Pages

Pemuaian Zat

  • Pemuaian panjang.
Bila suatu batang pada suatu suhu tertentu panjangnya Lo, jika suhunya dinaikkan sebesar Δ t, maka batang tersebut akan bertambah panjang sebesar Δ L yang dapat dirumuskan sebagai berikut :



α = Koefisien muai panjang = koefisien muai linier
didefinisikan sebagai : Bilangan yang menunjukkan berapa cm atau meter bertambahnya panjang tiap 1 cm atau 1 m suatu batang jika suhunya dinaikkan 10 C.

Jadi besarnya koefisien muai panjang suatu zat berbeda-beda, tergantung jenis zatnya.
Jika suatu benda panjang mula-mula pada suhu t0 0C adalah Lo.
Koefisien muai panjang = α, kemudian dipanaskan sehingga suhunya menjadi t1 0C maka :

Panjang batang pada suhu t1 0C adalah :








  • Pemuaian Luas.
Bila suatu lempengan logam (luas Ao) pada too, dipanaskan sampai t1o, luasnya akan menjadi At, dan pertambahan luas tersebut adalah :

dan



β adalah Koefisien muai luas (β = 2 α)
Bilangan yang menunjukkan berapa cm2 atau m2 bertambahnya luas tiap 1 cm2 atau m2 suatu benda jika suhunya dinaikkan 1 0C.



Read More … Pemuaian Zat

Termometer (Suhu dan Kalor)

http://www.wsdot.wa.gov/NR/rdonlyres/065D6EDB-A820-40B2-A484-17D21A627E0C/0/Dec06Repairs2.jpg
sambungan jalan beton untuk pemuaian
Temperatur merupakan ukuran mengenai panas atau dinginnya benda (Giancoli, 2001:449).
Banyak sifat zat yang berubah terhadap temperatur. Sebagian besar zat memuai saat dipanaskan, seperti besi akan memanjang saat panas daripada saat kondisi dingin. Jalan dan trotoar beton pun memuai dan menyusut terhadap tempatur yang menjadi alasan ditempatkannya pemisah yang bisa ditekan atau bisa memuai pada jarak tertentu di jembatan maupun jalanan beton.
http://www.antonine-education.co.uk/physics_as/module_3/Topic_2/thermistor_2.jpgHambatan listrik materi zat juga berpengaruh signifikan terhadap temperatur. Demikian pula dengan warna benda, perubahan warna menunjukkan tempatur tertentu.
Misalnya api warna biru menunjukkan suhu yang lebih tinggi dibandingkan dengan api berwarna merah atau berwarna kuning. Cahaya putih yang dihasilkan dari kawat wolfram (tungsten) dalam bolam pijar berasal dari kawat yang sangat panas. Zat padat besi berwarna jingga hingga putih bila dipanaskan saat ditempa dalam pabrik kendaraan menunjukkan fenomena serupa. Demikian pula dengan bintang-bintang yang berkelap kelip menunjukkan temperatur permukaan bintang-bintang tersebut. Matahari pun dikatakan bintang (kerdil kuning). Suhu permukaan bintang atau matahari yang berdasarkan warna bisa dihitung temperaturnya menggunakan panjang gelombang cahaya yang dipancarkannya.
Alat yang dirancang untuk mengukur temperatur dinamakan termometer.http://school.discoveryeducation.com/
Sebagian besar termometer dirancang peka terhadap pemuaian.
Galileo mengajukan gagasan pertama termometer melalui fenomena pemuaian gas.
Berangsur-angsur evolusi termometer terjadi hingga menjadi termometer yang berisi cairan dalam gelas.
Macam-macam termometer antara lain : termometer oven, termometer ketel kopi, termometer udara, termometer hambatan, termistor, termometer kopel.
Untuk menyatakan hasil pengukuran termometer digunakan skala numerik, skala yang digunakan secara kuantitatif ini yang paling banyak dipakai adalah skala Celcius, skala Fahrenheit, dan skala yang paling penting dalam sains adalah skala absolut atau Kelvin (Giancoli, 2001:451).
Untuk memudahkan mengingat skala termometer ini 00C = 320C, 50C = 90C, atau 1000C = 2120F.
Demikian pula halnya dengan 800R = 212 0F atau 273 K = 00C bahkan 0 K = -2730C
Read More … Termometer (Suhu dan Kalor)

