Rabu, 10 Desember 2008

BAB VI
LISTRIK ARUS SEARAH


6.1 Hukum Ohm

Arus listrik adalah aliran muatan listrik yang terjadi pada konduktor, misalnya :
- Logam  elektron-elektron
- Gas  ion positif dan elektron
- Larutan  ion positif dan ion negatif
Aliran muatan listrik terjadi karena ada sumber energi yang memompa muatan sehingga mutan mengalami gaya gerak listrik (ggl) yang menimbulkan arus listrik.
Gaya gerak listrik dapat diperoleh dari sumber energi listrik seperti baterai, aki, sel volta, dan lain-lain.
Dalam suatu rangkaian listrik tertutup, ggl ini disebut sumber tegangan karena dapat menimbulkan beda potensial sehingga arus listrik mengalir dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah.
Apabila arus listrik tersebut mengalir dalam konduktor logam (misalnya kawat tembaga) maka arah arus listrik (arus konvensional) berlawanan arah dengan aliran elektron.










Kuat arus listrik adalah banyaknya muatan yang mengalir melalui penampang kawat untuk selang waktu tertentu dan bernilai tetap, yang dirumuskan

q = muatan listrik (Coulomb)
t = selang waktu (sekon)
I = kuat arus listrik (Ampere)

j = rapat arus (A/m2)
A = luas penampang kawat (m2)
Sebagian besar peralatan listrik menggunakan suatu komponen yang dibuat dari bahan konduktor tertentu sehingga dapat diperhitungkan nilai hambatannya.
Hambatan (Resistor = R) bernilai konstan untuk suhu yang konstan pada suatu komponen ohmik, yaitu komponen yang mengikuti hukum Ohm, yang dituliskan
atau
V = tegangan (volt  v)
I = kuat arus (Ampere  A)
R = hambatan (ohm  )
Hukum Ohm :
Tegangan V berbanding lurus terhadap kuat arus I untuk suhu yang konstan
Ragam nilai resistor dapat dirancang dengan memperhatikan pengaruh panjang, luas penampang, dan jenis bahan resistor sesuai dengan rumus

R = nilai resistor ()
 = hambatan jenis bahan (m)
l = panjang kawat (m)
A = luas penampang kawat (m2)
Pada umumnya konduktivitas logam dapat dipengaruhi oleh suhu, sehingga dalam batas tertentu, perubahan hambatan jenis () sebanding dengan perubahan suhu (t)
 =o  t
R sebanding dengan 
R = Ro  t
karena Rt = Ro + R , maka
Rt = Ro + Ro  t
Rt = Ro (1+  t)
Rt = hambatan pada suhu toC ()
Ro = hambatan mula-mula ()
 = koefisien suhu hambatan jenis (oC-1)
t = perubahan suhu (oC)
Koefisien suhu hambatan jenis () pada sebagian besar logam (konduktor) berubah akibat kenaikan suhu (bernilai positif), namun pada bahan semikonduktor (grafit. Germanium, silikon) justru mengecil akibat kenaikan suhu (bernilai negatif).

 Contoh :
1. Gulungan kawat aluminium mempunyai diameter 2,59 mm dengan hambatan jenis  = 2,8x10-8 m. Untuk mendapatkan kawat berhambatan 2, berapa panjang kawat yang diperlukan ?
 Penyelesaian :
A = (22/7) x (2,59x10-3)2 = 2,11x10-5m2

Selasa, 09 Desember 2008

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

Hukum gerak Newton
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari

Dalam artikel ini kuantitas vektor ditulis tebal dan yang skalar ditulis miring.

Hukum gerak Newton adalah hukum sains yang ditemukan oleh Isaac Newton mengenai sifat gerak benda. Hukum-hukum ini dasar dari mekanika klasik.

Newton pertama kali mengumumkan hukum ini dalam Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) dan menggunakannya untuk membuktikan banyak hasil mengenai gerak objek. Dalam volume ke tiga (textnya), dia menunjukan bagaimana, menggabungkan Hukum gravitasi universal, hukum gerak dapat menjelaskan Hukum gerak planet Kepler.

[sunting] Pentingnya hukum gerak Newton

Alam dan Hukum alam tersembunyi dalam malam;
Tuhan berkata, Biar Newton jadi! Dan semua menjadi terang.

— Alexander Pope

Hukum gerak Newton, bersama dengan hukum gravitasi universal dan teknik matematika kalkulus, memberikan untuk pertama kalinya sebuah kesatuan penjelasan kuantitatif untuk fenomena fisika yang luas seperti: gerak berputar benda, gerak benda dalam cairan; projektil; gerak dalam bidang miring; gerak pendulum; pasang-surut; orbit bulan dan planet. Hukum konservasi momentum, yang Newton kembangkan dari hukum kedua dan ketiganya, adalah hukum konservasi pertama yang ditemukan.

Hukum Newton dipastikan dalam eksperimen dan observasi selama 200 tahun.

[sunting] Hukum pertama Newton: Hukum Inertia

Hukum ini juga disebut Hukum Inertia atau Prinsip Galileo.

Formulasi alternatif:

* Setiap pusat massa benda tetap berada dalam keadaan istirahat, atau gerak seragam lurus ke kanan, kecuali dipaksa berubah dengan menerapkan gaya ke benda tersebut.
* Sebuah pusat massa benda tetap diam, atau bergerak dalam garis lurus (dengan kecepatan, v, sama), kecuali diberi gaya luar.

Dalam notasi kalkulus, dapat dikemukakan dengan: \frac{d}{dt}\mathbf{v} = \mathbf{0}

Meskipun hukum Newton pertama merupakan khasus spesial dari hukum Newton kedua (lihat bawah), hukum pertama menjelaskan frame referensi di mana kedua hukum lainnya dapat dibuktikan benar. Frame referensi ini disebut referensi frame inertial atau Galilean referensi frame, dan bergereak dengan kecepatan konstan, yaitu, tanpa percepatan.

Dalam formal tidak resmi, Aristotle berpikir bahwa benda akan diam bila kalian biarkan diam, diam secara alami, dan gerakan membutuhkan suatu penyebab. Normal bila ia berpikir begitu, karena setiap gerakan (kecuali objek celestial) yang diamati oleh pengamat akan berhenti karena gesekan. Tetapi teori Galileo menyatakan bahwa "Benda bergeral secara alami dengan kecepatan tetap, bila dibiarkan sendiri."

Berjalan dari Aristotle "Keadaan alami benda adalah diam" ke hukum pertama Newton adalah penemuan yang penting dan dalam fisika. Dalam kehidupan sehari-hari, gaya gesek biasanya menyebabkan benda bergerak menjadi pelan dan membawanya ke keadaan diam. Newton menjelaskan model matematika yang seseorang dapat menurunkan gerakan benda dari sebab dasar: gaya.
Diperoleh dari "http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_gerak_Newton"
Kategori: Mekanika

ANGKA PENTING

Angka Penting



Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, yang terdiri dari angka eksak dan satu angka terakhir yang ditaksir (atau diragukan). Bila kita mengukur panjang suatu benda dengan mistar berskala mm dan melaporkan hasilnya dalam 4 angka penting, yaitu 114,5 mm. Jika panjang benda tersebut kita ukur dengan jangka sorong maka hasilnya dilaporkan dalam 5 angka penting, misalnya 114,40 mm, dan jika diukur dengan mikrometer sekrup maka hasilnya dilaporkan dalam 6 angka penting, misalnya 113,390 mm. Ini menunjukkan bahwa banyak angka penting yang dilaporkan sebagai hasil pengukuran mencerminkan ketelitian suatu pengukuran. Makin banyak angka penting yang dapat dilaporkan, makin teliti pengukuran tersebut. Tentu saja pengukuran panjang dengan mikrometer sekrup lebih teliti dari jangka sorong dan mistar.

Pada hasil pengukuran mistar tadi dinyatakan dalam bilangan penting yang mengandung 4 angka penting : 114,5 mm. Tiga angka pertama, yaitu: 1, 1, dan 4 adalah angka eksak karena dapat dibaca pada skala, sedang satu angka terakhir, yaitu 5 adalah angka taksiran karena angka ini tidak bisa dibaca pada skala, tetapi hanya ditaksir.
Aturan-aturan angka penting:

Semua angka bukan nol adalah angka penting

Angka nol yang terletak di antara dua angka bukan nol termasuk angka penting

Semua angka nol yang terletak pada deretan akhir dari angka-angka yang ditulis di belakang koma desimal termasuk angka penting

Angka-angka nol yang digunakan hanya untuk tempat titik desimal adalah bukan angka penting

Bilangan-bilangan puluhan, ratusan, ribuan, dan seterusnya yang memiliki angka-angka nol pada deretan akhir harus dituliskan dalam notasi ilmiah agar jelas apakah angka-angka nol tersebut adalah angka penting atau bukan




Bilangan penting diperoleh dari kegiatan mengukur, sedangkan bilangan eksak diperoleh dari kegiatan membilang. Hasil perkalian atau pembagian antara bilangan penting dengan bilangan eksak hanya boleh memiliki angka penting sebanyak bilangan pentingnya. Angka lebih kecil dari sama dengan 4 ditiadakan dalam pembulatan, sehingga angka sebelumnya tidak berubah. Angka lebih besar sama dengan 5 dibulatkan ke atas, sehingga angka sebelumnya bertambah dengan satu.

Banyak angka penting dalam hasil perkalian atau pembagian bilangan-bilangan penting sama dengan banyak angka penting dari bilangan penting yang memiliki angka penting paling sedikit. Hasil penjumlahan atau pengurangan bilangan-bilangan penting hanya boleh mengandung satu angka taksiran. Hasil memangkatkan atau menarik akar suatu bilangan penting hanya boleh memiliki angka penting sebanyak angka penting dari bilangan penting yang dipangkatkan atau ditarik akarnya.

BESARAN DAN SATUAN

FISIKA

BESARAN DAN SATUAN :
Besaran Pokok
Untuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam fisika, kita biasanya melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidaklah lengkap apabila tidak disertai data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, bila kita dapat mengukur yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka, berarti kita mengetahui apa yang sedang kita bicarakan itu.
Apa yang Anda lakukan sewaktu melakukan pengukuran? Misal Anda mengukur panjang meja belajar dengan menggunakan jengkal, dan mendapatkan bahwa panjang meja adalah 6 jengkal. Jadi, mengukur adalah membandingkan sesuatu yang diukur dengan sesuatu lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Dalam pengukuran di atas Anda telah mengambil jengkal sebagai satuan panjang.
Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka disebut besaran. Contoh besaran adalah panjang, massa, dan waktu. Besaran pada umumnya memiliki satuan. Panjang memiliki satuan meter, massa memiliki satuan kilogram, dan waktu memiliki satuan sekon. Tetapi nanti akan ada beberapa besaran yang tidak memiliki satuan, misalnya indeks bias cahaya dan massa jenis relatif.
Sebelum adanya standar internasional, hampir tiap negara menetapkan sistem satuannya sendiri. Penggunaan bermacam-macam satuan untuk suatu besaran ini menimbulkan kesukaran. Kesukaran pertama adalah diperlukannya bermacam-macam alat ukur yang sesuai dengan satuan yang digunakan. Kesukaran kedua adalah kerumitan konversi dari satu satuan ke satuan lainnya, misalnya dari jengkal ke kaki. Ini disebabkan tidak adanya keteraturan yang mengatur konversi satuan-satuan tersebut.
Akibat kesukaran yang ditimbulkan oleh penggunaan sistem satuan yang berbeda maka muncul gagasan untuk menggunkan hanya satu jenis satuan saja untuk besaran-besaran dalam ilmu pengetahuan alam dan teknologi. Suatu perjanjian internasional telah menetapkan satuan sistem internasional (Internasional System of Units) disingkat satuan SI. Satuan SI ini diambil dari sistem metrik yang telah digunakan di Perancis.
Besaran Pokok
Satuan
Singkatan
Dimensi
panjang
meter
Volum sebuah balok adalah hasil kali panjang, leaber dan tingginya (gambar 1). Panjang, lebar, dan tinggi adalah besaran yang identik, yaitu ketiganya memiliki dimensi panjang. Oleh karena itu, dimensi volum adalah panjang3. Jadi, dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokok.
Dimensi besaran pokok dinyatakan dengan lambang huruf tertentu (ditulis huruf besar) dan diberi kurung persegi, seperti diperlihatkan pada tabel 3. Dengan alasan praktis, sering dijumpai tanda kurung persegi ini dihilangkan. Dimensi suatu besaran turunan ditentukan oleh rumus besaran turunan tersebut jika dinyatakan dalam besaran-besaran pokok.
Dua besaran atau lebih hanya dapat dijumlahkan atau dikurangkan jika kedua atau semua besaran itu memiliki dimensi yang sama. Sebagai contoh kita tidak dapat menjumlahkan besaran kecepatan dengan besaran percepatan. Jadi, A + B = C hanya dapat kita jumlah jika ketiganya memilii dimensi yang sama.
Seringkali kita dapat menentukan bahwa suatu rumus salah hanya dengan melihat dimensi atau satuan dari kedua ruas persamaan. Sebagai contoh, ketika kita menggunakan rumus A = 2.phi.r untuk menghitung luas. Dengan melihat dimensi kedua ruas persamaan, yaitu [A] = L2 dan [2.phi.r] = L kita dengan cepat dapat menyatakan bahwa rumus tersebut salah karena dimensi kedua ruasnya tidak sama. Tetapi ingat, jika kedua ruas memiliki dimensi yang sama, itu tidak berarti bahwa rumus tersebut benar. Hal ini disebabkan pada rumus mungkin terdapat suatu angka atau konstanta yang tidak memiliki dimensi, misalnya Ek = 1/2 mv2 , di mana 1/2 tidak bisa diperoleh dari analisis dimensi.
Jika dapat menentukan bagaimana suatu besaran bergantung pada besaran-besaran lainnya, maka anda dapat menggunakan metode analisis dimensional untuk menentukan suatu persamaan yang menghubungkan besaran-besaran tersebut. Anda harus ingat karena dalam suatu persamaan mungkin muncul angka tanpa dimensi, maka angka tersebut kita wakili dengan suatu konstanta tanpa dimensi, misalnya konstanta k