gemini: fisika

Massa Jenis

ρ = m / v

Keterangan :

ρ = Massa jenis (kg/m³) atau (g/cm³)
m = massa (kg atau gram)
v = volume (m³ atau cm³)

Pemuaian panjang zat padat

Rumus Pemuaian Zat Padat

A. Muai Panjang

L = Lo{ 1 + a (t2 – t1)}
Keterangan
L = panjang setelah pemasaran atau pendinginan (m) atau (cm)
Lo = panjang awal (m) atau (cm)
a   = koefisien muai panjang ( /’C)
t1 = suhu mula-mula ( ‘C)
t2 = suhu akhir ( ‘C)B. Muai Luas
A= Ao { 1 + B (t1 – t2)
Keterangan
A   = luas setelah pemanasan atau pendinginan (m2) atau (cm2)
Ao = luas awal (m2) atau (cm2)
B   = koefisien muai luas ( /’C)
t1 = suhu mula-mula ( ‘C)
t2 = suhu akhir ( ‘C)
Catatan
B = 2a C. Muai Volume
V=Vo { 1 + Y ( t2 – t1 )
Ketarangan
V    = volume setalah pemanasan atau pendinginan (m3) atau (cm3)
Vo = volume awal (m3) atau (cm3)
Y    = koevisien muai volume (   /’C)
t1   = suhu mula-mula (‘C)
t2   = suhu akhir (‘C)
Catatan
Y = 3a

Kalor

didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit.

Dari hasil percobaan yang sering dilakukan besar kecilnya kalor yang dibutuhkan suatu benda(zat) bergantung pada 3 faktor

massa zat
jenis zat (kalor jenis)
perubahan suhu

Sehingga secara matematis dapat dirumuskan :

Q = m.c.(t2 – t1)

Dimana :

Q adalah kalor yang dibutuhkan (J)

m adalah massa benda (kg)

c adalah kalor jenis (J/kgC)

(t2-t1) adalah perubahan suhu (C)

Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis

Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
Kalor yang digunakan untuk mengubah wujud (kalor laten), persamaan yang digunakan dalam kalor laten ada dua macam Q = m.U dan Q = m.L. Dengan U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah kalor lebur (J/kg)

Dalam pembahasan kalor ada dua kosep yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas kalor (H) dan kalor jenis (c)

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1 derajat celcius.

H = Q/(t2-t1)

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 1 derajat celcius. Alat yang digunakan untuk menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.

c = Q/m.(t2-t1)

Bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka terbentuk persamaan baru

H = m.c

Analisis grafik perubahan wujud pada es yang dipanaskan sampai menjadi uap. Dalam grafik ini dapat dilihat semua persamaan kalor digunakan.

Keterangan :

Pada Q1 es mendapat kalor dan digunakan menaikkan suhu es, setelah suhu sampai pada 0 C kalor yang diterima digunakan untuk melebur (Q2), setelah semua menjadi air barulah terjadi kenaikan suhu air (Q3), setelah suhunya mencapai suhu 100 C maka kalor yang diterima digunakan untuk berubah wujud menjadi uap (Q4), kemudian setelah berubah menjadi uap semua maka akan kembali terjadi kenaikan suhu kembali (Q5)

Rumus:

$!v=frac{s}{t}$

Dengan ketentuan:

= Jarak yang ditempuh (m, km)
= Kecepatan (km/jam, m/s)
= Waktu tempuh (jam, sekon)

Catatan:

Untuk mencari jarak yang ditempuh, rumusnya adalah .
Untuk mencari waktu tempuh, rumusnya adalah $!t=frac{s}{v}$ .
Untuk mencari kecepatan, rumusnya adalah $!v=frac{s}{t}$ .

Kecepatan rata-rata

Rumus:

$!v=frac{s_{total}}{t_{total}} = frac {V_{1} times t_{1} + V_{2} times t_{2} + ... + V_{n} times t_{n}} {t_{1} + t_{2} + ... + t_{n}}$

Gerak lurus berubah beraturan

Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatannya yang berubah beraturan.

Percepatannya bernilai konstan/tetap.

