdasarkan tingkat kognitifnya dengan melihat nilai hasil belajar sebelumnya.

3. Mengelompokkan siswa menurut ZPD-nya.

4. Memberikan tugas belajar berupa soal-soal berjenjang yang berkaitan dengan materi pembelajaran.

5. Mendorong siswa untuk bekerja dan belajar menyelesaikan soal-soal secara mandiri dengan berkelompok.

6. Memberikan bantuan berupa bimbingan, motivasi, pemberian contoh, kata kunci atau hal lain yang dapat memancing siswa ke arah kemandirian belajar.

7. Mengarahkan siswa yang memiliki ZPD yang tinggi untuk membantu siswa yang memilki ZPD yang rendah.

8. Menyimpulkan pelajaran dan memberikan tugas-tugas.

untuk lebih lengkap silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
semoga bermanfaat

Pembelajaran Kooperatif

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sat, 2 Apr 2011 13:02:00 -0700

artikel pendidikan fisika

Pembelajaran Kooperatif

Menurut Muhammad Natsir (2006: 65-66) pembelajaran kooperatif merupakan suatu model pembelajaran dimana siswa belajar dalam kelompok-kelompok kecil yang memiliki tingkat kemampuan berbeda. Dalam mengerjakan tugas kelompok setiap anggota saling membantu dan bekerjasama untuk memahami suatu bahan pembelajaran. Dalam kelompoknya siswa harus: a)Beranggapan sehidup, b) Bertanggungjawab atas memandang sesuatu di dalam kelompoknyaseperti miliknya sendiri, c) Memandang semua anggota kelompok mempunyai tujuan yang sama, d) Membagi tugas dan tanggung jawab yang sama diantara anggota kelompok, e) Akan dievaluasi atau diberi hadiah/penghargaan, f) Berbagai kepemimpinan dan butuh keterampilan untuk belajar bekerjasama selama proses belajar berlangsung, g) Akan diminta pertanggungjawaban secara individu tentang materi yang ditangani dalam kelompok.

Model pembelajaran ini dirancang untuk tujuan pencapaian hasil akademik, penerimaan terhadap keragaman individu dan pengembangan keterampilan sosial. Dalam hal pencapaian hasil belajar akademik, model pembelajaran kooperatif unggul dalam membantu siswa memahami konsep-konsep yang sulit, memberi keuntungan kepada siswa kelompok bawah, maupun kelompok atas akan menjadi tutor bagi siswa kelompok bawah.

Dalam hal penerimaan terhadap keragaman individu, model pembelajaran kooperatif memberi peluang kepada siswa yang berbeda latar belakang untuk bekerja saling bergantung satu sama lain atas tugas-tugas bersama dan melalui penggunaan struktur penghargaan kooperatif.

Enam tahap pembelajaran kooperatif menurut Muhammad Natsir (2006: 69) dirangkum dalam tabel berikut ini:

Tabel 2.1 Sintaks Model Pembelajaran Kooperatif

Fase	Tindakan guru
Fase-1 Menyampaikan tujuan dan memotivasi siswa.	Guru menyampaikan semua tujuan pelajaran yang ingin dicapai pada pelajaran tersebut dan memotivasi siswa belajar.
Fase-2 Menyajikan informasi	Guru menyajikan informasi kepada siswa dengan jalan demonstrasi atau lewat bahan bacaan.
Fase-3 Mengorganisasikan siswa kedalam kelompok-kelompok belajar	Guru menjelaskan kepada siswa bagaimana caranya membentuk kelompok belajar dan membantu setiap kelompok agar melakukan transisi secara efisien.
Fase-4 Membimbing kelompok bekerja dan belajar	Guru membimbing kelompok-kelompok belajar pada saat mereka mengerjakan tugas mereka.
Fase-5 Evaluasi	Guru mengevaluasi hasil belajar tentang materi yang telah dipelajari atau masing-masing kelompok mempersentasikan hasil kerjanya.
Fase-6 Memberikan penghargaan	Guru mencari cara-cara untuk menghargai baik upaya maupun hasil belajar individu dan kelompok.

untuk lebih lengkap silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
semoga bermanfaat

Hasil Belajar

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sat, 2 Apr 2011 12:55:00 -0700

Hasil Belajar

Istilah hasil belajar barasal dari dua kata yaitu “hasil” dan “belajar”. Dalam kamus bahasa Indonesia kata hasil berarti sesuatu yang menjadi akibat dari usaha. Sedangkan kata belajar mempunyai banyak pengertian, diantaranya menurut Slameto dalam Haling (2007: 1) menyatakan bahwa belajar ialah suatu proses yang dilakukan seseorang untuk memperoleh suatu perubahan tingkah laku yang baru secara keseluruhan, sebagai hasil pengalamannya sendiri dalam interaksi dengan lingkungannya. Jadi dapat disimpulkan bahwa hasil belajar adalah sesuatu atau akibat yang diperoleh dari suatu usaha yang telah dilakukan/dialami seseorang (peserta didik) yang dituangkan dalam bentuk kecakapan, kecerdasan, keterampilan dan tingkah laku.