Hukum ke - 3 Newton ( Third Newton's Laws )

Hukum III newton berbunyi:
Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda lain maka benda yang di kenai gaya akan mengerjakan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan.
Faksi = – Freaksi
Faksi = gaya yang bekerja pada benda
Freaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksi
Hukum ketiga menyatakan bahwa tidak ada gaya timbul di alam semesta ini, tanpa keberadaan gaya lain yang sama dan berlawanan dengan gaya itu. Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda (aksi) maka benda itu akan mengerjakan gaya yang sama besar namun berlawanan arah (reaksi). Dengan kata lain gaya selalu muncul berpasangan. Tidak pernah ada gaya yang muncul sendirian.
Hukum III newton tidak berhubungan dengan Hukum I dan II newton, jika Hukum I dan II Newton objeknya merupakan satu benda saja jika hukum III newton ini objeknya dua buah benda yang berbeda.
Read More … Hukum ke - 3 Newton ( Third Newton's Laws )

Hukum Ke - 2 Newton

Dalam hukum I newton di bahas bahwa jika benda akan tetap diam atau benda akan tetap memiliki kecepatan tertentu jika gaya total yang di berikan pada benda tersebut adalah nol. Llu bagaimana jika gaya total yang di berikan tidak sama dengan nol? Jika benda di kenai gaya dan gaya total tidak nol maka benda yang diam akan bergerak dan benda yang sedang bergerak akan bergerak semakin cepat. Artinya benda akan memiliki percepatan. Menurut hasil percobaan jika gaya total yang diberikan pada benda di perbesar 2 x lipat maka percepatannya akan menjadi lebih besar 2 x lipat juga. Jika dilakukan percobaan lain yaitu dengan dengan gaya tetap namun massa di perkecil ½ massa semula maka percepatan akan menjadi 2x lipat lebih besar. Dari sini dapat di simpulkan bahwa percepatan suatu benda berbanding terbalik dengan massa benda tersebut.
Hukum II newton dapat di tuliskan sebagai berikut: Percepatan suatu benda sebanding dengan gaya total (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya, di tulis dalam fungsi matematik sebagai berikut:
M= F/A atau ΣF = m.a
Hukum II newton ini berkaitan dengan Hukum I newton, hukum II newton merupakan pengembangan dari hukum I newton.
Read More … Hukum Ke - 2 Newton

Sejarah Hukum Gerak Benda


Pembahasan tentang hukum gerak benda yang tercatat dalam sejarah dimulai dari seorang filsuf Yunani yang bernama Aristoteles. Pemikiran ilmiah Aristoteles inilah yang mendominasi pandangan tentang gerak benda selama bertahun - tahun. Pandangannya tentang gerak benda diterima oleh masyarakat luas karena sepertinya pandangan ini nampak mendukung terhadap apa yang orang amati di alam. Pandangan Aristoteles yang mengemuka pada waktu itu adalah bahwa berat berpengaruh terhadap benda yang jatuh. Ia berpendapat bahwa apabila dua buah benda yang berbeda beratnya dijatuhkan pada saat yang sama dari ketinggian yang sama dari atas permukaan bumi, maka benda yang lebih berat akan lebih cepat sampai permukaan bumi daripada benda yang lebih ringan. Dia juga menegaskan bahwa gaya harus terus diterapkan untuk menjaga suatu benda agar tetap bergerak (konsep ini bertantangan dengan hukum inersia).Walaupun kedua pandangan Aristoteles tersebut salah tetapi butuh waktu yang cukup lama untuk membantahnya. 
Ibnu Sina (Avicenna)

Sementara itu di Persia ilmu pengetahuan sedang berkembang pesat terutama dikalangan umat Islam. Salah satu ilmuwan yang terkenal adalah Ibnu Sina (980 - 1037). Ibnu Sina (Avicenna) dalam bukunya yang berjudul  Sindiran dan Pemberitahuan (Isharat wa Tanbihat) mengemukakan "You know if the object is left unaffected by external influence, it remains as it is", jika sebuah benda tidak dipengaruhi oleh pengaruh luar maka benda itu akan tetap (dalam kondisi semula).

Beberapa tahun kemudian Abul Barakat Hebattullah bin Malaka (1087-1164)  menyatakan dalam bukunya yang berjudul Al-Moatabar fil Hekma (Pertimbangan dalam Kebijaksanaan) yang artinya sebagai berikut  " The strongest power moves fast and takes a short time. The stronger the power, the faster the power, and the shorter the time. If the power does not decrease, the speed does not decrease, either". In chapter fourteen entitled the Vacuum, he pointed out that "The faster the speed, the stronger the power. The stronger the power that pushes the object, the faster the speed of the object at move, and the shorter the time spent for covering the distance".

Selain itu Abul Barakat masih dalam buku yang sama menyatakan bahwa " "In the wrestling arena, everyone has a force practiced against the other. If one of them retreated, this does not mean that his power disappears, but this retreated power still exists, because without it the second one would not need it to influence the first one".  



Ibnu Al Hayytham
Ibnu Al-Hayytham (965 - 1039) dalam bukunya yang berjudul The Scenes (Al-Manather) menyatakan "The moving object is encountered by an obstruction, and if this forces remains, this moving object retreats in the opposite direction in the same speed practiced by the first object and according to the power of obstruction".

Pendapat lain disampaikan oleh imam Fakhr El-Din Al-Razi (Abdullah Mohamed bin Omar bin Al-Hassan 1150 – 1210). Dalam bukunya yang berjudul The Eastern Disciplines in Theology and Natural Sciences (Al-Mabaheth Al-Mashrikayyah fi Illm Al-Illaheyyat wa Al-Tabi'yyat) menyatakan bahwa "the circle pulled by two equal forces until it stops in the middle, it is taken for granted that each forces has practiced an action that obstructs the other". 

Galileo Galilei
Di dunia barat, Galileo Galilei (1564 - 1642) berusaha membantah Aristoteles yang menyatakan bahwa benda yang lebih berat akan lebih cepat mencapai permukaan bumi daripada benda yang lebih ringan apabila dijatuhkan pada waktu yang sama dari ketinggian yang sama di atas permukaan bumi. Galileo melakukan dua percobaan. Dalam percobaan pertama, ia menjatuhkan sebuah peluru meriam dan peluru senapan (peluru yang berbentuk bola) secara bersamaan dari Menara Miring Pisa. Teori Aristoteles meramalkan bahwa peluru meriam (yang lebih berat) lebih dulu sampai ke permukaan tanah dibandingan dengan peluru senapan. Tapi Galileo menemukan bahwa dua benda jatuh dengan kecepatan yang sama dan memukul tanah kira-kira pada waktu yang sama.
Beberapa sejarawan mempertanyakan apakah Galileo pernah melakukan percobaan tersebut di menara Pisa, tapi ia diikuti dengan fase kedua dari pekerjaan yang telah didokumentasikan dengan baik. Eksperimen yang kedua ini melibatkan bola perunggu yang berbeda ukuran yang digelindingkan dalam papan miring. Galileo mencatat seberapa jauh bola akan bergulir di setiap interval satu detik. Dia menemukan bahwa ukuran bola tidak penting - tingkat keturunan di sepanjang jalan tetap konstan. Dari ini, ia menyimpulkan bahwa benda-benda yang jatuh bebas mengalami percepatan yang seragam terlepas dari massa, selama gaya luar, seperti hambatan udara dan gesekan, dapat diminimalkan.
René Descartes
 René Descartes (1596 - 1650) seorang filsuf Perancis mengemukakan tentang gerak inersia. Dalam bukunya yang berjudul "Principles of Philosophy," mengusulkan tiga hukum alam. Hukum pertama menyatakan "Bahwa setiap hal sejauh dalam kekuasaannya, selalu tetap dalam keadaan yang sama. Sebagai konsekuensinya jika sekali pindah maka akan selalu bergerak. Hukum kedua menyatakan bahwa "Semua gerakan "dari dirinya" adalah sepanjang garis luru". Dari kedua hukum tersebut dapat disimpulkan bahwa jika sebuah benda hanya dipengaruhi oleh kekuatan (gaya) yang ditimbulkan oleh dirinya sendiri maka akan ada dua kemungkinan, yang pertama apabila benda tersebut diam, maka benda tersebut akan tetap diam. Yang kedua jika benda bergerak akan tetap bergerak dalam garis lurus. Ini merupakan hukum pertama Newton jelas dinyatakan dalam sebuah buku pada tahun 1644, ketika Newton masih bayi. 