Rumus GLBB ada 3, yaitu:

$!v_{t}=!v_{0}+!atimes!t$

$!s=!v_{0}times!t+frac{1}{2}times!atimes!t^2$

$!v_{t}^2=!v_{0}^2+!2times!atimes!s$

Dengan ketentuan:

$!v_{0}$ = Kecepatan awal (m/s)
$!v_{t}$ = Kecepatan akhir (m/s)
= Percepatan (m/s²)
= Jarak yang ditempuh (m)

Gerak vertikal ke atas

Benda dilemparkan secara vertikal, tegak lurus terhadap bidang horizontal ke atas dengan kecepatan awal tertentu. Arah gerak benda dan arah percepatan gravitasi berlawanan, gerak lurus berubah beraturan diperlambat.

Peluru akan mencapai titik tertinggi apabila V_t sama dengan nol.

$t_{text{maks}}= frac {Vo} {g}$

$h= frac {Vo^2} {2g}$

$t= {2} times {t_{text{maks}}}$

${V_{text{t}}^2}= V_{text{0}}^2 - 2 times{g} times{h}$

Keterangan:

Kecepatan awal= Vo
Kecepatan benda di suatu ketinggian tertentu= Vt
Percepatan /Gravitasi bumi: g
Tinggi maksimum: h
Waktu benda mencapai titik tertinggi: t _maks
Waktu ketika benda kembali ke tanah: t

Gerak jatuh bebas

Benda dikatakan jatuh bebas apabila benda:

Memiliki ketinggian tertentu (h) dari atas tanah.
Benda tersebut dijatuhkan tegak lurus bidang horizontal tanpa kecepatan awal.

Selama bergerak ke bawah, benda dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi (g) dan arah kecepatan/gerak benda searah, merupakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat.

Keterangan:

v = kecepatan di permukaan tanah
g = gravitasi bumi
h = tinggi dari permukaan tanah
t = lama benda sampai di tanah

Gerak vertikal ke bawah

Benda dilemparkan tegak lurus bidang horizontal arahnya ke bawah.

Arah percepatan gravitasi dan arah gerak benda searah, merupakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat.

$Vt^2= {Vo^2} + 2 times g times h$

Keterangan:

Vo = kecepatan awal
Vt = kecepatan pada ketinggian tertentu dari tanah
g = gravitasi bumi
h = tinggi dari permukaan tanah
t = waktu

Gerak melingkar

Gerak dengan lintasan berupa lingkaran.

Dari diagram di atas, diketahui benda bergerak sejauh ω° selama

sekon, maka benda dikatakan melakukan perpindahan sudut.

Benda melalukan 1 putaran penuh. Besar perpindahan linear adalah 2 pi r

atau keliling lingkaran. Besar perpindahan sudut dalam 1 putaran penuh adalah 2 pi

radian atau 360°.

$1 rad = frac {360^circ} {2 pi} = frac {180^circ} {pi} = 57,3^circ$

Perpindahan sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut

Perpindahan sudut adalah posisi sudut benda yang bergerak secara melingkar dalam selang waktu tertentu.

Keterangan:

= perpindahan sudut (rad)
= kecepatan sudut (rad/s)
t = waktu (sekon)

Kecepatan sudut rata-rata ( overline{omega}

): perpindahan sudut per selang waktu.

$overline{omega} = frac {vartriangletheta} {vartriangle t} = frac {theta_{2} - theta_{1}} {t_{2} - t_{1}}$

Percepatan sudut rata-rata ( alpha

): perubahan kecepatan sudut per selang waktu.

$alpha = frac {vartriangleomega} {vartriangle t} = frac {omega_{2} - omega_{1}} {t_{2} - t_{1}}$

: Percepatan sudut (rad/s²)

Percepatan sentripetal

Arah percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran.

Percepatan sentripetal tidak menambah kecepatan, melainkan hanya untuk mempertahankan benda agar tetap bergerak melingkar.

$A_{s} = frac {v^2} {r} = omega^2 r$

Keterangan:

r : jari-jari benda/lingkaran
A_s: percepatan sentripetal (rad/s²)

Gerak parabola

Gerak parabola adalah gerak yang membentuk sudut tertentu terhadap bidang horizontal. Pada gerak parabola, gesekan diabaikan, dan gaya yang bekerja hanya gaya berat/percepatan gravitasi.