Modul Fisika Kelas x Sem 1 & 2 - Kur 13

(1)

SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013 U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @

MATERI POKOK

Besaran didefinisikandengansesuatu yang dapatdiukurdandinyatakandengansatuan Satuan didefinisikansebagaipembandingdarisuatubesaran

Mengukur

didefinisikandenganmembandingkanantaraobjekukurdenganalatukurdandinyat akandengansatuanbesarantersebut

Besarandibagimenjadi 3 kelompok

1. BesaranPokok : BesaranUtama yang

menjadidasarpembandingdalammenentukanpengelompokanobjekpenghitung an

2. BesaranTambahan : BesaranPokok yang

diketahuikemudianberdasarkanperkembanganIlmuPengetahuandanukuransu atu unit objek yang belumtercantumdalamBesaranPokok

3. BesaranTurunan : Besaran yang tersusundari 2 ataulebihbesaranpokok, baiksejenismaupun lain jenis

A. BESARAN POKOK

BesaranPokokmerupakanbesarandasar yang

dipergunakanuntuklandasanpenghitungandasardalamFisika yang

selanjutnyadipergunakansebagaiacuanpenjabarandaribesaranselanjyunya

NO BesaranPokok Simbol Bes Sat MKS Sat CGS Simbol Sat DIMENSI

1 Massa m Kilo gram gram Kg atau gr M

2 Panjang p , l , t , h meter Centi meter m atau cm L

3 Waktu t Sekonataudetik s ataudt T

4 KuatArus I Ampere A

5 Suhu t Derajatatau ( 0 ) ( 0 )

6 IntensitasCahaya Ө Kandela K

7 JumlahZat n Molar Mol

B. BESARAN TAMBAHAN

BesaranTambahanpadadasarnyamerupakanbesaranPokok yang

munculkemudianseiringdenganperkembanganIlmuPengetahuandanTehnologi BesaranTambahandimunculkanuntukmenampungbesaranpokok yang

munculkemudiandimanaawalbesaranPokokmasihdipertahankansebanyak 7 Besaranbasar Yang termasukBesaranPokokadalah :

Radian ( Rad ) : MerupakanBesaranPokokuntukmenghitungsudutBidangdatar Staradian : MerupakanBesaranPokokuntukmenghitungsudutRuang

Bite :MerupakanBesaranPokokuntukmenghitungKapasitaslayanan data Pixel : BesaranPokokuntukmenghitungjmlbintikpadalayatkameratiap mm2 TahunCahaya : untukmenghitungjarakobjekangkasa di jagad Raya …………. dst

C. BESARAN TURUNAN

BesaranTurunanmerupakansuatubesaran yang didefinisikandengansejumlahbesaranPokok BesaranTurunantersusundariduaataulebihbesaranpokokbaiksejenismaupun lain jeniswalaupunkadangkalabesaranTurunanmempunyaiSimbolnamasatuansendiri

KompetensiDasar :MengukurbesarandanSatuan TujuanPembelajaran :

1. Siswadapatmenerapkanbesaran – besaran lain sesuaidenganbesaranpokok 2. Siswadapatmenurunkansuatubesaranturunandaribesaranpokok

3. SiswadapatmenerapkansatuandarisuatubesaranmenurutSatuanInternasional KELAS : X

SEMESTER : 1

(2)

Pages

2

SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013 Penyusun : Kotot Sutjahjo SPd

F I S I K A X

U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ Blog : kototsutjahjo.blogspot.com Perhatikanbesaranberikutini : NO Besaran Turunan Simbol Bes Rumus besaran BesaranPokok yang menyusun ΣΣΣΣbesp okok ΣΣΣΣjenisbe saran DIMENSI 1 Luas L ( A ) L = p.l m x m = m2 2 1 L . L L 2 2 Volume V V = p.l.t m x m x m = m3 3 1 L . L . L L3 3 Kecepatan V _{V =} _{km / s atau m/s} ₂ ₂ _{L / T} _LT-1 4 Percepatan a a= m/s 2

5 Gaya F F = m.a Newton = kg.m/s2

6 Usaha W W = F.s Joule = Nm 7 Momentum M M = mV 8 MassaJenis ρ _ρ₌ 9 Daya P P = 10 Tekanan P P =

TABEL KONVERSI SATUAN : satuan yang digunakanuntukmengkonversisatuan

EXA E 1018

PETA P 1016 Perhatikankonversisatuanberikutini :

TERA T 1012 1.000.000.000.000 2 GWatt = 2 x 109 = 2.000.000.000Watt

GIGA G 109 1.000.000.000 12 K Amp = 12 x 103 = 12.000 A MEGA M 106 1.000.000 6 Cm = 6 x 10-2 =1/600 m KILO K 103 1.000 5,4 H gr = 5,4 x 102 = 540 gr HEKTO H 102 100 7.200 mm = ……… m DEKA da 101 10 2500 Kg = ………. gr BesaranPokok, Tambahan&Turunan 64 η m =………. m Deci d 10-1 1/10 75 K Ω =………. Ω

Centi c 10-2 1/100 275 M joule = ………. joule

Mili m 10-3 1/1000 15.000 μm = ……… m

Micro μ 10-6 1/1000.000 450 c gr =………. gr

Nano η 10-9 1/1000.000.000 6 GBite = ……….….. Bite

Pico Þ 10-12 1/1000.000.000.000 85 T Bite = ……….. Bite

Femko f 10-16 Akto a 10-18 PENGUKURAN Pengukurandimaknaidengankegiatanmelakukankegiatanmegukurobjekbendadenganalatukur Proses pengukurandilakukandenganjalan : 1. membandingkanantara ……….. …… dengan ……… 2. Alatpembandingharus ……… 3. Hasilpengukuranditandaidengan ……….. DengandemikianPengukurandapatdidefinisikandengan ……… ……….. ALAT UKUR PANJANG

SecaraNasionalkitamenganutsatuanpengukuranpanjangStandartInternasional ( SI ) seperti : Satuanbesaranpanjang : meter ( m ) dengansegala derivative nyaseperti cm , mm, km dst Satuanbesaranmassa : kilo gram ( kg ) dengansegala derivative nyaseperti gr , mgrdst Adastandart lain yang

jugadipergunakanuntukmengukursatuanbesaranpanjangdanmassasepertiyangdianutolehEropadan Amerikaseperti :

Foot / kaki , mil : untukmenyatakansatuanbesaranpanjang Lebes / Lb, poun : untukmenyatakansatuanbesaranmassa

Disampingitumasihbanyaksatuan lain yang dipakaiuntukmenyatakansatuanbesaranseperti: inci , dim, once dsb

Dalampengukuranbesaranpanjangdipergunakanalatpengukur yang kitakenaldengan :

Meteran : ………..………. Mistar : ………..………. TUGAS 1 TUGAS 1 TUGAS 1 TUGAS 1

(3)

SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013 U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ skala nonius skala utama panjang objek

jangka sorong ( skala nonius )

hasil pengukuran = 2,34 cm objek

objek

meteran & penggaris berskala mm

hasil pengukuran = 42,7 - 42,8 cm hasil pengukuran = 42,5 - 43 cm

meteran & penggaris berskala cm

skala utama rahang tetap

objek ( kedalaman lubang ) mur pengunci

skala nonius rahang geser objek ( diameter luar )

kendali geser objek ( diameter dalam )

JangkaSorong : ………..………. Micro meter : ..………..………. JANGKA SORONG

Untukpengukurapanjangdenganketelitianhingga 0,01 cm atau 0,1 mm digunakanJangkaSorong Jangkasorongterdiridari :

Rahangtetap : tidakbergerak ,mempunyaiskala cm & mm , disebutskalautam

RahangGeser : bergerak , mempunyaiskalaVernier / Nonius , terdiri 9 cm dibagi 10 skala

PerhatikanGambardibawahini PerbandinganPembacaanSkalaukur

Cara membacapengukuranpadajangkasorong

Setelahdilakukanpemindaian / pengukuransepertipadamistarmaupunmeteranpadaobjek / bendaukur, perhatikanskala yang terbentukpadaskalaVernier / Nonius

Hasilpengukuranpadaskalautamamenunjukkanhasil 2,30 cm

PadaskalaNonius , dicariskala yang berimpitanpadaskalautama , terbacaangka 4 , halinimenunjukkanbahwaadakelebihanskalasebesar ( 4 x 0,01) cm = 0,04 cm

SelanjutnyahasilpengukuranskalautamadijumlahkandenganskalaNoniusmenghasilkanhasilsebesar 2,30 + 0,04 = 2,34 cm

MIKROMETER SEKRUP

Untukpengukuran yang membutuhkanketelitiantinggi, digunakanMikrometerSekrup , dimanaketelitianyasampai 0,01 mm atau 0,001 cm

MikrometerSekrupdipergunakanuntukmengukurbenda- bendapadaotomotifserta diameter kabel yang memerlukanukurandenganakurasi yang tepat.