Bukti bahwa seseorang telah belajar ialah terjadinya perubahan tingkah laku pada orang tersebut. Tingkah laku manusia menurut Oemar Hamalik (2004: 30) terdiri dari sejumlah aspek. Hasil belajar akan tampak pada setiap perubahan pada aspek-aspek tersebut. Adapun aspek-aspek itu adalah: (1) pengetahuan, (2) pengertian, (3) kebiasaan, (4) keterampilan, (5) apresiasi, (6) emosional, (7) hubungan sosial, (8) jasmani, (9) etis atau budi pekerti, dan (10) sikap.

Menurut pandangan Bruner dalam Muhammad Natsir (2006: 17-18), belajar melibatkan tiga proses yang berlangsung hampir bersamaan. Ketiga proses itu adalah: a) memperoleh informasi, b) transformasi informasi dan c) menguji relevansi dan ketepatan informasi (pengetahuan) tersebut. Jika siswa belajar, maka ia berhadapan dengan informasi yang dapat berupa penghalusan dari informasi sebelumnya yang mereka miliki, atau informasi itu dapat bersifat sedemikian rupa sehingga berlawanan dengan informasi sebelumnya yang mereka miliki. Informasi tersebut kemudian ditransformasi ke dalam struktur (model) kognitifnya. Proses selanjutnya adalah, siswa menguji relevansi dan ketepatan pengetahuan (informasi yang telah ditransformasi) dengan menilai apakah cara mereka memperlakukan pengetahuan itu cocok dengan tugas/ kenyataan yang ada atau tidak.

Menurut Gagne dalam Muhammad Natsir (2006: 23-24) dalam proses belajar terdapat lima macam kemampuan yang dapat diamati pada diri siswa sebagai hasil belajarnya yakni sebagai berikut:

1) Keterampilan intelektual, kemampuan yang berkaitan dengan operasi mental yang memungkinkan seseorang melakukan respon terhadap lingkungannya.

2) Strategi kognitif yaitu kemampuan mengontrol dan mengatur kegiatan berpikir dan belajar pada dirinya sendiri.

3) Informasi verbal, yaitu kemampuan untuk mendeskripsikan sesuatu dengan kata-kata melalui pengaturan informasi-informasi relevan, penampilan yang dapat diamati adalah menyatakan atau mengkomunikasikan informasi dengan suatu cara.

4) Keterampilan motorik, yaitu kemampuan untuk melaksanakan dan mengkoordinasikan gerakan-gerakan yang berhubungan dengan otot.

5) Sikap, yaitu kemampuan internal untuk memilih tindakan positif atau negatif terhadap seseorang, obyek atau peristiwa.

Hasil belajar merupakan hasil yang dicapai oleh siswa yang telah mengikuti proses belajar mengajar. Hasil pada dasarnya merupakan sesuatu yang diperoleh dari suatu aktivitas, sedangkan belajar merupakan suatu proses yang mengakibatkan perubahan pada individu, yakni perubahan tingkah laku baik aspek pengetahuannya, keterampilan maupun aspek sikapnya. Misalnnya dari tidak tahu menjadi tahu, dari tidak mengerti menjadi mengerti, dari ragu-ragu menjadi yakin, dari tidak sopan menjadi sopan. Jika perubahan tingkah laku adalah tujuan yang ingin dicapai dari aktivitas belajar, maka perubahan tingkah laku itulah yang menjadi salah satu indikator yang dijadikan untuk mengetahui kemajuan individu (siswa) yang diperolehnya di sekolah.

Adapun untuk mengetahui hasil belajar fisika yang dicapai siswa dalam proses belajar mengajar akan dilakukan pengukuran atau evaluasi, hasil belajar fisika yang diperoleh siswa dapat bervariasi. Yang disebabkan oleh kemampuan siswa yang berbeda-beda.

Hasil belajar fisika sebagai output dari proses belajar mengajar fisika merupakan sesuatu yang sangat peka dan banyak faktor yang mempengaruhinya.

Dalam proses pembelajaran setiap guru ingin mengetahui hasil yang telah dicapai siswanya selama mengikuti proses pembelajaran. Untuk mengetahui tingkat keberhasilan siswa digunakan alat ukur yaitu tes. Dalam penelitian ini yang dimaksud dengan hasil belajar fisika adalah tingkat penguasaan siswa terhadap materi pelajaran fisika yang telah dipelajari setelah diberi tes menyangkut aspek-aspek kognitif.

untuk lebih lengkap silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
semoga bermanfaat

Hakikat Ilmu Pengetahuan Alam adalah sebagai produk, proses dan sikap

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sat, 2 Apr 2011 12:50:00 -0700

Hakikat Ilmu Pengetahuan Alam adalah sebagai produk, proses dan sikap (dalam Sulistyarini, 2004).

