Artikel : Suhu

Suhu

Suhu adalah besaran yang menunjukkan derajat panas suatu benda. Alat ukur suhu disebut termomoter,kalor didefinisikan sebagai energi panas yg dimiliki suatu zat.
Alat Ukur Suhu

Ketika kita memanaskan atau mendinginkan suatu benda sampai pada suhu tertentu, bebrapa sifat fisik benda tersebut berubah. Sifat-sifat benda yang akibat berubah adanya perubahan suhu di sebut sifat termometrik. Sifat termometrik suatu zat dapat di manfaatkan sebagai suatu alat pengukur suhu.

Thermometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur suhu atau benda. Berbagai jenis thermometer di buat berdasarkan beberapa sifat termometrik zat, seperti pemuain zat padat, pemuain zat cair, pemuain gas, tekanan zat cair, teknan udara, regangan zat padat, hambatan zat terhadap arus listrik, dan intensitas cahaya (radiasi benda).

Berdasarkan sifat termomatrik zat, jenis-jenis thermometer antara lain sebagai berikut.

a. Termometer alkohol.

Karena air raksa membeku pada – 400 C dan mendidih pada 3600, maka termometer air raksa hanya dapat dipakai untuk mengukur suhu-suhu diantara interval tersebut. Untuk suhu-suhu yang lebih rendah dapat dipakai alkohol (Titik beku – 1300 C) dan pentana (Titik beku – 2000 C) sebagai zat cairnya.

b. Termoelemen.

Alat ini bekerja atas dasar timbulnya gaya gerak listrik (g.g.l) dari dua buah sambungan logam bila sambungan tersebut berubah suhunya.

c. Pirometer Optik.

Alat ini dapat dipakai untuk mengukur temperatur yang sangat tinggi.

d. Termometer maksimum-minimum Six Bellani.

Adalah termometer yang dipakai untuk menentukan suhu yang tertinggi atau terendah dalam suatu waktu tertentu.

e. Termostat.

Alat ini dipakai untuk mendapatkan suhu yang tetap dalam suatu ruangan.
f. Termometer diferensial.

Dipakai untuk menentukan selisih suhu antara dua tempat yang berdekatan.
Konversi suhu

Skala celsius (titik lebur 0 ⁰C, titik didih 100⁰C)

Skala fahrenheit (titik lebur 32⁰F, titik didih 212⁰F)

Skala reamur (titik lebur 0⁰R, titik didih 80⁰R)

Skala kelvin (titik lebur 273 K, titik didih 373 K)

Perbandingan skala thermometer

C : F : R : K = 100 : 180 : 80 : 100 = 5 : 9 : 4 : 5

Perbandingan skala Celcius dan Fahrenheit:

T⁰C={9/5 T+32}⁰F atau T°F={5/9(T-32)}⁰C

Konversi suhu

Skala celsius (titik lebur 0 ⁰C, titik didih 100⁰C)

Skala fahrenheit (titik lebur 32⁰F, titik didih 212⁰F)

Skala reamur (titik lebur 0⁰R, titik didih 80⁰R)

Skala kelvin (titik lebur 273 K, titik didih 373 K)

Perbandingan skala thermometer

C : F : R : K = 100 : 180 : 80 : 100 = 5 : 9 : 4 : 5

Perbandingan skala Celcius dan Fahrenheit:

T⁰C={9/5 T+32}⁰F atau T°F={5/9(T-32)}⁰C

Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.

Sebuah peta global jangka panjang suhu udara permukaan rata-rata bulanan dalam proyeksi Mollweide.

Suhu juga disebut temperatur yang diukur dengan alat termometer. Empat macam termometer yang paling dikenal adalah Celsius,Reaumur, Fahrenheit dan Kelvin. Perbandingan antara satu jenis termometer dengan termometer lainnya mengikuti:

C:R:(F-32) = 5:4:9 dan

K = C + 273.(derajat)

Karena dari Kelvin ke derajat Celsius, Kelvin dimulai dari 273 derajat, bukan dari -273 derajat. Dan derajat Celsius dimulai dari 0 derajat. Suhu Kelvin sama perbandingan nya dengan derajat Celsius yaitu 5:5, maka dari itu, untuk mengubah suhu tersebut ke suhu yang lain, sebaiknya menggunakan atau mengubahnya ke derajat Celsius terlebih dahulu, karena jika kita menggunakan Kelvin akan lebih rumit untuk mengubahnya ke suhu yang lain. Contoh: K=R 4/5X[300-273] daripada: C=R 4/5X27\

Artikel : Pesawat Sederhana

Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya.Secara umum, alat-alat ini bisa disebut sebagai mekanisme paling sederhana yang memanfaatkan keuntungan mekanik untuk menggandakan gaya.^[3] Sebuah pesawat sederhana menggunakan satu gaya kerja untuk bekerja melawan satu gaya beban. Dengan mengabaikan gaya gesek yang timbul, maka kerja yang dilakukan oleh beban besarnya akan sama dengan kerja yang dilakukan pada beban.

Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai sesuatu bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara gaya yang diberikan dengan gaya yang dihasilkan disebut keuntungan mekanik.

Keuntungan mekanik tuas (pengungkit) : -w/f = lk/lb untuk mencari w, jika memang belum ditemukan : w=m.g untuk mencari f, jika belum ditemukan : w*lb = f*lk

keuntungan mekanik bidang miring : -s/h

keuntungan mekanik katrol : -tetap : lk/lb = 1 -bergerak : lk(2lb)/lb = 2 -majemuk : jumlah tali

untuk roda bergigi, tidak ada keuntungan mekanik, yang ada adalah efisiensi : energi keluaran bermanfaat / energi masukan total

Pesawat sederhana merupakan dasar dari semua mesin-mesin lain yang lebih kompleksSebagai contoh, pada mekanisme sebuah sepeda terdapat roda, pengungkit, serta katrol. Keuntungan mekanik yang didapat oleh pengendaranya merupakan gabungan dari semua pesawat sederhana yang ada dalam sepeda tersebut.

Jenis-Jenis Pesawat Sederhana:

1. Pengungkit atau tuas

Pengungkit atau tuas adalah jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk mengungkit, memindahkan atau menggeser kedudukan benda yang berat atau berukuran besar.
            Yang termasuk jenis-jenis pengungkit adalah : gunting, pembuka kaleng, pembuka botol minuman.

Berdasarkan letak titik tumpunya, tuas atau pengungkit diklasifikasikan menjadi tiga golongan, yaitu sebagai berikut:

a. Tuas Golongan Pertama

Titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasa. Contohnya gunting, tang, pemotong, gunting kuku, dan linggis.

b. Tuas Golongan Kedua

Titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. Contoh tuas jenis ini, di antaranya adalah gerobak beroda satu, pemotong kertas, dan pelubang kertas.

c. Tuas Golongan Ketiga

Titik kuasa berada di antara titik tumpu dan titik beban. Contoh tuas jenis ini adalah lengan, alat pancing, dan sekop.

2. Bidang miring       

            Bidang miring berguna untuk membantu memindahkan benda-benda yang terlalu berat dari bawah ke atas atau sebaliknya. contoh pesawat ssederhana yang bekerja dengan prinsip bidang miring adalah tangga, pisau, obeng dan sebagainya.

            Dalam kehidupan sehari-hari, penggunaan bidang miring terdapat pada tangga, lereng gunung, dan jalan di daerah pegunungan. Semakin landai tangga, semakin mudah untuk dilalui. Sama halnya dengan lereng gunung, semakin landai lereng gunung maka semakin mudah untuk menaikinya, walaupun semakin jauh jarak tempuhnya. Jalan-jalan di pegunungan dibuat berkelok-kelok dan sangat panjang. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan keuntungan mekanis yang cukup besar agar kendaraan dapat menaikinya dengan mudah.

a. Baji

Baji adalah pesawat sederhana yang prinsip kerjanya sama dengan bidang miring. Baji merupakan dua bidang miring yang disatukan. Baji terbuat dari bahan keras, misalnya besi atau baja. Baji digunakan untuk membelah kayu, membelah batu, atau benda keras lainnya. Semakin tipis bentuk baji, semakin mudah kerja yang dilakukan.

b. Sekrup

Sekrup adalah alat yang digunakan untuk memudahkan kerja. Sekrup merupakan bidang miring yang dililitkan pada sebuah tabung sehingga lilitannya berbentuk spiral. Jarak antara ulir-ulir lilitan sekrup disebut interval sekrup.

3. Katrol
            Katrol adalah benda berupa kerekan yang digunakan untuk mengangkat benda atau menarik benda. Contoh benda yang bekerja berdasarkan prinsip katrol adalah kerekan timba dan sebagainya.