LatihanSoal : Hitunglahhasilpengukurandibawahini :: H asil = cm S N = cm S U = cm S U = cm S N = cm H asil = cm H asil = cm S N = cm S U = cm S U = cm S N = cm H asil = cm H asil = cm S N = cm S U = cm S U = cm S N = cm H a sil = cm H a sil = cm S N = cm S U = cm S U = cm S N = cm H a sil = cm H a sil = cm S N = cm S U = cm S U = cm S N = cm H a sil = cm

Gambar Jangka Sorong

TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 2222

(4)

Pages

4 F I S I K A X

U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ Blog : kototsutjahjo.blogspot.com

MATERI POKOK

A. KINETIK GERAK LURUS

Benda dikatakanbergerakjikabendatersebutmengalami……… Dari …….. ………. Dalam proses tersebutpergerakanbendaselalumembutuhkan ……… 1. JARAK DAN PERPINDAHANYA

Perhatikangambardisampingberikutini >PerpindahanterjadibilaseseorangmenempuhperjalanandariSitubon dokeBondowosomelaluiBesukisejauh = …… +……= …….km >JarakdihitungberdasarkangarislurusantaraSitubondoke Bondowososecaralangsungsejauh. = …………...km Dari gejaladiatasdapatdisimpulkanbahwa : Perpindahandidefinisikandengan : ……… Jarakdidefinisikandengan : ………

2. KELAJUAN DAN KECEPATAN

Kelajuandihitugberdasarkanjarak rata-rata Kecepatandihitungberdasarkanperpindahan yang ditempuhtiapsatu-satuanwaktu yang terjaditiapsatusatuanwaktu

Dirumuskan: V = kelajuan = m/s Dirumuskan : V = kelajuan = m /s

S S = jarak = m d S = perpindahan = m

t = waktu = s d t = selangwaktu = s Perhatikangejalasepertigambardisampingberikutini :

JarakdariSitubondokebesuki = ………… km selama …….. mt JarakdariBesukikeBondowoso = …………. kmselama …….. mt Jarak Sit – Bdws lewat besuki = …………km selama ………mt Bila 1 jam = 60 menit , maka ………….. mt = ……….. jam Kelajuan rata-rata dariSitubondokeBondowosolewatbesuki

=

−

h

waktutempu

h

jaraktempu

rata

kelajuan.,

Kelajuan rata-rata = --- = --- = km/jam JarakSitubondolangsungkebondowoso = …… km WaktutempuhlangsungdariSitubondokebondowoso = ……. mt = ………… jam

=

−

waktu

n

perpindaha

rata

kecepa

tan

.,

--- = --- = km/jam

3. PERCEPATAN

Bilakitamempercepatlajukendaraanmakasemakin lama kendaraansemakin ……… Penambahankecepatan yang terjadidisebutPercepatan

Dirumuskan :

V = kelajuan= m /s t = waktu = s

KompetensiDasar :Menerapkan hukumGerakdan Gaya TujuanPembelajaran :

1. Siswadapatmenghitunggeraklurus

2. Siswadapatmenggunakan hokum Newton

besuki situbondo bondowoso 40 mt 35 km 50 mt 25 km 30 mt 30 km S itu b o n d o B o n d o w o s o 2 5 k m B e s u k i 3 5 k m 3 0 k m

t

S

V

=

dt

dS

V

=

t

V

a

=

KELAS : X SEMESTER : 1

SMK Ibrahimy

(5)

SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013 U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ a = percepatan = m/s Dengandemikiandapatdisimpulkanbahwa :

Kendaraan yang bergerakakanmenempuh ……… dalamwaktutertentu Bilakendaraanbergerakberartikendaraantersebutmempunyai ………. ( V ) Bilakecepatansemakinbertambahdianggapmempunyai ……….. ( a )

Bilakecepatantidakbertambahkendaraantetapmelajutetapi ……….. tetap , halinimenandakanbahwa ………..… ( a = 0 )

4. GERAK LURUS

i. GERAK LURUS BERATURAN ( GLB )

Bilakitamenjalankan kendaraan dijalan lurus dengan kecepatan tetap tanpa melakukan penambahan kecepatan setiap detiknya, maka lajukendaraantetap konstan, dengan demikian akan diperoleh pemahaman bahwa :

- Kendaraan tersebut melintasi jalan yang lurus

- Kecepatanya tetap ( Vt = Vo ) dimana kecepatan awal = kecepatan selama berjalan - Percepatan = 0 ( tidak terdapat penambahan kecepatan )

ii. GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN ( GLBB )

Bilakitamenjalankan kendaraan dijalan lurus dengan kecepatan semakin lama semakin cepat dengan penambahan kecepatan yang teratur setiap detiknya, maka lajukendaraansemakin cepat pula, dengan demikian akan diperoleh pemahaman bahwa :

- Kendaraan tersebut melintasi jalan yang lurus

- Kecepatan semakin lama semakin cepat ( Vt > Vo ) kecepatan selama perjalanan lebih besar daripada kecepatan awal

- Percepatan tetap > 0 ( penambahan kecepatan tiap detinya tetap )

Dari grafik GLB dan GLBB tersebut dapat dibedakan tentang hal hal berikut

Pada Grafik GLB Pada Grafik GLBB

- Kecepatan awal ( Vo) sebesar Vt sebesar Vo = 0 ( tdk ada )

- Kecepatan akhir ( Vt ) sebesar Vt sebesar Vt > 0 ( ada )

- Percepatan ( a ) sebesar a = 0 ( tdk ada ) sebesar a > 0 ( ada ) Apabila kendaraan tersebut sudah mempunyai kecepatan awal dan mempunyai percepatanmaka akan diperoleh gambaran grafik sebagai berikut :

Suatu kendaraan yang bergerak kadang mengalami penambahan kecepatan kadang mengalami pengurangan kecepatan maka rumus diatas dapat ditulis :

Dimana bila semakin cepat ( a = + ) semakin lambat ( a = - ) V1 Vt Vo V Vt

t

V Vt

t

Grafik GLB Grafik GLBB 0 0 V Vt Vo 0

t

Diperoleh rumusan sbb : Vt = Vo + V1 V1=

a.t

Jarak yang ditempuh sebesar

Vt = Vo +

a.t

S = Vo.t + ½

a.t

2 Vt = Vo ±

a.t

S = Vo.t ± ½

a.t

2

Vo = Kecepatan awal/ mula-mula = m/s Vt = Kecepatan setelah bergerak = m/s

a = Percepatan = m/s2

S = jarak yang ditempuh = m

(6)

Blog : kototsutjahjo.blogspot.com

1. Tentukan jarak yang ditempuh sebuah sebuah yg bergerak dg

2. Sebuah partikel bergerak selama 10 menit, bila kec. 20 cm/dt, hitunglah jarak tempuhnya

3. Pada jarak 5 km dari setasiun ,sebuah kereta bergerak dengan kecepatan 72 km/jam selama 30 menit , Hitunglah

a. Jarak tempuh selama 30 me 4. Sebuah mobil bergerak

km/jam, hitunglah

a. Kecepatan Relatif Mobil thd sepeda motor 5. Dua orang pelari , Amin

dan Badu 10 m/s .Hitunglah waktu yang diperlukan Badu mengejar Amin

6. Mobil bergerak dengan kecepatan 50 m/s kemudian di rem sehingga kec menjadi 20 m/s selama 5 dt. Hitunglah jarak

7. Sepeda Motor bergerak dengan kec 72 km/jam kemudian di rem ,setelah 40 m sepeda motor itu berhenti. Hitunglah waktu yang diperlukan selama pengereman

8.

GERAK VERTIKAL

- Gerak vertikal pada prinsipnya sama dengan gera

- Pada gerak vertikal terdapat gerak vertikal keatas dan kebawah

- Jarak tempuh yang dimaksud dlm gerak vertikal berupa ketinggian ( h ) - Percepatan benda dipengaruhi oleh percepatan Grafitasi ( g = 10 m/s

Bila bergerak keatas g = ( Perbandingan gerak Vertikal dan Horisontal

DINAMIKA GERAK LURUS Vertikal

Sebuah mobil dari keadaan diam bergerak hingga mempunyai grafik V terhadap t seperti gambar. Hitunglah jarak yang ditempuh selama 12 detik

Horisontal

h g

1. Sebuah peluru ditembakkan keatas dengan kec awal Vo = 80 m/s, bila gesekan dg udara diabaikan dan g = 10 m/s

a. hitunglah tinggi maksimum (h

b. waktu (tmax) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max

2. Sebuah tendangan bebas pd permainan sepak bola ,lintasan bola mencapai tinggi mak 20 m dari atas tanah, bila gesekan diabaikan dan g = 10 m/s2 ,Hitunglah :

a. waktu (tmax) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max

b. Waktu yg diperlukan untuk bola untuk kembali mencapai tanah

• Untuk mempelajari Dinamika gerak kita harus memahami terlebih dahulu tentang G

• Gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang menghasilkan gerak suatu benda

• Bila benda bergerak selalu mempunyai percepatan - Gerak dimiliki oleh suatu benda ( m )

- Pergerakan benda mempunyai percepatan ( a )

1. Seorang anak menarik kereta yang massanya 0,4 kg bergerak dengan percepatan 0,2 m/s

kereta tersebut ( dilakukan anak )

2. Seorang anak mendorong meja yang masanya 2

percepatan gerak meja tersebut bila gaya yang dikeluarkan anak tersebut sebesar 60 N

LATIHAN SOAL KINETIKA GERAK LURUS

• JARAK & PERPINDAHAN • KELAJUAN & KECEPATAN • PERCEPATAN • GERAK LURUS

SMK

Blog : kototsutjahjo.blogspot.com

Tentukan jarak yang ditempuh sebuah sebuah yg bergerak dg

Sebuah partikel bergerak selama 10 menit, bila kec. 20 cm/dt, hitunglah jarak tempuhnya

Pada jarak 5 km dari setasiun ,sebuah kereta bergerak dengan kecepatan 72 km/jam selama 30 menit a. Jarak tempuh selama 30 menit

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 108 km/jam, mendahului sepeda motor yang kec nya 72 km/jam, hitunglah

Kecepatan Relatif Mobil thd sepeda motor b. Jarak keduanya

Dua orang pelari , Amin bergerak lebih dahulu, setelah 8 detik Badu menyusul, bila kec. Amin 6 m/s dan Badu 10 m/s .Hitunglah waktu yang diperlukan Badu mengejar Amin

Mobil bergerak dengan kecepatan 50 m/s kemudian di rem sehingga kec menjadi 20 m/s selama 5 dt. jarak yang ditempuh selama pengereman

Sepeda Motor bergerak dengan kec 72 km/jam kemudian di rem ,setelah 40 m sepeda motor itu berhenti. Hitunglah waktu yang diperlukan selama pengereman

GERAK VERTIKAL

Gerak vertikal pada prinsipnya sama dengan gerak mendatar Pada gerak vertikal terdapat gerak vertikal keatas dan kebawah

Jarak tempuh yang dimaksud dlm gerak vertikal berupa ketinggian ( h ) benda dipengaruhi oleh percepatan Grafitasi ( g = 10 m/s Bila bergerak keatas g = ( - ) dan bergerak kebawah g = ( + ) Perbandingan gerak Vertikal dan Horisontal

GERAK LURUS

Sebuah mobil dari keadaan diam bergerak hingga mempunyai grafik V terhadap t seperti gambar. Hitunglah jarak yang ditempuh selama 12 detik

Horisontal S

a HorisontalHorisontal HorisontalHorisontal Kecepatan Vt = Vo ± at Jarak S = Vo. t ± ½ a t

Sebuah peluru ditembakkan keatas dengan kec awal Vo = 80 m/s, bila gesekan dg udara diabaikan dan g = 10 m/s2,

tinggi maksimum (hmax) yg dpt dicapai

) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max

Sebuah tendangan bebas pd permainan sepak bola ,lintasan bola mencapai tinggi mak 20 m dari atas tanah, bila gesekan diabaikan

,Hitunglah :

) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max Waktu yg diperlukan untuk bola untuk kembali mencapai

Untuk mempelajari Dinamika gerak kita harus memahami terlebih dahulu tentang Gaya

Gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang menghasilkan gerak Bila benda bergerak selalu mempunyai percepatan

Gerak dimiliki oleh suatu benda ( m )

Pergerakan benda mempunyai percepatan ( a )

Seorang anak menarik kereta yang massanya 0,4 kg bergerak dengan percepatan 0,2 m/s2 hitunglah Gaya yang dimiliki oleh kereta tersebut ( dilakukan anak )

Seorang anak mendorong meja yang masanya 20 kg , hitunglah percepatan gerak meja tersebut bila gaya yang dikeluarkan anak tersebut sebesar 60 N

LATIHAN SOAL KINETIKA GERAK LURUS

JARAK & PERPINDAHAN • KELAJUAN & KECEPATAN PERCEPATAN • GERAK LURUS

Latihan

Pages

F I S I K A X

Tentukan jarak yang ditempuh sebuah sebuah yg bergerak dg kecepatan 4 m/s selama 20 dt Sebuah partikel bergerak selama 10 menit, bila kec. 20 cm/dt, hitunglah jarak tempuhnya

Pada jarak 5 km dari setasiun ,sebuah kereta bergerak dengan kecepatan 72 km/jam selama 30 menit b. Posisi kereta pada detik terakhir

dengan kecepatan 108 km/jam, mendahului sepeda motor yang kec nya 72 b. Jarak keduanya 30 mt kemudian

bergerak lebih dahulu, setelah 8 detik Badu menyusul, bila kec. Amin 6 m/s dan Badu 10 m/s .Hitunglah waktu yang diperlukan Badu mengejar Amin

Mobil bergerak dengan kecepatan 50 m/s kemudian di rem sehingga kec menjadi 20 m/s selama 5 dt. Sepeda Motor bergerak dengan kec 72 km/jam kemudian di rem ,setelah 40 m sepeda motor itu berhenti. Hitunglah waktu yang diperlukan selama pengereman

k mendatar Pada gerak vertikal terdapat gerak vertikal keatas dan kebawah

Jarak tempuh yang dimaksud dlm gerak vertikal berupa ketinggian ( h )

benda dipengaruhi oleh percepatan Grafitasi ( g = 10 m/s2 ) dimana : dan bergerak kebawah g = ( + )

V (m/dt) 10 6 0 8 12 14 t ( dt) No 1 No 2 Vt = 0 hmax tmax

Sebuah mobil dari keadaan diam bergerak hingga mempunyai grafik V terhadap t seperti gambar. Hitunglah

VertikaVertikallll VertikaVertika Kecepatan Vt = Vo ± at Vt = Vo ± gt

S = Vo. t ± ½ a t2 h = Vo.t ± ½ gt2

Sebuah peluru ditembakkan keatas dengan kec awal Vo = 80 m/s,

) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max Sebuah tendangan bebas pd permainan sepak bola ,lintasan bola mencapai tinggi mak 20 m dari atas tanah, bila gesekan diabaikan

) yg dipergunakan untuk mencapai tinggi max Waktu yg diperlukan untuk bola untuk kembali mencapai

Vo Vo=0

tmaxtmax

Untuk mempelajari Dinamika gerak kita harus memahami Gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang menghasilkan gerak

F = m.a

F = Gaya = Newton

M = massa = kg

a = percepatan = m/s2 Seorang anak menarik kereta yang massanya 0,4 kg bergerak

hitunglah Gaya yang dimiliki oleh 0 kg , hitunglah percepatan gerak meja tersebut bila gaya yang dikeluarkan anak

a F m F a _m Latihan 2 m a Latihan TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 4444

Pages

6

/ kurikulum 2013 U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @

Pada jarak 5 km dari setasiun ,sebuah kereta bergerak dengan kecepatan 72 km/jam selama 30 menit

dengan kecepatan 108 km/jam, mendahului sepeda motor yang kec nya 72

bergerak lebih dahulu, setelah 8 detik Badu menyusul, bila kec. Amin 6 m/s Mobil bergerak dengan kecepatan 50 m/s kemudian di rem sehingga kec menjadi 20 m/s selama 5 dt.

8 12 14 t ( dt) 2 = Newton Latihan 1 TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 3333

(7)

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK i. HUKUM NEWTON I ( Hukum Kelembaman )

Jika Resultan dari gaya gaya yang bekerja pd benda yang sama dengan nol, maka benda tsb: - Bila diam akan tetap diam mempertahankan diam

- Bila benda tersebut bergerak akan tetap ingin bergerak

- Bila bergerak beraturan akan mempunyai kecenderungan untuk bergerak terus

ii. HUKUM NEWTON II ( Gaya dan Percepatan )

HUKUM NEWTON II ( Hukum Aksi Reaksi )

F = gaya aksi F1= gaya reaksi F2 = gaya reaksi N W N W Ftarikan 300 Fgerak

1. Sebuah benda masanya 80 kg bergerak dengan percepatan 2 m/s2, bila g = 10 m/s2Hitunglah a. Gaya benda F b. Gaya Normal N c. Gaya berat W F T W F N W N W N F W 300 600 P T W = 300 N Beban diatas Kendaraan yg Mula mula diam

Bila kendaraan digerakkan secara tiba-tiba : - Kendaraan berjalan secara tiba-tiba - Beban akan tertinggal & Jatuh

Beban diatas Kendaraan yg bergerak cepat Bila kendaraan berhenti secara tiba-tiba :

- Kendaraan berhenti secara tiba-tiba - Beban akan tetap bergerak kedepan Beban yg diam akan tetap diam ( enggan bergerak) Beban yg bergerak akan tetap bergerak ( enggan berghenti)

Keengganan untuk bergerak maupun berhenti dengan

mempertahankan keadaan semula disebut Kelembaman / Inersia

Enggan bergerak Enggan berhenti 450 T P W = 300 N 2. Perhatikan gambar disamping Hitung : c. Tegangan tali P d. Tegangan tali T 1. Perhatikan gambar disamping Hitung : a. Tegangan tali P b. Tegangan tali T

Percepatan benda yang disebabkan Gaya ( F ) besarnya berbanding lurus dengan Gaya itu dan berbanding terbalik dengan massanya

F = m.a

Hal hal yang perlu diperhatikan dlm H Newton II 1. Gaya berat ( W ) mengarah kebawah

2. Gaya Normal ( N ) tegak lurus bidang kerja 3. Gaya Gesek ( f ) berlawanan arah benda 4. Tegangan Tali ( T ) menjauhi titik tinjauan

F = Gaya = N m = massa = kg a = perc. = m/s2 f Latihan 3 Latihan 4 m = 80 kg a = 2 m/s2 m = 80 kg

2.Sebuah benda masanya 80 kg ditarik dengan Gaya 400 N dengan sudut 300 terhadap bidang datar . Hitunglah

a. Gaya benda F gerak b. Gaya Normal N

c. Gara Berat W ( g = 10 m/s2 ) N = W = m.g N + F. Sin ά = W

Jika sebuah Gaya F diberikan pada sebuah benda maka pada saat yang sama Benda tersebut melakukan Gaya bertahan sebesar F1 yang besarnya sama dg F dg arah berlawanan

F F1 F = F1

Keadaan ini berlaku pula bila pada benda diberi gaya luar sebesar F2 dg arah berlawanan dg F ( benda tetap diam )

F F1 _F

2

F = F1+ F2

Bila tidak ada gaya perlawanan dari luar, tetapi jumlah Benda lebih dari satu maka besarnya Gaya Reaksi merupakan jumlah dedua benda tersebut( benda tetap diam )

F = F1+ W F F1 W KELAS : X SEMESTER : 1

SMK Ibrahimy

TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 555 5

(8)

Pages

8 F I S I K A X

U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ Blog : kototsutjahjo.blogspot.com 1. POSISI PARTIKEL

GerakRotasi didefinisikan denganGerak suatu benda pada porosnya ( lihatgambar ) Dimana : O = Sumbu / PorosPutar

P = Posisititikbendasaatberputar

s =Jarakputar yang ditempuhbenda = m

Ɵ = SudutPutar( sudut Polar ) = radian

r = jari-jari( jaraktetaptitik P terhadap O ) = m dari kondisi diatas diperoleh hubungan :

x = r cos Ɵ

y = r sin Ɵ

r2 = x2 + y2

Bila P menempuh 1 ( satu ) putaranpenuhsepanjanglingkarandarisumbu x

Maka (s) yang ditempuh = kelilinglingkaran ( = ) sehinggapersamaan yang dihasilkan : Dimana :

1 putaran = 3600 = 2π rad 1 rad = 180/π derajat= 57,3 0

2. KECEPATAN SUDUT ( W )

KecepatanSudut( kec. Anguler ) : Kecepatanbenda yang berputarpadaPorosnya ArahRotasidilukiskan SEARAH JARUM JAMyang dirumuskandengan

W =Ɵ

W =( Ɵ2 − Ɵ1) ( 2 − 1 )

Latihan 4 Sebuah lemari beratnya 80 N didorong oleh seorang anak dengan

Gaya 60 Newton , Hitunglah : a. Keadaan Lemari tersebut

b. Agar lemari dpt bergeser berapa gaya tambahan ( Ft ) yang

harus diberikan untuk membantu anak tersebut

c. Bila Gaya tambahan ( Ft’) diperbesar hingga 50 N hitunglah

gaya gerak lemari beserta arahnya

W F F Ft W x O P s Ɵ y r Ɵ =2 Ɵ = 2 Latihan 5

1. Sebuah roda berputar pada porosnya, posisi katup pompa ( pentil )bergerak melingkar dg posisisudut berubah menurut persamaan Ɵt = 2t2 + 4 t , Tentukan posisisudut pada :

a. 2 detik pertama b. 6 detik pertama

2. Sebuah baling-baling berputarpadaporosnya, memenuhi persamaan Ɵt = 3t + 2t2 Tentukan

posisi Sudut pada : a. 4 detikpertama b. 3 detikberikutnya

W

Type equation here.

Dimana :

W = KecepatanSudut = rad/s Ɵ = PerpindahanSudut = rad = SelangWaktu = s P1 Ɵ1 Ɵ2 r y O P2 x 1. Sebuah roda berputar pada porosnya, posisi katup

pompa ( pentil ) bergerak melingkar dengan posisi sudut berubah menurut persamaan

Ɵt = 3t 2

+ 4 t + 10 ,

a. Tentukan posisi sudut pada : t = 2 detik b. Kecepatan sudut rata-rata pada t = 10 detik

Latihan 6

2. Sebuah baling-baling berputarpadaporosnya, memenuhipersamaanƟt = 3t + 2t

2

a. Tentukanposisidudutpada t = 4 detik

b. Kecepatan sudut rata2 antara t = 4 sd 15detik PosisiPartikel – KecepatanSudut HubunganGerakRotasi&Translasi TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 666 6

Padasaat partikel / titik P bergerak sepanjang lingkaran dari sumbu x posisi ( Ɵ = 0 ) ketitik P lintasan yg ditempuh adalah Busur sepanjang ( s )atau posisi sudutnya adalah Ɵ yang memenuhi :

Ɵ =

(9)

SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013 U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ BilasebuahbendaberputarsecaraRotasidenganjarakterhadapporos( r ) Maka : > Benda akanmenempuhsudutputassebesar Ɵ

Menempuhlintasansebesar ( s )

SehinggaJarak yang ditempuh P sepanjanglintasan( s ) : Jaraktempuh( s ) disebutjugaJarakPerpindahan Linier SehinggaKecepatan Linier ( v ) dirumuskandengan

Sebuah Benda akanmengalamiperubahanbentukbiladiberigayadariluar PadabendaPadat,

perubahanygterjadisangatkeciltetapimenimbulkanPerubahankeseimbanganStatiknya yang disebutBenda Tegar

Benda Tegardidefinisikansebagaisuatubendatidakberubahbentukbiladiberi Gaya Luar 1. MOMEN GAYA ( TORSI )

BilaSebuah Gaya ( F )bekerjapadabenda yang mempunyaititikPutar ( O )

SedangkanjarakFayadantitikPutarberjarak ( d )

Akan timbulEfekPutar yang disebut MOMEN GAYA( TORSI )

MOMEN GAYAdidefinisikandenganperkalianantara Gaya ( F ) dg Jarakputar

2. MOMEN KOPEL

Momen Gaya &MomenKopel TitikTangkap Gaya Resultan

Dimana :T T T T = Momen Gaya = Nm

F = Gaya = N

d = Jari – jari / jaraksumbu = m

O P s Ɵ y r Ɵ = s = Ɵ. r v = W.W.W.W.r Dimana : W = KecepatanSudut = rad/s Ɵ = PerpindahanSudut = rad r = Jari – jariLintasan = m

s = PanjangLintasan / Perpindahan Linier = m v = Kecepatan Linier = m/s Perludiingat : 1 rad = 1 putaran Ø = 2π r GerakTranslasi :penggambaranlintasan( s ) dalamlintasanLurus / Linier Latihan 7 F d O T T T T = F . d TTTT ( + ) = searahjarum jam TTTT ( - ) = kebalikanjarum jam Kipasangindirangcangungtukberputar 360 rpm a. Nyatakankecepatansudutdalam ( rad/s ) b. Tentukanpanjang baling-baling maksimumygdapatdibuatsehingga linier baling-baling tidakmelebihi 340 m/s

Sebuah CD dg radius 8 cm berotasi 1200 rpm, Hitung a. NyatakankecepatansudutCD dalam ( rad/s ) b. Kecepatan Linier sebuahtitikberjarak 3 cm dan 8

cm darisumbu

c. JarakPerpindahan Linier titik 3 cm & 8 cm

1 2

Latihan 8 PerhatikanGambardisampingLingkaranBesarmerupakanRodadengan

jari-jari 20 cm sertaLingkarankecilmerupakan Gear Rantai dengan jari-jari 4 cm , HitunglahBeban B yang timbulbila:

a. Rodadiberi Gaya F = 800 N ( lihatGbr 1 ) b. Rantaidiberi Gaya F = 800 N ( lihatGbr 1 ) c. F B F B Gambar 1 Gambar 2

• BilaDuabuah Gaya ( F )bernilai sama bekerjadengan Arah berlawanandisebutKOPEL

• Kopel yg bekerja pd sebuah bendadisebut MOMEN KOPEL ( M )

• MOMEN KOPEL ( M ) : Hasil kali antara Gaya ( F ) denganjarakantarakedua Gaya ( d) F F d M = F.d M = MomenKopel = Nm F = Gaya Kopel = N D = Jarakkeduagaya = m

Sebuahbatang AB yang panjangnya 4 m ,bekerja 4 buahGaya F1 =

F2sebesar 10 N dan F3 = F4 sebesar 6 N spt gbr disamping, Hitunglah :

a. MomenKopel F1dan F2 dan arahnya

b. MomenKopel F3dan F4 dan arahnya

c. MomenKopelBatang AB dan arahnya

2m 1m 1m A B Latihan 9

1

3. HUBUNGAN ANTARA GERAK ROTASI & TRANSLASI

TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 7777

(10)

Pages

10 F I S I K A X

3. KOORDINAT TITIK TANGKAP GAYA RESULTAN

• BilaBeberapaGaya ( F ) baikygNilainya Samamaupun Berbedabekerjabersama-sama akan menghasilkan GerakTrasnlasimaupun Rotasi

• UntukitudiperlukanDuasyarat agar suatubendaTegarSeimbangYaitu :

esultan Gaya = 0 ∑ ' = 0 ResultanMomen = 0 ∑ ) = 0 F1= 8N F2=12N F3= 8N F4=12N 2m 2m 2m F1= 8N F2=12N F3= 8N F4=12N 2m 2m 2m 2. HitungMomenKopelpadaBatangdiatas 3. HitungMomenKopelpadaBatangdiatas 6 m ,4 N 80 N 60 N 1. Sejumlah Gaya BekerjapadabidangsepertiGambardiatasHitu nglah :

a. Resultan Gaya yang terjadi b. TitiktangkapResultannya

2. Sejumlah Gaya

BekerjapadabidangsepertiGambardiatasH itunglah :

c. Resultan Gaya yang terjadi d. TitiktangkapResultannya F1= 8N F2=10N F3= 6N F4=14N 4m 1m 2m A B F1= 18N F2=10N F3= 8N F4=16N 5m 4m 6m A B 2. PerhatikanGambardiatasHitunglah : a. Gaya Resultanya

b. LetakBenda Bulat agar bebanseimbang 6 m ,4 N

80 N

30 N

1. PerhatikanGambardiatasHitunglah : a. Gaya Resultanya

b. LetakTumpuan agar bebanseimbang

1,5 m 4 ,5m Letak ? Letak ? A B C D 20 kg M 4. PerhatikanGambar,panjangbatang 2 m danmasanya 20 kg , pada ujungnya dikait tali membentuk sudut 300 HitunglahTeganganTali minimum agar tali tidak putus 3. PerhatikanGambardiatas AD = 8m , AB = 1 m ,

BC = 5m , masabatang 80 kg , Hitunglah Massa Mmaksimum agar bebanseimbang

T 60 kg 2 m , 20 kg 300 Latihan10 SoalPengayaan : TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 888 8

(11)

MATERI POKOK

- Ada keterkaitan antara Usaha dan Energi

- Usaha dipandang sebagai banyaknya Energi yang diubah dari bentuk Energi satu ke lainya - Energi dipandang sebagai kemampuan untuk melakukan Usaha ( Kerja )

1. USAHA OLEH GAYA TETAP

2. ENERGI POTENSIAL 3. ENERGI KINETIK 4. ENERGI MEKANIK Epot = E. Potensial = J m = massa = kg h = ketinggian = m g = grafitasi = 10 m/s2 A Epot = maximum Ekin = nol ( 0 ) B E pot = ada Ekin = ada C Epot = nol ( 0 ) Ekin = maximum

1. Seorang anak berlari / meluncur dari atas bukit dengan ketinggian 45 m, bila g = 10 m/s2, Hitunglah kecepatan anak tersebut setibanya dikaki bukit

2. Sebuah Truk dengan muatanya mempy masa 2 Ton, dlm kedaan bergerak dg kec 72 km/jam, Ketika tepat dititk A direm dengan Gaya 4.104 N, truk berhenti dititik B, Hitunglah

a. Energi Kinetik Truk sebelum di rem b. Jarak AB ( mulai direm hingga berhenti )

3. Seorang anak bermain ayunan , pada posisi dibawah anak tersebut berayun dg kecepatan 4 m/s mendatar , hitunglah tinggi maksimum yang dapat dicapai anak tersebut

m V g h m V m g h F S - Jika suatu Gaya F ( besar dan arahnya tetap ) bekerja pada suatu benda

sehingga benda berpindah sejauh S dengan arah perpindah an sama dengan arah gaya maka Usaha ( W ) yg terjadi sebesar

- Jika arah perpindahan membentuk sudut ά maka terhadap Gaya F, maka besarnya komponen F 1 = F. Cos ά dimana W sebesar :

W = F.s

W = F.Cos ά.s Bila suatu benda diketinggian ( h ) dari

tanah , akibat gaya grafitasi bumi maka Benda tersebut akan mempunyai Energi Potensial sebesar

W = Usaha = Joule F = Gaya = N S = Perpindahan = m

Epot = m.g.h

Bila benda tersebut jatuh ketanah dengan kecepatan V maka Benda tersebut akan mempunyai Energi Kinetik sebesar

Ekin = ½ m.V2

Epot = E. Kinetik = J

m = massa = kg V = kecepatan = m/s E pot = Energi tempat

E kin = Energi gerak

Bila benda jatuh kebawah akan mencapai ketinggian yang berbeda setiap saat, hal ini dapat dapahami bahwa bila benda menuju kebawah maka :

- jarak benda – tanah makin kecil ( E pot ) mengecil - kecepatan jatuh menuju ketanah ( E kin ) semakin besar

Em=Ep+Ek

Hukum Kekekalan Energi E mek = E pot + E kin

Evaluasi 1 Vb B A h=45m A h V B A S B V F Kompetensi Dasar :Konsep Gaya , Usaha, Energi dan Daya dalam bentuk persamaan TujuanPembelajaran :

1. Siswadapat memformulasikan konsep gaya, usaha, energi dan Daya dalam bentuk persamaan 2. Siswa dapat menerapkan konsep Gaya,Usaha, Energi dan Daya ke dalam bidang tehnik

F ά F1 S KELAS : X SEMESTER : 2

SMK Ibrahimy

(12)

Pages

12 F I S I K A X

U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ Blog : kototsutjahjo.blogspot.com 5. DAYA ( POWER ) F t S

Daya merupakan besarnya Usaha yang dilakukan gaya tiap satu satuan waktu

Bila suatu gaya mendatar ( F ) melakukan usaha ( W ) ,selama satu satuan waktu ( t ) maka Usaha yang dilakukan oleh Gaya itu dirumuskan dengan :

* =+

P = Daya = Watt W = Usaha = Joule

1. Sebuah derek dipergunakan untuk mengangkat benda yg masanya 100 kg hingga setingi 10 m dalam waktu 5 dt, jika g = 10 m/s2, hitunglah :

a. Gaya yg diperlukan mengankat benda b. Usaha yg dilakukan Derek

c. Daya angkat derek tersebut

3. Air terjun yg tingginya 100 m, mengalirkan air sebanyak 1.200 m3 tiap 2 detik untuk memutar turbin, jika g = 10 m/s2 Hitunglah: a. Energi/Usaha yg timbul pada air terjun b. Daya yang diterima turbin

Ingat :

, =

-dimana v = vol air

2. Sebuah benda yang massanya 2 kg mula mula diam, kemudian diberi gaya konstan sebesar 4 N arah mendatar selama 10 dt, jika g = 10 m/s2, hitunglah :

a. Usaha yang dilakukan gaya tersebut b. Daya yang timbul pada benda tersebut

Hitunglah : a. F b. W c. P m = 40 kg g = 10 m/s2 h = 5 m t = 4 dt Evaluasi 2

(13)

MATERI POKOK

1. IMPULS DAN MOMENTUM

2. TUMBUKAN

- Benda dikatakan bertumbukan bila dalam pergerakanya mengalami persinggungandengan benda lain sehingga saling memberi gaya

- Dalam tumbukan selalu terjadi pada perlintasan yang sama

- Jenis tumbukan dapat diketahui dari nilai koefisien restitusi ( koefisien elastis )

- Koefisien Elastis dari 2 benda yang bertubrukan semua dengan Perbandingan Negatif ( - ) antara beda kecepatan ( ∆ / ) sesudah tumbukan dan beda kecepatan ( ∆ / ) sebelum tumbukan

Bila dua benda saling bertabrakan kemungkinan yang terjadi :

- Mengalami tubrukan dengan lenting sempurna e = 1

- Mengalami tubrukan dengan lenting sebagian e antara 0 & 1 ( 0 < e < 1 ) - Mengalami tubrukan tidak lenting sama sekali e = 0

i ii iii

1. Seorangpenembakmenembakkansenapanbermasa 3 kg ketikapelurubermasa 5 gr ditembakkan ,hitunglahkecepatanhentakanbilakec. Peluru 300 m/s

2. Sebuahbommeledakdanterpisahmenjadi 2 dg perbandingan2 : 3 . Bagianbermasakecilterlemparkekiri dg kec 50 m/s .Hitunglahkecepatan bag lainya

Sebelum tumbukan

Setelah tumbukan - Impuls ( I )adalah hasil perkalian antara

Gaya ( F ) dan perubahan waktu ( ∆0 )

- Momentum ( M ) adalah hasil kali antara massa ( m ) dan kecepatan ( ∆/)

I = F. ∆ M = m. ∆1 I = Impuls = Ns F = Gaya = N ∆ = perubahan waktu = s M = Momentum = Ns m = masa = kg ∆1 = perubahan kecepatan = m/s

Benda bergerak dg Gaya pada waktu tertentu

Kecepatan gerak benda dipengaruhi masanya I = F∆0 I = m.a∆ v = a∆ I = m.v M = m.v ∆1 = 12 − 11

2. Bola tenis yang masanya 20 gr bergerak dg kecepatan 10 m/s, kemudian dipukul dg arah berlawanan sehingga kecepatan menjadi 35 m/s . Hitunglah : a. Momentum awal benda ( sblm dipukul )

b. Momentum akhir ( setelah dipukul )

c. Besarnya gaya pukul bila bola menyentuh pemukul selama 0,02 dt

1. Bola volly masanya 200 gr dilempar kedinding dg kecepatan 8 m/s, kemudian memantul sehingga kecepatan menjadi 5 m/s . Hitunglah :

a. Momentum awal benda ( sblm kedinding ) b. Momentum akhir ( setelah memantul )

c. Besarnya gaya pantul bila bola menyentuh dinding selama 0,015 dt

2 =

∆1"

∆1

2 =

1"

₄

− 1"

₅

1

₄

− 1

₅

6"4− 6"5= kec benda 1 & 2 setelah tumbukan

64− 6"5 = kec benda 1 & 2 sebelum

v v 1 2 v diam diam

Bila setelah tumbukan mengalami : v1 + v2 = V e = 1 Lenting sempurna v1 + v2 < V e < 1 Lenting sebagian v1 + v2 = 0 e < 1 Lenting sebagian v1 v2 diam diam Evaluasi 3 Evaluasi 4 KELAS : X SEMESTER : 2

SMK Ibrahimy

TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 10101010 F t I m v M

(14)

Pages

14 F I S I K A X

MATERI POKOK PEMBELAJARAN

ELASTISITAS : Kemampuan suatu benda untuk kembali pada kebentuk awal, segera setelah Gaya yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan

1. TEGANGAN , REGANGAN dan MODULUS ELASTIS

• Bila Sebuah kawat dg LUAS PENAMPANG ( A ) ditarik dengan GAYA ( F ) pada kedua ujungnya maka Kawat tersebut akan mengalami TEGANGAN TARIK ( σ ) • Bila Panjang kawat awal ( Lo ) ,maka hasil tarikan akan bertambah panjang sebesar

( ΔL ) yang disebut REGANGAN ( e )

• Besar kecilnya penambahan Panjang Maksimum yang dapat ditarik tergantung bahan dasar yang disebut MODULUS ELASTISITAS ( Y ) atau Modulus YOUNG

σ

=

e

= 78 97

Y

= : ; Dimana : 2. HUKUM HOOKE

• Bila kawat dimaksud berbentuk Spiral dan terbuat dari Logam maka disebut PEGAS

• Bila Gaya tarik tidak melampaui Elastisitas Pegas maka pertamaban panjang pegas berbanding lurus dengan Gaya Tariknya

• Penambahan panjang Pegas dari bahan yang berbeda mempunyai nilai penambahan panjang berbeda yang disebut KETETAPAN GAYA ( k )

• Robert Hooke menyebut Penambahan panjang ( ΔL ) dengan lambang (Δx ) • Besarnya Gaya dirumuskan :

3. HUKUM HOOKE untuk SUSUNAN PEGAS

3. Seutas kawat panjangnya 80 cm berpenampang 4 mm2 ditarik dengan gaya 60 N sehingga panjangnya menjadi 81,5 cm. Hitunglah ketetapan Pegasnya ( kelanjutan Tugas 14 No 1 )

4. Seutas senar Tali panjangnya 1,5 m & diameternya 0,5 cm ,ketika digunakan untuk menggantung benda yang masanya 80 kg tali bertambah menjadi 1,6 m ( bila π = 3,15 & g = 10 m/s2 )

Hitunglah ketetapan Pegasnya ( kelanjutan Tugas 14 No 2 )

1. Seutas kawat panjangnya 80 cm berpenampang 4 mm2 ditarik dengan gaya 60 N sehingga panjangnya menjadi 81,5 cm. Hitunglah : a. Tegangan b. Regangan c. Modulus Elastisitas Young 2. Seutas senar Tali panjangnya 1,5 m & diameternya 0,5 cm ,ketika digunakan untuk menggantung

benda yang masanya 80 kg tali bertambah menjadi 1,6 m ( bila π = 3,15 & g = 10 m/s2 ) Hitunglah : a. Luas Penampang Tali & Gaya Berat Beban

b. Tegangan , Regangan & Modulus Elastisitas Young

F Lo ΔL F

σ

= Tegangan Tarik = N/m2 e = Regangan = Y = Elastisitas / Modulus Young = N /m2 Lo = Panjang mula – mula = m ΔL = Penambahan Panjang = m L = Panjang setelah Regangan = m A = Luas penampang Kawat = m2

F = Gaya Berat = N L = Lo + ΔL F = m.g Latihan 6 Evaluasi 5 Lo ΔL F F = k.Δx Dimana F = Gaya = N k = tetapan Pegas = N/m Δx = Penambahan Panjang = m H. Hooke Tetapan Pegas Serri k = k1 + k2 Paralel : 4 <

=

4 <4

+

4 <5 F Serri Paralel k1 k2 k1 k2 k1 k2 k1 k2 1 2 3 4 5 Evaluasi 7 k1 k2 k1 k2 k3 k4 k1 k2 k3 k1 k2 k3 Soal 1-5 : Bila k1= k2= k3= k4= 5.10 3

N/m , x = 2 cm & m = 100 kg , Hitung F masing2 KELAS : X SEMESTER : 2

SMK Ibrahimy

TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 111111 11

(15)

Suhu : menyatakan derajad Panas Kalor : menyatakan jumlah Panas

Sifat TERMOMETRIK ZAT adalah perubahan Fisis zat karena dipanaskan ( perubahan vol, panjang, hambatan, tekanan dll )

Termometer : Instrumen yg dipergunakan untuk mengukur suhu suatu benda Skala Termometer terdiri dari 4 skala yaitu :

1. Skala Celcius 3. Skala Fahrenheit

2. Skala Reamur 4. Skala Kelvin

Perbandingan Standat Titik Didih dan Titik Beku Skala Celcius 100 0₀ 0

Skala Reamur 80 0₀ 0

Skala Fahrenheit 212 0₃₂ 0

Skala Kelvin 373 0₂₇₃0

• Konversikan Skala suhu dibawah ini dalam Skala yang diminta 60 0C = ……. 0R = …….. 0F 60 0R = ……. 0C = …….. 0F

158 0 F = ……. 0R = …….. 0C 80 0C = ……. 0R = …….. 0F

40 0R = ……. 0C = …….. 0F 140 0F = ……. 0C = …….. 0R

1. Segelas fluida masanya 200 g, Hitunglah kalor yang diperlukan untuk memanaskan fluida hingga suhunya naik sebesar 800C ( c fluida = 0,8 kal/g0C )

2. Sebuah benda yang masanya 100 gram dengan suhu 200C dipanaskan . Hitunglah Kalor yang diperlukan hingga suhunya naik menjadi 800C ( c benda = 0,6 kal/g0C )

3. Suatu benda pada suhu 250C masanya 800 g dipanaskan dan memerlukan Kalor sebesar 72.000 Joule . jika kalor jenis zat 1200 J/kg K hitunglah suhu akhirnya

Jika dua macam zat yang berbeda suhunya (masa bisa sama / berbeda) dicampurkan maka akan akan terjadi penyesuaian suhu hingga kedua suhu benda tersebut sama dimana :

Benda yang suhunya tinggi mengalami penurunan suhu akibat Pelepasan Kalor

∆T1

= t benda - t akhir

Benda yang suhunya rendah mengalami penambahan suhu akibat Penyerapan Kalor

∆T2

= t akhir - t benda

Kalor merupakan salah satu bentuk Energi Satuan Kalor adalah Kalori ( Kal )

Satu Kalori didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan untuk mema naskan 1 gram air sehingga suhu nya naik 1 0_C

Kalor Jenis suatu benda ( c ) banyaknya kalor yg dilepas/diperlukan ( Q ) untuk menaikkan/menurunkan satu satuan suhu ( ∂ t )

RUMUS

1 .

C

R

4

5 =

2.

R

C

5

4 =

A. SUHU

Celcius Reamur Fahrenheit Kelvin 100 0₈₀ 0₂₁₂ 0₃₇₃ 0_Titik

Didih

0 0 ₀ 0 ₃₂ 0 ₂₁₂ 0_Titik Beku

Perbandingan Skala Suhu

:Celcius = 1000 = 5 Reamur = 800 = 4 Fahr – 320 = 1800 = 9 Kunci C = 5 R = 4 F-32 = 9 Hubungan Celcius & Reamur C : R = 5 : 4 Hubungan Celcius & Fahr C : ( F - 32 ) = 5 : 9 Hubungan Reamur & Fahr R : ( F – 32 ) = 4 : 9

1 .

F

C

5

9

32 =

−

2.

(

32 )

9

5 −

=

F

C

1 .

F

R

4

9

32 =

−

2.