Isaac Newton

Pada tahun 1687,  Isaac Newton (1642 - 1727) menyatakan tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. 
  1. Hukum Pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada benda tersebut. Berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan).
  2. Hukum Kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.
  3. Hukum Ketiga: gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arah terbalik, dan segaris. Artinya jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan memberi gaya sebesar –F kepada benda A. F dan –F memiliki besar yang sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga terkenal sebagai hukum aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan –F adalah reaksinya.
Kalau kita lihat dengan seksama dari ketiga hukum Newton tersebut ternyata ada keterkaitan dengan pernyataan - pernyataan ilmuwan muslim sebelumnya. Hukum pertama Newton mirip dengan pernyatan Ibnu Sina. Hukum kedua Newton ternyata sama dengan pernyataan Abul Barakat Hebattullah bin Malaka, dan Hukum ketiga Newton sama dengan pernyataan yang dikemukakan oleh Abul Barakat Hebattullah bin Malaka, Ibnu Al-Hayytham, dan Fakhr El-Din Al-Razi. Walaupun demikian Newton-lah yang pertama menyatakan ketiga hukumnya secara matematika.
Dengan demikian terlihat bahwa para ilmuwan muslim sangat berperan terhadap perkembangan ilmu pengetahun dan teknologi yang berkembang saat ini. 

Sumber bacaan:
http://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/everyday-myths/newton-law-of-motion2.htm
http://en.islamstory.com/contributions-of-muslim-scientists-to-physics.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_gerak_Newton
http://www.alargam.com/general/arabsince/7.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newton
http://id.wikipedia.org/wiki/Ren%C3%A9_Descartes
Read More … Sejarah Hukum Gerak Benda

Besaran Fisika dalam Gerak Melingkar

Periode (T)
waktu yang diperlukan benda untuk menempuh lintasan satu lingkaran penuh.

T = 1/f   (sekon)

Frekuensi (f)
Banyaknya lintasan lingkaran penuh yang ditempuh benda dalam waktu satu sekon.

f = 1/T     (hz)



Kelajuan Linier (v)
Jarak yang ditempuh benda dibagi waktu tempuhnya.

V = 2 Л r / T   


v = kelajuan linier (m/s)
r = jari-jari lingkaran
T = periode (sekon)

Kecepatan Sudut (ω)

Besarnya sudut yang telah ditempuh dalam selang waktu tertentu. 
  
ω = 2 Л / T




ω = kecepatan sudut
T = periode (sekon)




Percepatan Sentripetal (as)

Percepatan yang selalu mengarah ke pusat lingkaran.

as = v2/r
as = percepatan sentripetal (m/s2)
r  = jari-jari lingkaran (m)
v = kelajuan linear (m/s)

Gaya Sentripetal (Fs)
Gaya yang arahnya menuju pusat lingkaran.
Fs = mv2/r
 

Fs = Gaya sentripetal (N)
m  = massa benda (kg)
v   = kelajuan linear ( m/s)
r   = jari-jari lingkaran (m)
Read More … Besaran Fisika dalam Gerak Melingkar

Gerak Melingkar Beraturan

Gerak Melingkar Beraturan merupakan gerak benda yang lintasannya berupa lingkaran, kelajuan benda tetap dan arah kecepatannya berubah-ubah dengan teratur.
Read More … Gerak Melingkar Beraturan