Katrol dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol berganda.

a. Katrol Tetap

Katrol berfungsi untuk membelokkan gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah. Keuntungan mekanis katrol tetap sama dengan satu. Katrol tetap digunakan untuk menimba air.

b. Katrol Tunggal Bergerak

Prinsip katrol tunggal bergerak hampir sama dengan tuas jenis kedua, yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa.

c. Katrol Majemuk atau Katrol Berganda

Katrol majemuk merupakan gabungan dari beberapa katrol sehingga kerja yang dilakukan semakin mudah.

Keuntungan mekanis dari katrol majemuk bergantung pada banyaknya tali yang dipergunakan untuk mengangkat beban.. Jika kamu akan mengangkat beban 100 N, cukup dengan gaya 25 N saja benda sudah terangkat.

4. Roda berporos

Roda dibuat dengan diberi poros. Saat bergerak roda berputar pada porosnya. Dengan roda memungkinkan manusia bergerak lebih cepat. Contoh roda berporos adalah kursi roda dan roda mobil.

Artikel : Percepatan

Percepatan

Pengertian Percepatan. Ketika kecepatan suatu objek mengalami perubahan itu dikatakan percepatan. Percepatan adalah laju perubahan kecepatan terhadap waktu.

Umumnya, percepatan dilihat sebagai gerakan suatu obyek yang semakin cepat ataupun lambat. Namun percepatan adalah besaran vektor, sehingga percepatan memiliki besaran dan arah. Dengan kata lain, obyek yang membelok (misalnya mobil yang sedang menikung)-pun memiliki percepatan juga.

Satuan SI percepatan adalah m/s². Dimensi percepatan adalah L T^-2.

Percepatan bisa bernilai positif dan negatif. Bila nilai percepatan positif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda yang mengalami percepatan positif ini bertambah (dipercepat). Sebaliknya bila negatif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda menurun (diperlambat). Contoh percepatan positif adalah: jatuhnya buah dari pohonnya yang dipengaruhi oleh gravitasi. Sedangkan contoh percepatan negatif adalah: proses pengereman mobil.

Dalam bahasa sehari-hari, kata percepatan sering digunakan untuk menggambarkan keadaan bertambahnya kecepatan. Bagi banyak orang-orang, pengalaman mereka dengan percepatan berasal dari iklan mobil. Ketika teriakan komersial “nol sampai enam puluh dalam enam koma tujuh detik” apa yang mereka katakan di sini adalah bahwa mobil khusus ini membutuhkan waktu 6,7 s untuk mencapai kecepatan 60 mph dari mulai benar-benar berhenti. Contoh ini menggambarkan percepatan seperti yang biasa dipahami, tetapi percepatan dalam fisika adalah lebih dari sekedar peningkatan kecepatan.

Setiap perubahan dalam kecepatan dari hasil obyek dalam percepatan: meningkatkan kecepatan (apa yang orang biasanya berarti ketika mereka mengatakan percepatan), penurunan kecepatan (juga disebut deselerasi atau retardasi), atau mengubah arah. Ya, itu benar, perubahan ke arah hasil gerak dalam percepatan bahkan jika objek bergerak tidak mempercepat atau melambat. Itu karena percepatan tergantung pada perubahan kecepatan dan kecepatan adalah besaran vektor – dengan kedua besar dan arah. Dengan demikian, sebuah apel jatuh mampu mempercepat, mobil berhenti di lampu lalu lintas juga percepatan, dan planet yang mengorbit juga percepatan. Akselerasi terjadi kapan saja ketika ada peningkatan kecepatan obyek, penurunan, atau perubahan arah.

Sama seperti kecepatan, ada dua macam percepatan: rata-rata dan sesaat. Percepatan rata-rata ditentukan selama suatu interval waktu “lama”. Kata lama dalam konteks ini berarti terbatas – sesuatu dengan awal dan akhir. Kecepatan pada awal interval ini disebut kecepatan awal (v) dan kecepatan di akhir disebut kecepatan akhir (v₀) [v nol]. Percepatan rata-rata adalah jumlah terhitung sejak pengukuran.

Sebaliknya, percepatan sesaat diukur melalui interval waktu “singkat”. Kata singkat dalam konteks ini berarti jauh lebih kecil atau sangat kecil – tidak memiliki durasi atau batas apapun. Ini adalah matematika yang ideal yang hanya dapat direalisasikan sebagai limit. