Hukum newton 1,2,3

1. Hukum I Newton
"Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol,maka benda yang mula2 diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan".

Rumus:  


2. Hukum II Newton
Perceoatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan masa benda".

Rumus:   
Keterangan:
F = Gaya (N)
M = Massa (Kg)
A = Percepatan (m/s2)

3.  Hukum III Newton
"Jika benda pertama mengerjakan gaya terhadap benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya terhadap benda pertama yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan".

Rumus:
Gaya Gesek :     
Keterangan:
Fg = Gaya gesek (N)
= Koefisien gesekan
N = Gaya normal (N)


Gaya berat
Rumus :
Keterangan:
w = Gaya berat (N)
m = Massa benda (Kg)
g = Gravitasi bumi (m/s2)


Berat sejenis
Rumus :      atau     
Keterangan:
n = Berat jenis (N/m3)
w = Berat benda (N)
V = Volume benda (m3)
= Massa jenis (kg/m3)
 

Transformator

Banyak peralatan listrik di rumah yang menggunakan transformator step down. Trafo tersebut berfungsi untuk menurunkan tegangan listrik PLN yang besarnya 220 V menjadi tegangan lebih rendah sesuai dengan kebutuhan.
Besar tegangan dan kuat arus pada trafo bergantung banyaknya lilitan. Besar tegangan sebanding dengan jumlah lilitan. Makin banyak jumlah lilitan tegangan yang dihasilkan makin besar. Hal ini berlaku untuk lilitan primer dan sekunder. Hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan tegangan primer dan tegangan sekunder dirumuskan
Trafo dikatakan ideal jika tidak ada energi yang hilang menjadi kalor, yaitu ketika jumlah energi yang masuk pada kumparan primer sama dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder. Hubungan antara tegangan dengan kuat arus pada kumparan primer dan sekunder dirumuskan
Dalam hal ini faktor (V × I) adalah daya (P) transformator. Berdasarkan rumus-rumus di atas, hubungan antara jumlah lilitan primer dan sekunder dengan kuat arus primer dan sekunder dapat dirumuskan sebagai 
Dengan demikian untuk transformator ideal akan berlaku persamaan berikut. 
Dengan: 
Vp = tegangan primer (volt) 
Vs = tegangan sekunder (volt) 
Np = jumlah lilitan primer 
Ns = jumlah lilitan sekunder 
Ip = kuat arus primer (ampere) 
Is = kuat arus sekunder (ampere) 
 

Sifat dan perubahan materi




Sifat-Sifat Materi
1. Sifat Fisika:
Sifat fisika adalah sifat yang berkaitan dengan penampilan atau  keadaan fisis materi, yaitu wujud, titik leleh, titik didih, indeks bias, daya hantar, warna, rasa, dan bau.
2. Sifat Kimia :
Sifat kimia adalah sifat yang berkaitan dengan perubahan kimia yang dapat dialami oleh suatu materi, misal dapat terbakar, berkarat, mudah bereaksi, beracun, dan bersifat asam atau basa.
Sifat materi dapat pula digolongkan ke dalam sifat ekstensif dan sifat intensif. Sifat ekstensif adalah sifat yang bergantung pada jumlah (massa, volume, entalpi), dan sifat intensif adalah sifat yang tidak bergantung pada jumlah (warna, rasa, bau, massa jenis, wujud). Sifat fisis dapat berupa sifat ekstensif atau sifat intensif, tetapi sifat kimia semuanya tergolong sifat intensif.
Perubahan Materi
1. Perubahan Fisika:
Perubahan fisika adalah perubahan zat yang tidak menghasilkan zat baru, hanya menyangkut perubahan keadaan (bentuk dan wujud).
Contoh perubahan fisika:
  1. air menguap
  2. es mencair
  3. lilin meleleh
  4. bongkahan belerang menjadi serbuk belerang
  5. lampu pijar menyala
  6. campuran air dengan pasir
  7. proses destilasi
  8. kawat nikrom dibakar hingga berpijar
2. Perubahan Kimia
Perubahan kimia adalah perubahan zat yang menghasilkan zat baru. Pada perubahan kimia hakekat zat mula-mula berbeda dengan hakekat zat baru yang dihasilkan. Semua reaksi kimia merupakan perubahan kimia. Pada perubahan kimia. Ciri perubahan kimia (reaksi kimia) yaitu adanya gelembung gas, terbentuknya endapan, terjadi perubahan warna, dan terjadi perubahan suhu
Contoh perubahan kimia :
  1. kertas terbakar
  2. pita magnesium terbakar
  3. reaksi antara logam Na dengan air
  4. nasi menjadi basi
  5. pembuatan tape
  6. lilin terbakar
  7. reaksi hidrolisis
  8. logam berkarat









 

Kalor



Definisi Kalor
Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, pada waktu memasak air dengan menggunakan kompor. Air yang semula dingin lama kelamaan menjadi panas. Mengapa air menjadi panas? Air menjadi panas karena mendapat kalor, kalor yang diberikan pada air mengakibatkan suhu air naik. Dari manakah kalor itu? Kalor berasal dari bahan bakar, dalam hal ini terjadi perubahan energi kimia yang terkandung dalam gas menjadi energi panas atau kalor yang dapat memanaskan air.

Sebelum abad ke-17, orang berpendapat bahwa kalor merupakan zat yang mengalir dari suatu benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda tersebut bersentuhan atau bercampur. Jika kalor merupakan suatu zat tentunya akan memiliki massa dan ternyata benda yang dipanaskan massanya tidak bertambah. Kalor bukan zat tetapi kalor adalah suatu bentuk energi dan merupakan suatu besaran yang dilambangkan Q dengan satuan joule (J), sedang satuan lainnya adalah kalori (kal). Hubungan satuan joule dan kalori adalah:
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori

Kalor dapat Mengubah Suhu Benda
Apa yang terjadi apabila dua zat cair yang berbeda suhunya dicampur menjadi satu? Bagaimana hubungan antara kalor terhadap perubahan suhu suatu zat? Adakah hubungan antara kalor yang diterima dan kalor yang dilepaskan oleh suatu zat? Semua benda dapat melepas dan menerima kalor. Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor. Demikian juga sebaliknya benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di sekitarnya. Suhu zat akan berubah ketika zat tersebut melepas atau menerima kalor. Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa kalor dapat mengubah suhu suatu benda.

Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang yang diperlukan oleh suatu zat bermassa 1 kg untuk menaikkan suhu 1 °C. Sebagai contoh, kalor jenis air 4.200 J/kg °C, artinya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1 °C adalah 4.200 J. Kalor jenis suatu zat dapat diukur dengan alat kalorimeter.
Tabel beberapa kalor jenis zat
Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu benda bergantung pada:
  • massa benda (m)
  • jenis benda / kalor jenis benda (c)
  • perubahan suhu (Δt )
Oleh karena itu, hubungan banyaknya kalor, massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu zat dapat dinyatakan dalam persamaan.

Keterangan:
Q = Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan (joule)
m = Massa zat (kg)
c = Kalor jenis zat (joule/kg °C)
Δt = Perubahan suhu (°C)

Kalor dapat Mengubah Wujud Zat
Suatu zat apabila diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum, maka zat akan mengalami perubahan wujud.
Peristiwa ini juga berlaku jika suatu zat melepaskan kalor terus-menerus dan mencapai suhu minimumnya. Oleh karena itu, selain kalor dapat digunakan untuk mengubah suhu zat, juga dapat digunakan untuk mengubah wujud zat. Perubahan wujud suatu zat akibat pengaruh kalor dapat digambarkan dalam skema berikut.

Keterangan:
1 = mencair/melebur
2 = membeku
3 = menguap
4 = mengembun
5 = menyublim
6 = mengkristal

Menguap (terjadi perubahan suhu)
Apakah pada waktu zat menguap memerlukan kalor? Dari manakah kalor itu diperoleh? pada waktu air dipanaskan akan tampak uap keluar dari permukaan air. Kenyataan ini menunjukkan bahwa pada waktu menguap zat memerlukan kalor. Jika air dipanaskan terus-menerus, lama-kelamaan air tersebut akan habis. Habisnya air akibat berubah wujud menjadi uap atau gas. Peristiwa ini disebut menguap, yaitu perubahan wujud dari cair ke gas, karena molekul-molekul zat cair bergerak meninggalkan permukaan zat cairnya. Pada peristiwa menguap terjadi perubahan suhu, oleh karena itu berlaku:

Sama halnya pada peristiwa membeku, melebur, dan mengembun.

Mendidih (tidak mengalami perubahan suhu, namun terjadi perubahan wujud)
Mendidih adalah peristiwa penguapan zat cair yang terjadi di seluruh bagian zat cair tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat dengan munculnya gelembung-gelembung yang berisi uap air dan bergerak dari bawah ke atas dalam zat cair. Zat cair yang mendidih jika dipanaskan terus-menerus akan berubah menjadi uap. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat cair menjadi uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor uap (U). Karena tidak terjadi perubahan suhu, maka besarnya kalor uap dapat dirumuskan:

Keterangan:
Q = kalor yang diserap/dilepaskan (joule)
m = massa zat (kg)
U = kalor uap (joule/kg)
Tabel beberapa kalor uap zat

Jika uap didinginkan akan berubah bentuk menjadi zat cair, yang disebut mengembun. Pada waktu mengembun zat melepaskan kalor, banyaknya kalor yang dilepaskan pada waktu mengembun sama dengan banyaknya kalor yang diperlukan waktu menguap dan suhu di mana zat mulai mengembun sama dengan suhu di mana zat mulai menguap.