(

32 )

9

4 −

=

F

R

Evaluasi 7

B. KALOR

Q = mc ∆T C = m c

Kelvin = Suhu Mutlak

C. AZAS BLACK

Q = mc ∆T Q serap = Q lepas

Kalor yang diserap = kalor yang dilepas

1 kal = 2,4 J 1 J = 0,24 K

Q = Kalor Kal m = masa kg

∆T = Perubahan suhu 0C c = kalor jenis (kal/g0C) ∆T = Perubahan suhu 0C

C = kalor jenis (kal/0C _{Evaluasi 18} KELAS : X

SEMESTER : 2

(16)

Pages

16 F I S I K A X

1. Jika 75 gr air yang suhunya 200C dicampur dg 50 gram air yang suhunya 800C, hitunglah suhu akhir penyampuran air tersebut

2. Sebuah coin perak ( c = 230 J/kg K ) yang memiliki suhu 1000C dan masanya 40 gr dimasukkan kedalam 200 gr air yang suhunya 200C bila ( c = 4200 J/kg K ) hitunglah suhu akhir penyampuran kedua zat tersebut

3. 20 gram gula dalam 40 gr cangkir dan suhu keduanya 250 C, kedalamnya 150 gr air yang suhunya 1000 C, bila ( cgula = 0,8 kal/g 0C, ccangkir = 0,6 kal/g 0C dan cair = 1 kal/g 0C ) Hitung suhu akhir setelah mengalami keimbangan campuran

KALOR LATEN : Kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk berubah menjadi : 1. dari Padat ke Gas 4. dari Padat ke Cair 2. dari Gas ke Cair 5. dari Cair ke Gas 6 3. dari Cair ke Padat 6. dari Gas ke Padat 1. Hitunglah Energi/Kalor yang diperlukan untuk merubah 4 kg Es suhu 00C menjadi Air

seluruhnya dengan suhu 00C ( kalor Lebur Es = 323.000 J/kg )

2. Bila pada soal no 1 air tersebut dipanaskan hingga 400C , Hitunglah Total Kalor yang diperlukan untuk keperluan tersebut

Beberapa zat yang berbeda akan mengalami Pemuaian yang berbeda berdasarkan Koefisien muai panjang dari zat penyusunya

Lo = Panjang awal

Lt = Panjang setelah dipanasi L o ∆ L

Lt

β = Koef muai luas β = 2 α A = p.l γ = Koef muai vol γ = 3 α V = p.l.t

Koef zat hanya diketahui Koef muai panjang

Konduksi

k = koef konduksi termal kal/m2 oC

L = panjang kawat m Konveksi

A = Luas penampang m2 H = jumlah kalor tiap sat waktu = kal/s

∆ T = selisih suhu o C h = koef konveksi zat = kal/ m2 oC A = Luas penampang = m2

∆ T = selisih suhu = o C

1. Kawat tembaga (α = 1,7 x 10-5 / o C ) pada suhu 30 o C panjangnya 80 cm, Hitunglah panjang kawat setelah dipanaskan sampai mencapai suhu 150 o C .

2. Pada suhu 25 o C Luas plat baja tipis yang α = 1,1 x 10-5 / o C adalah 4 m2 , Hitunglah Luas plat tersebut setelah dipanaskan sampai suhunya 180 o C

3. Permukaan dalam suatu dinding rumah dijaga tetap bersuhu 20 o C saat udara luar bersuhu 35 o C Hitunglah banyaknya Kalor yang masuk dalam rumah akibat konveksi alami udara melalui dinding rumah berukuran (3 x 5) m2 selama 1 menit bila koef rata-rata 4 kal/m2 oC

4. Sebuah batang tembaga ( k = 375 kal/m2 oC ) panjangnya 80 cm dan luas penampangnya 4 cm2 .Ujung yang satu suhunya 10 o Cdan yang lainya bersuhu 100o C . bila perubahan suhunya dianggap merata hitunglah banyaknya kalor yang mengalir selama 30 m

5. Panjang batang rel kereta api masing-masing 10 m dipasang berurutan pada suhu 25o C . Diharapkan pada suhu 40 o C ,rel tersebut saling bersentuhan . bila

α = 12 x 10-6 / o C Hitunglah jarak minimum antara kedua rel pada saat dipasang Evaluasi 8

D. PERUBAHAN WUJUD

Penambahan / Pengurangan Kalor menimbulkan perubahan Wujud Benda

L = Kalor Lebur U = Kalor Uap Evaluasi 9 Q l = m.L Q u= m. U

E. PEMUAIAN

Sebuah benda akan mengalami Pemuaian bila dipanaskan

1. Muai Panjang 2. Muai Luas 3. Muai Volume

∆ L = Penambahan Panjang

∆ T = Penambahan Suhu

α = Koefisien Muai Panjang

∆ L = Lo α∆ T Lt = Lo + ∆ L 1. Pemuaian Panjang Lt = Lo + Lo α ∆ T 2. Pemuaian Luas At = Ao + Ao β ∆ T 3. Pemuaian Volume Vt = Vo + Vo γ ∆ T

F. PERPINDAHAN KALOR

Konduksi : Perpindahan Kalor tanpa disertai

perpindahan parti kel penyusunya (menjalar )

Konveksi : Perpindahan Kalor yang disertai perpindahan partikelnya ( mengalir )

Konveksi terjadi pada Gas & Fluida spt : Air, cahaya, panas api

Konduksi terjadi pada benda berbentuk padat spt : metal, kayu, dll H = h.A.

∆

T

L T A k H = . ∆

t

Q

H

=

Evaluasi 10 PADAT GAS CAIR 4 3 1 6 2 5 TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 13131313 TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 13131313

(17)

SMK Ibrahimy Situbondo / kurikulum 2013 U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ V m = ρ dan

m = ρV

V h Vg h V g m A F P = = . =

ρ

. h V = p.l.t = A.h dan h V A= sehingga diperoleh : F = m.g

1. Sebuah kapal selam berada dikedalaman 20 m di bawah permukaan air laut jika masa jenis air laut 1,05 . 103 kg/ m3 dan g = 10 m/s2 Hitunglah a. Tekanan Hidrostatis yg diterima kapal tersebut b. Bila Pa = 105 Pa hitung Tek total yg terjadi

2. Berdaraskan soal Evaluasi 5 No 2 Hitunglah Tekanan Hidrostatis yang terjadi pada a. Pertengahan bendungan ρ = 1,02 kg/m3

b. Dasar bendungan Pa = 105 Pa

Berdasarkan bunyi H. Pascal maka P1 ( Tekanan pada Tabung 1 ) sama besarnya dengan P2 ( Tekanan pada Tabung 2 ) dengan demikian berlaku

P1 = P2

A F

P= 1 Pada alat disamping A1 = 0,05 cm 2

dan A2 = 65 cm2 , bila pada alat tersebut dilakukan kerja dengan ketentuan dimaksud hitunglah :

a. Beban F2 yang mampu diangkat bila diberi gaya tekan F1 sebesar 60 N b. Gaya Tekan minimal F1 yang diberikan untuk mengangkat Beban F2 sebesar

4000 N dg g1 = g2 A1 F2 F1 A1

A. TEKANAN

Evaluasi 11

B. TEKANAN HIDROSTATIS

V m = ρ

P

h =

ρ

gh

Ph = Tekanan Hidrostatis N/m2

ρ = Masa jenis zat cair kg/m3 g = grafitasi bumi {10 } m/ s2 h = kedalaman fluida m Pa = Tekanan Udara Luar 105 Pa Pt = tekanan Udara total

Evaluasi 12

Pa

Pt = Pa + Ph

C. HUKUM PASCAL

Tekanan yang diadakan diluar zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan oleh zat cair itu kesegala arah dengan sama rata

P1 P2 2 2 1 1

A

F

A

F

=

F1 = Gaya Penekan N

A1 = Luas Bidang Tekan m2 F2 = Gaya angkat N

A1 = Luas Bidang Angkat m2 Evaluasi 13

P1 = P2

ρ1 g h1 =ρ2 g h2

Evaluasi 14

D. HUKUM PASCAL dan TEK. HIDROSTATI pada

BEJANA BERHUBUNGAN

A F P= KELAS : X SEMESTER : 2

SMK Ibrahimy

Tekanan : secara umum didefinisikan sebagai besarnya Gaya per satuan luas

F A

P = Tekanan N/m2

F = Gaya Tekanan N

A = Luas bidang tekan m2

Sebuah balok berukuran (3 x 4 x 6 ) m Gaya beratnya 100 kg, Hitunglah Tekanan yang

terjadi bila dipasang spt posisi

Sebuah bendungan menampung air dengan ketinggian 5 m jika panjang dinding bendungan 40 m, berapa gaya yang dipergunakan oleh dinding untuk menahan air bila diketahui tekanan maksimum yang direncanakan 2 N/m2 C B A 1 N/m2_{= 1 Pa} 1 atm = 76 cm Hg = 1,013 bar = 1,013 x 105_Pa 1 22 22 A F P = Ptengah Pdasar H2 H1

Bila 2 zat cair dimasukkan dalam tabung U yang kedua permuka anya terbuka dimana masa jenis kedua zat cair berbeda maka akan terjadi perbedaan permukaan kedua zat cair spt gbr disamping Dengan dasar H Pascal & Hidrostatis maka

ρ1 h1 = ρ2 h 2

Bila Pipa U pd gbr diatas diisi minyak pada tabung 2 dan zat lain pd tabung 1 dimana h1 = 5 cm dan h2 = 2 cm, hitunglah masa jenis Zat tersebut bila diketahui masa jenis minyak 0,8 .103 kg/m 3_{Bila tabung 1 diisi sejenis oli yang masa jenisnya 0,6. 10}3 _kg/m3_{, hitunglah tinggi H}

oli

TUGAS TUGAS TUGAS TUGAS 141414 14

(18)

Pages

18 F I S I K A X

U n t u k k a l a n g a n s e n d i r i / C o s @ Blog : kototsutjahjo.blogspot.com FLUIDA IDEAL : Ciri umum Fluida Ideal :

1. Tidak Terkompresi ( Tak Termampatkan ) : tidak mengalami perubahan Volume bila ditekan / dimampatkan 2. Tidak Kental ( Non Viscos ) : saat mengalir ,fluida tidak

mengalami gesekan yg dapat mengakibatkan pengurangan (disipasi ) Energi Kinetik

3. Aliranya Stationer ( Stabil ) : dimana aliran partikel fluida mengikuti garis alir tertentu dan tidak mengalami gejolak aliran ( turbulensi )

4. Aliranya kontinu , tidak tergantung waktu

1. Menentukan kecepatan Debit semburan air pada tangki bocor :

1. Tabung Venturi : Untuk mengukur Kecepatan dan Debit Fluida dalam Pipa tertutup

2. Gaya Angkat Pesawat Terbang : memanfaatkan perbedaan tekanan udara pada bagian atas dan bawah Sayap yang didesain sedemikian rupa hingga Tekanan Udara dibawah sayap lebih besar dari Tekanan Udara diatas Sayap sehingga pesawat bisa terangkat

3. Tabung Pitot : untuk mengukur kelajuan Gas

4. Karburator dan Penyemprot obat nyamuk ; memenfaatkan perbedaan kecepatan antara dalam tabung dengan kecepatan udara di luar tabung ,sehingga fluida dalam tabung terhisap keluar

Semakin besar kecepatan fluida ,semakin kecil tekananya, semakin kecil kecepatan fluida, semakin besar tekananya

A. FLUIDA IDEAL & KONTINUITAS

ρg h1 + ½ mV1 2 = ρg h2 + ½ mV2 2 gh1 + ½ V1 2 =gh2 + ½ V2 2 ρgm1=ρgm2 g h1 = ½ V2 2 V1 = 0 & h2 = 0

1. Sebuah pipa berpenampang 6 cm2 berujung kran yang erpenampang 2 cm2 ,bila kecepatan aliran pada penampang besar 0,2 m/s , hitunglah : a. Kecepatan air yang keluar dari kran

b. Volume air yang keluar dari kran selama 1 menit

Q = A.v

1.Sebuah kubus panjang rusuknya 0,5 m dg ρ = 2,7 gr/cm3 dicelupkan seluruhnya ke dlm minyak (ρ = 0,8 gr/cm3) Hitunglah :

a. Gaya keatas yg dialami kubus itu b. Berat kubus dalam minyak ( g = 10 m/s2)

E. HUKUM ARCHIMIDES

Bila sebuah benda dimasukkan

dalam zat cair sebagian atau seluruhnya, akan mengalami gaya keatas oleh zat sebesar zat cair yang dipindahkan

Fa = W Fa = m.g Fa = ρ.V.g

Evaluasi 15

2. Vol balok besi 100 cm3 dg ρ = 7,9 gr/cm3 ditimbang sambil dicelupkan seluruhnya ke dlm Air Raksa (ρ = 13,6 gr/cm3) Hitunglah :

a. Berat besi sesungguhnya

b. Berat besi dalam Air Raksa ( g = 10 m/s2)

Q = debit aliran m3/s A = Luas bidang m2 v = kec aliran m/s A1 A2 Evaluasi 16

B. AZAS BERNOULLI

P1 + (Epot)1 + (Ekin )1 = P2 + (Epot)2 + (Ekin )2

P1 + ρg h1 + ½ mV12= P2 + ρg h2 + ½ mV22 P1 , P2 = Tekanan = N/m 2 ρ 1, ρ 2 = Masa jenis = kg/m 3 V1, V2 = kecepatan aliran = m/s H1, h2 = ketinggian = m

Dimana ρ 1 dan ρ 2 dan P1 = P2 ( lihat H. Pascal ) , maka

h1 + V12 = h2 + V22

Karena kecepatan penurunan air pada Tangki

sangat lambat ,maka V1 = 0, sedangkan h2 = 0

( h1 dihi tung dari ketinggian air ke titik ke

bocoran tangki sehingga : 2 gh = v2 Q = A.v

Fa W

Terapung Fa > W Terapung Fa > W Tenggelam Fa < W Fa = Gaya keatas oleh zat Cair =N W = berat benda yang dimasukkan =N

Pada dasarnya Fluida Ideal Tidak pernah ada

PERSAMAAN KONTINUITAS

Pada Fluida yg tidak termampatkan ,hasil kali antara laju aliran dan luas penampang aliran selalu konstan

v A

Bila pipa dengan 2 penampang (A) berbeda maka Debit (Q) aliran yang mengalir melalui kedua pipa tetap sama , maka kecepatan ( v ) aliran akan berbeda A1v1 = A2v2

V1

V2 h2

h1

Penerapan Azas Bernoulli

h1

2 V 1

(19)

KONTROL PENGUMPULAN TUGAS REGULER SEMESTER 1

TUGAS MATERI TUGAS REGULER Tgl TUGAS Tgl Dikumpulkan

1 Dimensi Satuan & Konversi Satuan 2 Konversi Satuan & Jangka Sorong 3 Jarak & Perpindahan

4 Kinetika Gerak Lurus

5 Gerak Vertikal & Hukum Newton I

6 Hukum Newton II

7 Gerak Rotasi & Translasi

8 Keseimbangan Benda Tegar

KONTROL PENGUMPULAN TUGAS REGULER SEMESTER 2

TUGAS MATERI TUGAS ON LINE Tgl TUGAS Tgl Dikerjakan

9 En. Pot – En Kin – En.Mek , Daya & Power 10 Daya / Power & Impuls - Momentum 11 Elastisitas Bahan & Hukum Hooke 12 Suhu , Kalor , Azas Black & Pemuaian 13 Kalor & Pemindahan Kalor

14 Mekanika Fluida 15 Bejana Berhubungan

1

2

H1 V2

1. Ketinggian air dari lubang setinggi 2 m, hitung kecepatan air yang keluar dari lubang tersebut 2. Bila luas alas Bak ( 4 x 3 ) m2 , dan luas lubang didasar 0,04 m2 hitunglah :

a. Volume air dalam Bak

b. Volume air yang keluar setiap detik

c. Waktu yang diperlukan untuk menghabiskan air dalam Bak Soal pengayaan

1. Hitunglah Tekanan Hidrostatis yang dialami suatu Benda yang berada dikedalaman 70 cm apabila : a. Benda tersebut dimasukkan dalam minyak yg

mempunyai ρ =0,8 g/cm3

b. Dalam Air Raksa yg mempunyai ρ =3,6 g/cm3 2. Sebuah kapal selam berada didalam laut yang ρ =

1,03 g/cm3, Bila g = 10 m/s2 hitunglah a. Kapal tersebut berada dikedalaman 50 m b. Dalam Air dikedalaman 50 m dengan Tek udara

luar Po = 105 Pa turut diperhitungkan

c. Bila kapal masuk lagi sedalam 120 m hitunglah total Tekanan yang diterima

3. Sebuah Pesawat Hidrolis memiliki penekan kecil 5 cm dan piston besar 20 cm. Hitunglah

a. Beban yang mampu diangkat, Jika penekan kecil diberi gaya 100 N

b. Gaya tekan minimum yang harus diberikan untuk mengankat mobil seberat 2000 N

4. Sebuah benda terapung diatas permukaan minyak dengan 80 % vol benda tenggelam didalam minyak, sisanya terapung diatas minyak, bila ρ minyak 0,8 g/cm3. Hitunglah massa jenis benda tsb

5. Sebuah ban dalam mobil diisi udara dengan vol 0,1 m3 dan masa ban 1 kg. Apabila ban tsb digunakan untuk mengangkut beban diatas air. Berapa beban maksimum yang dapat diangkat agar tidak tenggelam ( ρ air = 103 kg/m3 dan g = 10 kg/m2 ) 6. Sebuah batu memiliki berat 30 N diudara dan 21 N

didalam air, bila ρ air = 103 kg/m3 dan g = 10 kg/m2 Hitunglah masa jenis batu tersebut

7. Sebuah Dongkrak Hidrolis mempunyai masing-masing penampang berdiameter 3 cm dan 120 cm bila A = ¼ Π D2 . Hitunglah :

a. Beban maksimum yang mampu diangkat bila tenaga mak untuk menekan batang tekan 60 N b. Gaya minimum yang diprlukan untuk

mengangkat beban Mobil seberat 8000 N

(20)