a. IPA Sebagai Produk

IPA sebagai produk merupakan akumulasi hasil upaya para perintis IPA terdahulu dan umumnya telah tersusun secara lengkap dan sistematis dalam bentuk buku teks. Dalam pengajaran IPA seorang guru dituntut untuk dapat mengajak anak didiknya memanfaatkan alam sekitar sebagai sumber belajar. Alam sekitar merupakan sumber belajar yang paling otentik dan tidak akan habis digunakan.

b. IPA Sebagai Proses

Yang dimaksud dengan “proses” adalah proses mendapatkan IPA. IPA disusun dan diperoleh melalui metode ilmiah. Jadi yang dimaksud proses IPA adalah metode ilmiah. Sepuluh keterampilan proses meliputi : (1) observasi; (2) klasifikasi; (3) interpretasi; (4) prediksi; (5) hipotesis; (6) mengendalikan variabel; (7) merencanakan dan melaksanakan penelitian; (8) inferensi; (9) aplikasi; (10) komunikasi.

c. IPA Sebagai Pemupukan Sikap

Makna “sikap” pada pengajaran IPA dibatasi pengertiannya pada “sikap ilmiah terhadap alam sekitar”. Ada Sembilan aspek sikap dari ilmiah yang dapat dikembangkan, yaitu : (1) sikap ingin tahu; (2) sikap ingin mendapatkan sesuatu yang baru; (3) sikap kerja sama; (4) sikap tidak putus asa; (5) sikap tidak berprasangka; (6) sikap mawas diri; (7) sikap bertanggung jawab; (8) sikap berfikir bebas; (9) sikap kedisiplinan diri. Sikap ilmiah ini dapat dikembangkan ketika siswa melakukan diskusi, percobaan, simulasi, atau kegiatan di lapangan.

untuk lebih lengkap silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
semoga bermanfaat

Hakikat Ilmu Pengetahuan Alam

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sat, 2 Apr 2011 12:44:00 -0700

Hakikat Ilmu Pengetahuan Alam

Pengetahuan adalah segala sesuatu yang diketahui oleh seseorang, tanpa menghiraukan benar dan salahnya, serta dari mana datangnya. Manusia memperoleh pengetahuan dari berbagai sumber, dengan sumber utama adalah panca indera. Menurut Hendro Darmodjo (1986), bahwa pengetahuan yang diperoleh melalui panca indera, dan bersumber dari lingkungan alam yang konkret memiliki sifat yang faktual.

Sumber pengetahuan lain yang tidak kalah pentingnya adalah pikiran. Hal ini dimaksudkan karena melalui proses berpikir orang dapat memperoleh pengetahuan yang hampir tak terbatas jumlahnya, yaitu sebatas kemampuan orang berpikir, terlepas dari benar atau salahnya pemikiran itu. Sebagai contoh : pada zaman Babylonia (kira-kira 650 SM) orang berpikir bahwa bumi itu datar. Mempunyai atap yang berbentuk selungkup berhias bintang-bintang. Jadi terlepas benar atau salah, itulah pengetahuan yang dianggap benar pada masa itu. Pada zaman Yunani, Aristoteles (348-322 SM) memberikan kesimpulan bahwa unsur dasar pembentuk segala zat terdiri atas empat yaitu : tanah, air, udara dan api.

Hasil olah pikir manusia menghasilkan berbagai bentuk. Ada yang disebut mitos, yaitu gabungan antara pemikiran, pengalaman dan kepercayaan. Ada yang disebut filsafat, yaitu hasil pemikiran mendalam mengenai suatu hal dengan mengandaikan pikiran semata. Ada yang disebut ilmu, yaitu hasil pemikiran yang telah diuji kebenarannya.

Ilmu pengetahuan merupakan bagian dari pengetahuan, dan secara singkat dapat dikatakan bahwa ilmu pengetahuan adalah pengetahuan yang telah diuji kebenarannya. Jadi perbedaan mendasar antara pengetahuan dan ilmu pengetahuan adalah pengetahuan adalah semua yang diketahui tanpa menghiraukan benar dan salahnya, sedangkan ilmu pengetahuan terbatas pada yang benar saja.

Dari uraian di atas, dapat diperoleh pemahaman mengenai pengetahuan dan ilmu pengetahuan bahwa Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) merupakan ilmu pengetahuan yang objeknya adalah alam dengan segala isinya yang berupa benda konkret. Di negara kita, kata Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) diidentikkan dengan kata “sains” yang merupakan terjemahan dari “science”. Namun demikian, berbagai batasan tentang IPA yang dikemukakan oleh para ilmuwan yang intinya menunjukkan bahwa science is away of looking at the world.

untuk lebih lengkap silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
semoga bermanfaat

Peranan Metode Scaffolding dalam Pembelajaran Kooperatif Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Sat, 2 Apr 2011 12:13:00 -0700

ini ada skripsi pendidikan dengan judul "Peranan Metode Scaffolding dalam Pembelajaran Kooperatif Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar" mungkin ada beberapa teman yang membutuhkannya, semoga bermanfaat.

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Mutu pendidikan di Indonesia merupakan salah satu topik hangat yang selalu didengungkan oleh semua kalangan masyarakat. Mutu pendidikan yang baik ditandai dengan adanya aktivitas belajar siswa dan baiknya hasil belajar siswa dalam suatu bidang ilmu tertentu. Pemerintah bersama para ahli pendidikan telah berusaha untuk lebih meningkatkan mutu pendidikan, diantaranya melalui seminar dan pelatihan dalam hal pemantapan materi pelajaran serta metode pembelajaran. Sudah banyak usaha yang dilakukan oleh Indonesia untuk meningkatkan kualitas pendidikan Indonesia, namun belum menampakkan hasil yang memuaskan, baik ditinjau dari proses pembelajarannya maupun dari hasil belajar siswanya.

Proses belajar mengajar merupakan inti dari proses pendidikan formal di sekolah. Proses belajar mengajar di sekolah memiliki komponen-komponen yang dikelompokkan kedalam tiga kategori utama yaitu: guru, siswa dan materi pelajaran. Interaksi antara ketiga komponen utama melibatkan sarana dan prasarana seperti kurikulum, metode, media, dan penataan lingkungan tempat belajar sehingga tercipta hasil belajar yang kondusif.

Guru sebagai salah satu komponen yang terlibat dalam proses belajar mengajar memiliki tugas yang sangat berat. Sebagai pengajar dia harus menguasai bahan pelajaran sebaik mungkin, memberikan pengetahuan yang aktual sehingga menarik minat siswa. Dengan demikian materi yang akan diajarkan oleh guru akan meningkatkan motivasi belajar siswa. Dalam hal ini, guru berfungsi sebagai motivator selama proses belajar mengajar berlangsung. Guru juga memiliki tanggung jawab mengamati gaya belajar siswa sehingga lebih mudah memperhatikan perkembangan siswa.

Fisika sebagai salah satu mata pelajaran yang diajarkan di sekolah, tersusun secara sistematis, logis, berjenjang dari yang paling mudah hingga yang paling rumit. Sehingga memahami materi pada pelajaran di tingkat atas diperlukan penguasaan materi pada pelajaran sebelumnya. Jika banyak kekurangan dalam penguasaan materi sebelumnya, maka dapat diduga bahwa siswa sukar memahami sampai tingkat yang paling tinggi. Disisi lain, dari beberapa mata pelajaran yang ada di Sekolah Menengah Pertama, fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang dianggap sangat sulit oleh siswa. Tidak jarang muncul keluhan bahwa fisika membuat pusing siswa dan dianggap sebagai momok yang menakutkan bagi siswa. Begitu beratnya gelar yang disandang fisika sehingga menimbulkan kekhawatiran pada hasil belajar fisika siswa yang rendah.

Metode scaffolding merupakan pemberian bantuan, bimbingan, dukungan, maupun motivasi dari orang yang lebih dewasa atau lebih kompeten khususnya guru kepada siswa. Metode ini melibatkan siswa secara aktif. Proses belajar mengajar dapat berlangsung secara efektif, jika siswa belajar secara kooperatif dengan siswa yang lain dalam suasana lingkungan yang mendukung (supportive), diberikan bimbingan atau motivasi dari seseorang yang lebih mampu atau lebih dewasa. Guru memiliki peran dalam mengatur tugas-tugas yang harus dikerjakan siswa, serta memberikan dukungan dinamis (dynamic support). Apabila semua peran guru mencakup defenisi di atas maka akan mendorong siswa berkembang secara maksimal dalam Zone of Proximal Development (Zona Perkembangan Terdekat). Menurut Vygotsky (dalam Gasong, 2004) setiap anak memiliki zona perkembangan terdekat (Zone of Proximal Development) yaitu jarak atau selisih antara tingkat perkembangan siswa sesuai dengan tingkat kognitifnya. Dalam hal ini, perkembangan kognitif siswa ditandai dengan membandingkan kemampuan siswa mengerjakan soal-soal yang lebih rumit dengan cara siswa mendapat scaffolding yaitu bantuan, bimbingan, dorongan maupun motivasi.

Hasil penelitian Wiwik Indrawati menunjukkan bahwa metode pembelajaran scaffolding dalam mata pelajaran kimia siswa kelas X SMA Negeri 11 Makassar pada semester genap pada tahun 2008/2009 mengalami peningkatan hasil belajar siswa (Wiwik Indrawati, 2008: 27).