Perpindahan Kalor (Konduksi, Konveksi, dan Radiasi)


1. Konduksi 
Proses perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa diikuti perpindahan bagian-bagian zat itu disebut konduksi  atau hantaran. Misalnya, salah satu ujung batang besi kita panaskan. Akibatnya, ujung besi yang lain akan terasa panas. 
Coba perhatikan gambar berikut:
Konduksi
Pada batang besi yang dipanaskan, kalor berpindah dari bagian yang panas ke bagian yang dingin. Jadi, syarat terjadinya konduksi kalor pada suatu zat adalah adanya perbedaan suhu. Berdasarkan kemampuan menghantarkan kalor, zat dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang mudah menghantarkan kalor (penghantar yang baik). Isolator adalah zat yang sulit menghantarkan kalor (penghantar yang buruk).

2. Konveksi
Proses perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai dengan  perpindahan bagian-bagian yang dilaluinya disebut konveksi atau aliran.  Konveksi dapat terjadi pada zat cair dan gas.
a. Konveksi pada Zat Cair
Syarat terjadinya konveksi padaz at cair adalah adanya  pemanasan. Hal ini disebabkan partikel-partikel zat cair ikut berpindah  tempat.
b. Konveksi pada Gas
Konveksi terjadi pula pada gas, misalnya udara.  Seperti halnya pada air, rambatan (aliran) kalor dalam gas (udara)  terjadi dengan cara konveksi. Beberapa peristiwa yang terjadi akibat adanya konveksi udara adalah sebagai berikut.
1) Adanya angin laut. Angin laut terjadi pada siang hari. Pada siang  hari, daratan lebih cepat menjadi panas daripada lautan sehingga  udara di daratan naik dan digantikan oleh udara dari lautan.
2). Adanya angin darat, Angin darat terjadi pada malam hari.  Pada malam hari, daratan lebih cepat menjadi dingin daripada lautan.  Dengan demikian, udara di atas lautan naik dan digantikan oleh udara dari daratan.
angin laut dan angin darat
3) Adanya sirkulasi udara pada ruang kamar di rurnah
4) Adanya cerobong asap pabrik.

3. Radiasi
Proses perpindahan kalor tanpa zat perantara disebut radiasi atau  pancaran. Kalor diradiasikan dalam bentuk gelombang elektromagnetik,  gelombang radio, atau gelombang cahaya. Misalnya, radiasi panas dari api  Apabila kita berdiam di dekat api unggun, kita merasa hangat.  Kemudian, jika kita memasang selembar tirai di antara api dan kita, radiasi  kalor akan lerhalang oleh tirai itu. Dengan demikian, kita dapat mengatakan  bahwa:
Kalor dari api unggun atau matahari dapat dihalangi oleh tabir sehingga kalor tidak dapat merambat.  Ada beberapa benda yang dapat menyerap radiasi kalor atau menghalanginya. Alat yang digunakan untuk mengetahui atau  menyelidiki adanya radiasi disebut termoskop, seperti yang tampak  pada gambar berikut:
termoskop
Dari hasil penyelidikan dengan menggunakan termoskop, kita  dapat mengetahui bahwa:
1) Permukaan yang hitam dan kusam adalah penyerap atau  permancar radiasi kalor yang baik.
2) Permukaan yang putih dan mengkilap adalah penyerap atau  pemancar radiasi yang buiruk.


 

Wujud zat




Banyak benda yang dapat dilihat dan dijumpai di kehidupan sehari-hari. Misalnya pensil, kacamata, batu, kursi, air, balon berisi udara, tabung LPG berisi gas, es, baja, dan daun. Berbagai macam benda yang kita jumpai memiliki kesamaan, yaitu benda-benda tersebut memerlukan ruang atau tempat untuk keberadaannya. Air di dalam gelas, menempati ruang bagian dalam gelas itu, batu di pinggir jalan menempati ruang di pinggir jalan di mana ruangan itu tidak ditempati oleh benda lain sebelum batu itu disingkirkan.

Udara dalam balon menempati ruang bagian dalam balon itu. Manusia juga menempati ruang, misalkan dalam lift hanya cukup ditempati paling banyak 10 orang dewasa, lebih dari itu ruang dalam lift tidak mencukupi lagi. Benda atau zat juga memiliki massa, sebagai contoh batu bila ditimbang dengan neraca menunjukkan nilai massa tertentu. Balon berisi udara bila dibandingkan massanya dengan balon yang kempis, akan lebih berat balon berisi udara. Hal itu menunjukkan bahwa udara memiliki massa. Dapat disimpulkan bahwa zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruangan. Menurut wujudnya zat digolongkan menjadi tiga yaitu

Zat Padat
Ciri zat padat yaitu bentuk dan volumenya tetap. Contohnya kelereng yang berbentuknya bulat, dipindahkan ke gelas akan tetap berbentuk bulat. Begitu pula dengan volumenya. Volume kelereng akan selalu tetap walaupun berpindah tempat ke dalam gelas. Hal ini disebabkan karena daya tarik antarpartikel zat padat sangat kuat. Pada umumnya zat padat berbentuk kristal (seperti gula pasir atau garam dapur) atau amorf (seperti kaca dan batu granit). Partikel zat padat memiliki sifat seperti berikut:
  1. Letaknya sangat berdekatan
  2. Susunannya teratur
  3. Gerakannya tidak bebas, hanya bergetar dan berputar di tempatnya
Zat Cair
Zat cair memiliki volume tetap tetapi bentuk berubah-ubah sesuai dengan yang ditempatinya. Apabila air dimasukkan ke dalam gelas, maka bentuknya seperti gelas, apabila dimasukkan ke dalam botol akan seperti botol. Tetapi volumenya selalu tetap. Hal ini disebabkan partikel-partikel penyusunnya agak berjauhan satu sama lain. Selain itu, partikelnya lebih bebas bergerak karena ikatan antar partikelnya lemah. Partikel zat cair memiliki sifat seperti berikut:
  1. Letaknya berdekatan
  2. Susunannya tidak teratur
  3. Gerakannya agak bebas, sehingga dapat bergeser dari tempatnya, tetapi tidak lepas dari kelompoknya
Zat Gas
Ciri dari gas di antaranya bentuk dan volume berubah sesuai dengan tempatnya. Gas yang terdapat di balon memiliki bentuk dan volume yang sama dengan balon. Gas yang terdapat di dalam botol, bentuk dan volumenya sama dengan botol. Partikel-partikel gas bergerak acak ke segala arah dengan kecepatan bergantung pada suhu gas, akibatnya volumenya selalu berubah. Partikel zat gas memiliki sifat seperti berikut:
  1. Letaknya sangat berjauhan
  2. Susunannya tidak teratur
  3. Gerakannya bebas bergerak, sehingga dapat bergeser dari tempatnya dan lepas dari kelompoknya, sehingga dapat memenuhi ruangan
Perubahan Wujud Zat
Setiap zat akan berubah apabila menerima panas (kalor). Es dipanaskan akan mencair. Air dipanaskan akan menguap menjadi uap air (gas). Apabila uap air didinginkan menjadi embun dan kembali menjadi air. Air didinginkan menjadi es. Proses perubahan wujud zat tersebut dapat diamati pada diagram.






https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjyTYnQu3v8dr3rTB6YELw6SdLX4jrcWvz9n0LXWG-ZZDpbVESHgX3_XS_zLtoSmN97OV9RQENb_52tqCVwreBaZchqTaE-sfawWMNisVWQwIUQJK0eOoWR4fIw6LZZ7gNLLvX7GvOO_Zea/s400/3.PNGBerdasarkan diagram tersebut, zat dari wujud yang satu ke wujud yang lainnya dapat dijelaskan sebagai berikut.
  1. Membeku yaitu perubahan wujud zat dari cair ke padat
  2. Mencair atau melebur yaitu perubahan wujud zat dari padat ke cair
  3. Menyublim (mengkristal) yaitu perubahan wujud zat dari gas ke padat
  4. Menyublim yaitu perubahan wujud zat dari padat ke gas
  5. Menguap yaitu perubahan wujud zat dari cair ke gas
  6. Mengembun yaitu perubahan wujud zat dari gas ke cair

 

Tekanan



Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada benda dibagi dengan luas permukaan bidang di mana gaya itu bekerja.

Secara matematis dapat dituliskan :
P = Tekanan (N/m²)
F = Gaya tekan (N)
A = Luas bidang (m²)

Satuan tekanan dalam Sistem Internasional (SI) adalah N/m², satuan ini juga disebut pascal (Pa).
1 Pa = 1 N/m²

Untuk dapat lebih memahami materi tekanan pada zat padat, perhatikan contoh berikut:

Jika masing-masing balok mempunyai berat yang sama, yaitu 12 N, balok manakah yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai?
Balok I
A = 30 cm x 10 cm = 300 cm² = 0,03 m²
P = 400 N/m²

Balok II
A = 20 cm x 10 cm = 200 cm² = 0,02 m²
P = 600 N/m²
Jadi, yang memberikan tekanan lebih besar pada lantai adalah Balok II, yaitu sebesar 600 N/m².

Dari contoh soal tersebut dapat kita dapat menarik kesimpulan tentang tekanan pada zat padat sebagai berikut:
1. Semakin kecil luas bidang tekan,  semakin besar tekanan yang dihasilkan.
2. Semakin besar gaya tekan yang diberikan, semakin besar tekanan yang dihasilkan.

Dengan demikian sekarang kalian dapat menjelaskan mengapa ujung sebuah paku memberikan bekas lubang yang lebih dalam dibandingkan dengan bekas lubang yang diberikan sebutir kelereng pada plastisin jika dijatuhkan dari ketinggian yang sama.
Tekanan pada zat cair

Tekanan hidrostatis adalah tekanan pada zat cair yang diam. Besarnya tekanan hidrostatis tergantung pada jenis dan kedalaman zat cair, tidak tergantung pada bentuk wadahnya (asalkan wadahnya terbuka).

Besarnya tekanan hidrostatis dirumuskan dengan :
P = p g h

Keterangan:
P = tekanan (Pa atau N/m2))
p = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = perepatan gravitasi bumi (m/s2 atau N/kg)
h = kedalaman (m)
Tekana pada gas
tempat, makin besar tekanannya. Sebaliknya, makin tinggi suatu tempat, makin rendah tenannya. Setiap kenaikkan 10 m tekanan udara berkurang sebesar 1 mmHg. Udara merupakan benda gas yang sangat erat hubungannya dengan kehidupan kita. Udara yang meliputi bumi mempunyai berat yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi Tekanan udara di permukaan laut rata-rata sebesar 1 atm atau 76 cmHg. Makin rendah suatu bumi. Karena udara memiliki berat, maka udara juga memiliki tekanan. Besarnya tekanan udara ditentukan oleh tinggi suatu tempatnya dari permukaan air laut.

Alat Ukur Tekanan Gas
Barometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara luar. Manometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas dalam ruang tertutup.
Hukum Boyle
Semua zat memiliki massa dan menempati ruangan, tidak terkecuali zat gas. Hasil kali tekanan dengan volume suatu gas adalah tetap asal suhu zat tetap.
Sebagai contoh adalah jika kita memompa ban sepeda, udara bisa masuk ke dalam ban jika pompa penghisap kita tekan, akhirnya udara masuk. Hukum Boyle secara matematis dapat dirumuskan sebagi berikut :
Photobucket
Dengan :
P1 = Tekanan pertama (atm)
P2 = Tekanan kedua (atm)
 V1 = Volume pertama 1 (m3)
V2 = Volume kedua (m3)
 

Usaha dan daya



Kata usaha sudah tidak asing lagi bagi kita. Apa sebenarnya usaha itu? Sering kali kita mendengar orang berkata bahwa untuk mencapai suatu tujuan tertentu maka kita harus melakukan kerja atau usaha. Dalam fisika, usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara besarnya gaya yang diberikan pada benda dengan besar perpindahan benda tersebut. Usaha merupakan besaran skalar karena tidak memiliki arah dan hanya memiliki besar. Usaha dalam fisika dikatakan bernilai jika usaha yang dilakukan menghasilkan perubahan kedudukan. Ketika sebuah gaya bekerja pada suatu benda sehingga menimbulkan perpindahan benda, dikatakan bahwa gaya melakukan usaha pada benda tersebut. Jika gaya sebesar F yang dapat menyebabkan balok berpindah sejauh s terletak pada sebuah garis lurus maka besarnya usaha W dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:
W : usaha (Nm atau J)
F : gaya (N)
s : perpindahan (m)
Hubungan antara Energi dengan Usaha
Sebelumnya telah disebutkan bahwa energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Bayangkan sebuah bola berada di atas lantai. Bola tersebut kemudian digerakkan ke atas dengan gaya F, akibatnya bola berpindah setinggi h. Hal ini berarti kita melakukan usaha untuk memindahkan bola dari lantai sampai setinggi h. Ketika bola bergerak, bola memiliki energi kinetik. Pada saat bola berada setinggi h, bola memiliki energi potensial. Besarnya usaha yang diperlukan untuk memindahkan bola sama dengan selisih energi kinetiknya atau selisih energi potensialnya. Jadi, dapat disimpulkan bahwa besarnya usaha sama dengan besarnya perubahan energi pada benda.
Daya
Daya adalah perubahan energi potensial atau energi kinetik tiap satu satuan waktu. Dengan demikian, daya didefinisikan sebagai usaha yang dilakukan tiap satuan waktu. Daya merupakan besaran fisika yang mempunyai satuan J/s atau watt. Secara matematis daya dapat dituliskan sebagai berikut.

Keterangan:
P: daya (J/s atau watt)
t : waktu (s)

Semakin besar daya yang dimiliki oleh suatu benda, semakin besar pula kemampuan benda tersebut untuk mengubah suatu bentuk energi menjadi bentuk energi lain.




Tuas dan pengungkit
Pesawat sederhana adalah alat sederhana yang dipergunakan untuk mempermudah manusia melakukan usaha. Pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya dibedakan menjadi tuas/pengungkit, bidang miring, katrol dan roda berporos/roda bergandar. Pesawat sederhana mempunyai keuntungan mekanik yang didapatkan dari perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga memperingan kerja manusia.

Tuas/pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat. Bagian-bagian pengungkit:
A = titik kuasa
T = titik tumpu
B = titik beban
F = gaya kuasa (N)
w = gaya beban (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)

Jenis-jenis tuas:
1. Tuas Jenis pertama

Yaitu tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa.
Photobucket
Contoh : pemotong kuku, gunting, penjepit jemuran, tang

2. Tuas Jenis kedua
Yaitu tuas dengan titik beban berada diantara titik tumpu dan titik kuasa.
Photobucket
Contoh : gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, dan alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol. i

3. Tuas Jenis ketiga
Yaitu tuas dengan titik kuasa berada diantara titik tumpu dan titik beban.
Photobucket
Contoh :sekop yang biasa digunakan untuk memindahkan pasir.

Keuntungan Mekanik Tuas
Keuntungan mekanik pada tuas adalah perbandingan antara gaya beban (w) dengan gaya kuasa (F), dapat dituliskan sebagai :
KM = w/F atau KM = lk/lb

Keuntungan mekanik pada tuas bergantung pada masing-masing lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekaniknya akan semakin besar.

Katrol

Katrol adalah alat yang banyak digunakan untuk memudahkan mengangkat beban. Prinsip kerja katrol sama dengan prinsip tuas yaitu menggunakan gaya yang lebih kecil untuk mengangkat suatu beban. Berikut macam-macam katrol
a. Katrol tetap
Katrol tetap memiliki keuntungan mekanis yaitu 1 jadi, katrol tetap tidak meringankan mengangkat beban, tetapi memudahkan menarik beban dengan arah gaya  keatas menjadi gaya tarik ke bawah
b. Katrol bergerak
Katrol bergerak adalah katro yang salah satu ujung tali berada pada tempat yang tetap, sedangkan ujung tali yang lain ditarik keatas oleh sebuah gaya. Pada katrol bergerak memiliki keuntungan mekanis sebesar 2.
c. Sistem katrol
Beberapa buah katrol dapat disusun atau di gabungkan menjadi sistem katrol. Hal itu bertujuan untuk memperbesar keuntungan mekanis.

Bidang miring
Bidang miring adalah jenis pesawat sederhana yang terdiri atas sebuah permukaan datar yang dimiringkan. Bidang miring dapat memindahkan suatu benda ke tempat yang lebih tinggi.
Jika sebuah benda memiliki masa m dan percepatan gravitasinya g maka untuk mengangkat langsung diperlukan gaya F = m x g. Dalam hal ini arah gaya tegak lurus.Apabila dingkat dengan bidang miring yang panjangnya s dan tinggi truk dari tanah= h, berlaku persamaan
F1/F=h/s atau F1= F x h/s
F= m x g berarti F1= m x g h/s


Keterangan
F= gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda secara langsung
F= gaya yang digunakan untuk mengangkat benda dengan menggunakan bidang miring
Dengan demikian, besarnya gaya untuk mendorong sebuah benda melalui bidang miring adalah
m x g x h
_______
      s


Adapun keuntungan mekanis bidang miring sama dengan berat beban sebenarnya dibagi dengan besarnya gaya untuk mengangkat beban itu melalui bidang miring. Keuntungan mekanis:
Keuntungan mekanis=F
Roda berporos
PhotobucketRoda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, setir kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.


Jenis-jenis Roda Lainnya
1. Roda Setali
Roda Setali yaitu dua buah roda atau lebih yang dihubungkan dengan tali. Contohnya : Roda sepeda yang dihubungkan dengan rantai, dan roda sepeda motor yang dihubungkan dengan rantai.

2. Roda Sepusat
Roda sepusat, yaitu dua buah roda atau lebih yang memiliki pusat yang sama. Contohnya : Roda pada mobil truk.

3. Roda Bersinggungan
Roda bersinggungan, yaitu dua buah roda atau lebih yang saling bersinggungan satu sama lain. Contohnya : Roda pada bagian dalam jam.













 

Pemuaian



Pemuain zat
Kereta api merupakan alat transportasi darat yang relatif aman dan nyaman serta dapat mengangkut penumpang dalam jumlah yang banyak. Kereta berjalan di atas rel. Pada sambungan rel kereta api terdapat sebuah celah, Mengapa harus ada celah? Celah tersebut pada malam hari lebar, sedangkan siang hari menjadi sempit karena terkena sinar matahari.

Sebagian besar zat akan memuai bila dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan. Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan) maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan bertambah besar, akibatnya jarak antara molekul benda menjadi lebih besar dan terjadilah pemuaian. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas.

Pemuaian Zat Padat
Coba kamu amati bingkai kaca jendela di ruang kelasmu! Adakah bingkai jendela yang melengkung? Tahukah kamu apa sebabnya? Bingkai jendela tersebut melengkung tidak lain karena mengalami pemuaian. Pemuaian yang terjadi pada benda, sebenarnya terjadi pada seluruh bagian benda tersebut. Namun demikian, untuk mempermudah pemahaman maka pemuaian dibedakan tiga macam, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

1. Pemuaian Panjang
Pernahkah kamu mengamati kabel jaringan listrik pada pagi hari dan siang hari? Kabel jaringan akan tampak kencang pada pagi hari dan tampak kendor pada siang hari. Kabel tersebut mengalami pemuaian panjang akibat terkena panas sinar matahari. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis zat padat adalah musschenbroek. Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.
Alat Musschenbroek
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiJQVxwsgU9S6qDHfb7YwSOa8M9chOGVNM5kqPBmIm9GN0sOztjRjp-w55WzW5CQ-KTEapskO5-CbHHHW6EmuTkixIBNwsbMOUQGMJKtPaeehqFeBG6-posvpwMg8u4Db1-TbPZQTn4vHLm/s400/muschenbroek.PNGBesarnya panjang logam setelah dipanaskan adalah sebesar
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiQ2l0yP2QzrIx-fM7Kj_SMouNH_m091aRZOFuFMrBUyfqmCng5g8Ft2-1Ma6mYzpvE1PqrbsQvxMoIsPpjuTKuXzlxOCdAR7R1QPzX23zZa9YJmL7WLOKJKvK8tUqSuH3tadF6k0yq6T3f/s400/rms1.PNGBesarnya panjang zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang (α). Hubungan antara panjang benda, suhu, dan koefisien muai panjang dinyatakan dengan persamaan
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEidxh1Hdmu2mjJP6QHmIviWa3aLc_LQThng8ARLH_1nI7mXEwJI44P0y7uIApXWwP3xO0U7BJ60WWGfuf4UU36rYyc0KGUgektJo5NwqPqKfUlCslHJyONt0nNbvq9x4uBqrUK81CO2fa5c/s400/rms2.PNGKeterangan:
L = Panjang akhir (m)
L0 = Panjang mula-mula (m)
ΔL = Pertambahan panjang (m)
α = Koefisien muai panjang (/ºC)
Δt = kenaikan suhu (ºC)
Beberapa Koefisien Muai Panjang Benda
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEi4ONGY_RL6kIbctzZav3bs0ei8jt7tYdjq4JwHGv27b94fTOfCDADdyfnhBeSQXH93kS3fFEb_Wb91825e900JgQqAqgfa4Ow3McWIObOxf00FMGNA2WzgTQxiSmhTgJtwssfpi57ltRde/s400/tabelkoefisien.PNG
2. Pemuaian Luas
Jika yang dipanaskan adalah suatu lempeng atau plat tipis maka plat tersebut akan mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya. Dengan demikian lempeng akan mengalami pemuaian luas atau pemuaian bidang. Pertambahan luas zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat seluas 1 m^2 disebut koefisien muai luas (β). Hubungan antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan koefisien muai luas suatu zat adalah
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhwROW9khNGgEgH1dofeOK60t3xREHdFuVgFljvwz9mMmTwHyM3bak96XxjFfJoIU7UVyetEv8L4YwuB1bo7LhIUwBrEGCZDHQRq_F7ahn_1e0oXknDpbn9-YVAsRP9Vukm2qFHLcLJWEId/s400/rms3.PNGKeterangan:
A = Luas akhir (m2)
Δ0 = Pertambahan luas (m2)
A0 = Luas mula-mula (m2)
β = Koefisien muai luas zat (/º C)
Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Besarnya β dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhap5Iqbl2arf19fp7jyOjHCxyQs4yNLNFHz4-YMcxrJdy2e8nDY2iUJp7cTs0Jl9R2GLkNgJ2nWXuDabDa8ahTFm65c8OWRmQOPlV9TfF_-gtTlmeENx3SPjES90n4Jas0x87GBBVxAtsv/s400/rms4.PNG
3. Pemuaian Volume
Jika suatu balok mula-mula memiliki panjang P0, lebar L0, dan tinggi h0 dipanaskan hingga suhunya bertambah Δt, maka berdasarkan pada pemikiran muai panjang dan luas diperoleh harga volume balok tersebut sebesar
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgfcXr4RivrFYW9seheT-ed2OA-TMIqS0mwGtutA4laYeaj5jB7dgaOD3HAI02kuqHlRjSoNaQFC5Lw378sxj8g-cnDU0zxqEQrCqoqlloCtxC2LHpdZCNl2rAmuC7UM3HZ1w7BbugS04nm/s400/rms5.PNGdimana
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjw7ioI6vV5fitm0L5oyD4rLEkrEHQnMmyj-VcpknGWjGREpDz8oRHTICBPkPjwRAP7giycMg6fFqCh-0gn7xyVQduSkgQy3x_w8wRBsrFP9KSBbk5knvkgrdeUKmF4grr3hJ0Yc5Y9_FLp/s400/rms6.PNG
Keterangan:
V = Volume akhir (m^3)
V0 = Volume mula-mula (m^3)
ΔV = Pertambahan volume (m^3)
γ = Koefisien muai volume (/ºC)
Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair tidak melibatkan muai panjang ataupun muai luas, tetapi hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya. Pemuaian zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-beda, akibatnya walaupun mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah dipanaskan volumenya menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian tekanan karena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat dan gas disebut titik tripel.
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiOyZ0SXOv8EshOSJ-2kyITMBbv99bgI8jcpFa6O1AXGdsuarYzv-YBkNDUDShNNRaQ51lOVYsJ6RlqlB0HzRudMZaypFUOXkkidbtYvv49DLoQb6RFI_K06yBtZpa6C9lCkgMIJUg_uoVG/s400/tripel.PNGAnomali Air
Khusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C sampai 4º C volumenya tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Oleh karena itu, pada suhu 4ºC air mempunyai volume terendah. Hubungan volume dengan suhu pada air dapat digambarkan pada grafik berikut.
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg0wp52BOfM-q37cX4ji81fV8TFG7Ka8Rf1zRzLSb5zV0Xsk9xOKPejNvykLq_-0psujY4nKMMV_qXJEUd98mv4CcSzr40VJO0_DOwUzk-aIo9fIvW-DnmX0NFK7XwF9a76kfkMStSwvfNH/s400/anomali.PNGPada suhu 4ºC, air menempati posisi terkecil sehingga pada suhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya dinaikkan dari 0ºC – 4ºC akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan dari 4ºC ke atas akan memuai. Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti mengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air. Hal yang sama juga terjadi pada bismuth dengan suhu yang berbeda. Lakukan kegiatan berikut untuk menyelidiki kecepatan pemuaian pada berbagai macam zat cair.