Peneliti memilih lokasi di SMP Negeri 2 Makassar dengan pertimbangan bahwa peneliti sedikit banyak telah mengetahui keadaan proses pembelajaran di sekolah tersebut. Karena SMP Negeri 2 Makassar merupakan sekolah tempat peneliti melakukan kegiatan PPL (Program Pengalaman Lapangan) SMP Negeri 2 Makassar. Dari hasil wawancara terhadap siswa diperoleh bahwa pelajaran fisika merupakan mata pelajaran yang cukup rumit dan membosankan karena pelajaran fisika bersifat teoritis, abstrak dan banyak rumus-rumus. Dan setelah dilakukan observasi dan wawancara terhadap guru mata pelajaran fisika, ternyata guru di sekolah tersebut kebanyakan masih menggunakan metode ceramah bervariatif.

Berdasarkan uraian di atas, maka peneliti tertarik melakukan penelitian dengan judul “Peranan Metode Scaffolding dalam Pembelajaran Kooperatif Terhadap Hasil Belajar Fisika Siswa Kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar”.

B. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Seberapa besar hasil belajar fisika siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar tahun ajaran 2010/2011 yang diajar dengan menggunakan metode scaffalding dalam pembelajaran kooperatif?

2. Seberapa besar hasil belajar fisika siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar tahun ajaran 2010/2011 yang diajar tanpa menggunakan metode scaffolding dalam pembelajaran kooperatif?

3. Apakah ada perbedaan yang signifikan pada hasil belajar fisika siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar tahun ajaran 2010/2011 antara yang diajar menggunakan metode scaffolding dengan tanpa menggunakan metode scaffolding?

C. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah :

a. Untuk mengetahui hasil belajar fisika siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar tahun ajaran 2010/2011 yang diajar dengan menggunakan metode scaffolding dalam pembelajaran kooperatif.

b. Untuk mengetahui hasil belajar fisika siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar tahun ajaran 2010/2011 yang diajar tanpa menggunakan metode scaffolding dalam pembelajaran kooperatif.

c. Untuk mengetahui perbedaan yang signifikan pada hasil belajar fisika siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar tahun ajaran 2010/2011 antara yang diajar menggunakan metode scaffolding dengan tanpa menggunakan metode scaffolding.

D. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat memberikan informasi tentang hasil belajar fisika yang dicapai siswa kelas VIII SMP Negeri 2 Makassar yang diajar melalui metode scaffolding dalam pembelajaran kooperatif.

2. Sebagai bahan masukan bagi tenaga pendidik (guru) khususnya guru-guru fisika untuk memilih dan menggunakan metode dan strategi yang sesuai dengan tujuan yang hendak dicapai.

3. Sebagai bahan perbandingan bagi peneliti selanjutnya yang mengkaji masalah yang relevan dengan penelitian ini.

untuk lebih lengkap silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
semoga bermanfaat

free download net ip scan

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Fri, 1 Apr 2011 23:08:00 -0700

kali ini fhian akan share net ip scan, mungkin ada beberapa teman yang membutuhkan nya
semoga aplikasi netscan atau net ip scanner ini bermanfaat bagi anda
silahkan download filenya di bawah ini

DOWNLOAD

free download ip scanner

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Fri, 1 Apr 2011 23:04:00 -0700

ini ada aplikasi baru ip scanner, semoga bermanfaat
silahkan di download aja langsung filenya
DOWNLOAD

LATIHAN SOAL UNTUK MEDAN MAGNET

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Fri, 25 Mar 2011 18:44:00 -0700

LATIHAN SOAL.

1. Dua kutub magnet sejenis kekuatannya 10^-3 A.m

a. Beberapa gaya tolak menolaknya jika jaraknya 25 cm.

b. Berapa jarak antara kutub-kutub itu bila gaya tolak-menolaknya 10 N.

2. Sebuah kutub magnet mempunyai kekuatan 10^-5 A.m

a. Berapa kuat medan di satu titik yang jaraknya 1 m.

b. Berapa induksi magnetik di tempat itu ?

c. Berapa kuat medan dan induksi magnetik pada jarak 0,25 m.

3. Kuat medan di titik dalam medan magnet 5 N/A.m

a. Berapa besar gaya yang bekerja pada magnet yang kekuatannya 10 A.m dititik itu ?

b. Berapa besar induksi magnetik di tempat itu ?

4. Berapa flux magnetik kutub magnet yang kekuatannya 10^-2

5. Medan magnet yang serba sama mempunyai kuat medan sebesar 10⁷ N/A.m

a. Berapa induksi magnetiknya ?

b. Berapa flux magnetik yang tegak lurus bidang seluas 2 m²

c. Jika bidang itu mengapit sudut 30⁰ dengan medan magnet. Berapa flux magnetik yang menembus bidang itu ?

PENGERTIAN MEDAN MAGNET

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Fri, 25 Mar 2011 18:42:00 -0700

PENGERTIAN MEDAN MAGNET

Medan magnet adalah ruangan di sekitar kutub magnet, yang gaya tarik/tolaknya masih dirasakan oleh magnet lain.

Kuat Medan ( H ) = ITENSITY.

Kuat medan magnet di suatu titik di dalam medan magnet ialah besar gaya pada suatu satuan kuat kutub di titik itu di dalam medan magnet m adalah kuat kutub yang menimbulkan medan magnet dalam Ampere-meter. R jarak dari kutub magnet sampai titik yang bersangkutan dalam meter. dan H = kuat medan titik itu dalam :

Garis Gaya.

Garis gaya adalah : Lintasan kutub Utara dalam medan magnet atau garis yang bentuknya demikian hingga kuat medan di tiap titik dinyatakan oleh garis singgungnya.

Sejalan dengan faham ini, garis-garis gaya keluar dari kutub-kutub dan masuk ke dalam kutub Selatan. Untuk membuat pola garis-garis gaya dapat dengan jalan menaburkan serbuk besi disekitar sebuah magnet.

Gambar pola garis-garis gaya.

Rapat Garis-Garis Gaya ( FLUX DENSITY ) = B

Definisi : Jumlah garis gaya tiap satuan luas yang tegak lurus kuat medan.

Kuat medan magnet di suatu titik sebanding dengan rapat garis-garis gaya dan berbanding terbalik dengan permeabilitasnya.

catatan : rapat garis-garis gaya menyatakan kebesaran induksi magnetik.

Medan magnet yang rapat garis-garis gayanya sama disebut : medan magnet serba sama ( homogen )

Diamagnetik Dan Para Magnetik.

Sehubungan dengan sifat-sifat kemagnetan benda dibedakan atas Diamagnetik dan Para magnetik.

Benda magnetik : bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, ujung-ujung benda itu mengalami gaya tolak sehingga benda akan mengambil posisi yang tegak lurus pada kuat medan. Benda-benda yang demikian mempunyai nilai permeabilitas relatif lebih kecil dari satu. Contoh : Bismuth, tembaga, emas, antimon, kaca flinta. Benda paramagnetik : bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, akan mengambil posisi sejajar dengan arah kuat medan. Benda-benda yang demikian mempunyai permeabilitas relatif lebih besar dari pada satu. Contoh : Aluminium, platina, oksigen, sulfat tembaga dan banyak lagi garam-garam logam adalah zat paramagnetik. Benda feromagnetik : Benda-benda yang mempunyai effek magnet yang sangat besar, sangat kuat ditarik oleh magnet dan mempunyai permeabilitas relatif sampai beberapa ribu. Contoh : Besi, baja, nikel, cobalt dan campuran logam tertentu ( almico )

untuk lebih jelasnya silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
note : cara download setelah anda klik link download please wait 5..4..3..2..1..
dan selanjutnya klik SKIP ADD.

HUKUM COULOMB ( artikel fisika )

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Fri, 25 Mar 2011 18:27:00 -0700

HUKUM COULOMB

Definisi : Besarnya gaya tolak-menolak atau gaya tarik menarik antara kutub-kutub magnet, sebanding dengan kuat kutubnya masing-masing dan berbanding terbalik dengan kwadrat jaraknya.

F = gaya tarik menarik/gaya tolak menolak dalam newton.

R = jarak dalam meter.

m₁ dan m₂ kuat kutub magnet dalam Ampere-meter.

₀ = permeabilitas hampa.

=10⁷ Weber/A.m

Nilai permeabilitas benda-benda, ternyata tidak sama dengan permeabilitas hampa.

Perbandingan antara permeabilitas suatu zat debgan permeabilitas hampa disebut permeabilitas relatif zat itu.

_r = Permeabilitas relatif suatu zat.

= permeabilitas zat itu

₀ = permeabilitas hampa.

untuk lebih jelasnya silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD
note : cara download setelah anda klik link download please wait 5..4..3..2..1..
dan selanjutnya klik SKIP ADD.

MEDAN MAGNET (artikel )

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Fri, 25 Mar 2011 17:50:00 -0700

mari kita belajar bersama tentang medan magnet, sajian klusus dari artikel fisika bumi, semoga artikel fisika ini bermanfaat bagi anda.

KEMAGNETAN ( MAGNETOSTATIKA )

Benda yang dapat menarik besi disebut MAGNET.

Macam-macam bentuk magnet, antara lain :

magnet batang magnet ladam magnet jarum

Magnet dapat diperoleh dengan cara buatan.

Jika baja di gosok dengan sebuah magnet, dan cara menggosoknya dalam arah yang tetap, maka baja itu akan menjadi magnet

Baja atau besi dapat pula dimagneti oleh arus listrik.

Baja atau besi itu dimasukkan ke dalam kumparan kawat, kemudian ke dalam kumparan kawat dialiri arus listrik yang searah. Ujung-ujung sebuah magnet disebut Kutub Magnet. Garis yang menghubungkan kutub-kutub magnet disebut sumbu magnet dan garis tegak lurus sumbu magnet serta membagi dua sebuah magnet disebut garis sumbu.