Pemuaian pada Gas
Mungkin kamu pernah menyaksikan mobil atau motor yang sedang melaju di jalan tiba-tiba bannya meletus?. Ban mobil tersebut meletus karena terjadi pemuaian udara atau gas di dalam ban. Pemuaian tersebut terjadi karena adanya kenaikan suhu udara di ban mobil akibat gesekan roda dengan aspal.

Pemuaian pada gas adalah pemuaian volume yang dirumuskan sebagai
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiV42oHjHTRq-DzpqFOpuNyRCJLcYyxMKJNBgRtliVgqA4q2FUCvJD3P1ctgwqK3fAg7UveH1l8dbPBoET21LY20BaZClyw93kpchhYULHBZ094vpJhKgo_kntz5RmUYrB3GjcLgSpHI5TY/s400/rms7.PNGγ adalah koefisien muai volume. Nilai γ sama untuk semua gas, yaitu 1/273 ºC^-1

Pemuaian gas dibedakan tiga macam, yaitu:
a. pemuaian gas pada suhu tetap (isotermal),
b. pemuaian gas pada tekanan tetap (isobar), dan
c. pemuaian gas pada volume tetap (isokhorik).

1. Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)
Pernahkah kalian memompa ban dengan pompa manual. Apa yang kalian rasakan ketika baru pertama kali menekan pompa tersebut? Apa yang kalian rasakan ketika kalian menekannya lebih jauh? Awalnya mungkin terasa ringan. Namun, lama kelamaan menjadi berat. Hal ini karena ketika kita menekan pompa, itu berarti volume gas tersebut mengecil. Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas adalah tetap. Dirumuskan sebagai:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgkaeGkaLtEDdvZgfnWM3L8inFx9DIKiVE_hjyR6dZfBI1C5AP4w9DhnuLPXsG4125dgfj6VXEXJGWJzwrLS8WQAssi9Y4_vU1Owe-C1lvP0TmAp28Q6yFCi9-rAb6vOZvsD7xrB7B9CCI_/s400/rms8.PNGKeterangan:
P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (L)

2. Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap (Isobar)
Pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan sebagai:
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEinDie-zHfDrnBOZcZE7VRhYPCsK7uI8zkMG3kk8s6z-nqWkdfpsBSVG7KS8Ueuphr4CO6Eh4-8o8hKyJhjyzC0Bc1aimviJ4PZVDrZq_JwrDGQgQ-CFy1Qg7JA3R_NsQFxjp4ptcQYchKo/s400/rms9.PNGKeterangan:
V = volume (L)
T = suhu (K)

3. Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)
Pemuaian gas pada volume tetap berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup dijaga tetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Hukum Boyle-Gay Lussac dirumuskan sebagai
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhnf5j5BbmP3RhPACB11vIRxBaWot1WpmabuythC0M6gHjI90XfV_XBy6s3oIVWNfu8gBzTR4JptZx6L1LpN25OP3JjWhCm2vr9vO-u1izcXrybMQqem1Sy03N_6Tu-zlY7fOm-ARpknJgC/s400/rms10.PNGDengan menggabungkan hukum boyle dan hukum Gay Lussac diperoleh persamaan
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEikkSJrhT14qlypVN6Qg2eZDo6nUiJeH83u8B_Td2Dvfyeyps1DiNQzoXj4EV3-_97ydqUxjGOeVQV-xmDMlzacjr0Z5qm75K2rUrPIZB8WATc40j_xodOP3vVVG-Qv4P99LIKUq7X9mFKr/s400/rms11.PNGKeterangan:
P=tekanan(atm)
V=volume(L)
T=suhu(K)