Sebuah magnet batang digantung pada titik beratnya. Sesudah keadaan setimbang tercapai, ternyata kutub-kutub batang magnet itu menghadap ke Utara dan Selatan. Kutub magnet yang menghadap ke utara di sebut kutub Utara. Kutub magnet yang menghadap ke Selatan disebut kutub Selatan. Hal serupa dapat kita jumpai pada magnet jarum yang dapat berputar pada sumbu tegak ( jarum deklinasi ). Kutub Utara jarum magnet deklinasi yang seimbang didekati kutub Utara magnet batang, ternyata kutub Utara magnet jarum bertolak. Bila yang didekatkan adalah kutub selatan magnet batang, kutub utara magnet jarum tertarik.

Kesimpulan : Kutub-kutub yang sejenis tolak-menolak dan kutub-kutub yang tidak sejenis tarik-menarik

Jika kita gantungkan beberapa paku pada ujung-ujung sebuah magnet batang ternyata jumlah paku yang dapat melekat di kedua kutub magnet sama banyak. Makin ke tengah, makin berkurang jumlah paku yang dapat melekat.

Kesimpulan : Kekuatan kutub sebuah magnet sama besarnya semakin ke tengah kekuatannya makin berkurang.

untuk lebih jelasnya silahkan download file nya di SINI atau
DOWNLOAD

PERANAN MODEL PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH PADA MATERI HUKUM GERAK NEWTON TERHADAP PENGUASAAN KONSEP DAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRIRTIS SISWA SMA NEGERI 1 BONTOBAHARI (fisika bumi pendidikan)

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Thu, 10 Mar 2011 11:55:00 -0800

2 minggu yang lalu teman persentasekan judul skripsinya yaitu :

PERANAN MODEL PEMBELAJARAN BERBASIS MASALAH PADA MATERI HUKUM GERAK NEWTON TERHADAP PENGUASAAN KONSEP DAN KEMAMPUAN BERPIKIR KRIRTIS SISWA SMA NEGERI 1 BONTOBAHARI.

ni ada powerpoint persebtase skripsi fisika pendidikan

Aplikasi Metoda Geolistrik dalam menganalisis Distribusi Limbah Kelapa Sawit (fisika bumi)

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Thu, 10 Mar 2011 10:43:00 -0800

ni ada lagi jurnal yang baru saja di bahas di fisika bumi

Aplikasi Metoda Geolistrik dalam menganalisis
Distribusi Limbah Kelapa Sawit

Disusun Oleh
Dimas Sanjaya
D3 Teknik Elektro, Universitas Negeri Jakarta

ABSTRACT

The study in analyzing the distributed waste of palm in water, influences of waste and water volume alteration upon resistivity has been studied with Schlumberger electrode system method. Parameters observed were flows and current of electricity and the result is a value of resistivity. Surfer program was used to analyze the influence of waste volume. Electrode spaces persisted at 3 cm in water volume 1000 L, while the waste valume were varied at 10 L, 20 L, 30 L, and 40 L. Then the waste volume persisted at 60 L while the

water volume were varied at 1010 L, 1020 L, 1030 L and 1040 L. The result shows that the resistivity of water decrease when the volume of waste increase. Data in every trial indicates the waste in the water is evenly distributed. Also the result shows that the waste

tend to be concentrated in a little resistivity when the volume of water is bigger than the waste volume.

Keywords: distributed waste of palm, geoelectricity

A. PENDAHULUAN

Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah baik limbah industri maupun limbah rumah tangga, merupakan salah satu masalah yang dihadapi oleh negara berkembang seperti Indonesia. Umumnya limbah yang dibuang akan berpengaruh pada suatu lingkungan (Mahida 1981). Limbah tersebut dapat dikategorikan limbah berbahaya maupun tidak berbahaya. Pembuangan limbah berbahaya akan menjadi persoalan besar bila air yang dikonsumsi oleh manusia, hewan, dan organisme tercemar limbah mengandung senyawa berbahaya. Salah satu metoda yang banyak dipakai dalam eksplorasi geofisika adalah metoda geolistrik. Metoda ini melibatkan pengukuran potensial, arus dan medan elektromagnetik yang terjadi secara alamiah maupun akibat injeksi arus. Salah satu metode geolistrik yaitu geolistrik tahanan jenis atau metoda resistivity (Soininen 1985). Kemungkinan distribusi limbah dalam air dapat dilakukan dengan pengukuran resistivitas listrik. Menurut Torok & Kis (2001) interpretasi data dapat

dilakukan menggunakan metode dc (direct current). Penelitian ini akan mengaplikasikan metoda geolistrik untuk menganalisis distribusi limbah kelapa sawit. Tujuan penelitian adalah menganalisis distribusi limbah cair dalam air, pengaruh perubahan volume air dan limbah terhadap resistivitas. Limbah adalah bahan, atau sisa pada suatu kegiatan maupun proses produksi yang tidak lagi berguna atau bermanfaat bagi pelaku proses. Limbah juga dapat dibedakan menjadi limbah yang mudah maupun sulit diuraikan. Pada umumnya limbah yang sulit diuraikan termasuk limbah organik. Derajat keasaman limbah dinyatakan dengan pH, yang merupakan parameter kondisi limbah, dan derajat keasaman tersebut ditetapkan menggunakan pH meter (Anonim 2001). Biasanya limbah tersebut dibuang ke suatu tempat dan akan mempengaruhi lingkungan tempat limbah tersebut di buang. Jenis limbah dari industri disebut

limbah industri, sedang limbah dari kegiatan pertanian disebut dengan limbah pertanian, limbah dari pemukiman disebut limbah domestik dan yang berasal dari peternakan disebut dengan limbah peternakan. Karakteristik limbah berdasarkan sifat fisika yaitu meliputi suhu, kekeruhan, bau dan rasa, sedangkan berdasarkan sifat kimia meliputi kandungan bahan organik, protein, BOD, dan sifat biologi meliputi kandungan bakteri patogen dalam air limbah (Wibisono 1995).

Limbah industri dapat digolongkan kedalam tiga kelompok yaitu limbah cair, limbah padat dan limbah gas yang dapat mencemari lingkungan sekitar pabrik (Djajadiningrat & Harsono 1990). Ada beberapa sumber limbah cair yaitu kondensat dari rebusan limbah, dari stasiun klarifikasi limbah dan hydrocylone (claybath). Jumlah limbah cair yang dihasilkan dari pabrik kelapa sawit berkisar antara 600-1000 L/t TBS (Naibaho 1999). Karakteristik limbah cair dari pabrik

PMKS, relatif hampir sama dengan perbandingan nilai-nilai parameter mutunya. Adapun parameter yang dijadikan indicator dalam penilaian mutu limbah adalah BOD, COD, total solid, total nitrogen, minyak dan lemak serta pH. Banyak air tawar yang tercemar berat oleh sisa-sisa cairan pembuangan industri yang masuk kedalam sungai. Hal ini menyebabkan zat beracun yang

terdapat pada cairan limbah tersebut terlarut dan terbawa masuk ke laut. Cairan buangan adalah sisa-sisa buangan dalam bentuk cair yang dihasilkan dari prosess.

Dapatkan kumpulan jurnal geolistrik hanya di www.fisika-bumi.blogspot.com

pengertian Sub Menu pada pascal, fungsi Menu Run (ctrl + F9 ), fungsi Uses crt dan clrscr dalam bahasa pascal, fungsi write/writeln

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Wed, 9 Mar 2011 04:02:00 -0800

TUGAS ALGORITMA DAN STRUKTUR DATA 1

MUHAMMAD ILHAM AMSIR

130 209 0219

TI L1 8

SOAL :

1. Jelaskan pengertian Sub Menu pada pascal

2. Jelaskan fungsi Menu Run (ctrl + F9 )

3. Jelaskan fungsi Uses crt dan clrscr dalam bahasa pascal

4. Tuliskan fungsi write/writeln

JAWABAN :

1. Sub Menu adalah bagia – bagian/isi dari menu utama/menubar misalnya menu file terdiri dari/berisi sub-sub menu yaitu Load, Pick, New, Save, writ to, Directory, Change Dir, OS shall, dan Quit

2. Menu Run [Ctrl + F9]

Perintah ini digunakan untuk menjalangkan dan mengeksekusi program,mengatur eksekus perintah per langkah, menisi parameter baris perintah yang sudah anda buat. Anda juga bisa menekan Ctrl + F9 untuk mengeksekusi program anda.

a. Uses crt berfungsi digunakan untuk memanipulasi atau pengaturan layar dalam pengetikan naska yang menampung 80 dan 20 karakter

b. Clrscr berfungsi Untuk membersihkan layar

4. Perintah untuk menampilkan data ke layar adalah Write dan Writeln.

Write dan Writeln mempunyai fungsi yang sama, yaitu untuk menampilkan nilai dari suatu VARiabel, konstanta, suatu fungsi atau hasil suatu ungkapan yang melibatkan operand dan operator. Perbedaan keduanya adalah bahwa Write , tampilan berada pada baris yang sama sedangkan Writeln tampilan pada baris yang berlainan

Gerbang NOT dan Gerbang OR

fisikaunm@yahoo.com (fisikaunm@yahoo.com) — Wed, 9 Mar 2011 03:58:00 -0800

Gerbang NOT adalah operasi yang melakukan pengecekan atas satu kondisi atau variable yang ada. Jika kondisi bernilai true, maka hasil operasi NOT adalah ”false”, dan sebaliknya

Z = A atau Z = A’

Tabel Kebenaran NOT

A	Z= A
0	1
1	0

Gerbang OR adalah operasi yang melakukan pengcekan pada dua kondisi atau variable yang ada. Jika salah satu kondisi bernilai true, maka hasil/keluaran operasi OR adalah true, selain itu False

Gerbang OR: Z = A + B

masukan	keluaran
A B	Z= A+B
0 0	0
0 1	1
1 0	1
1 1	1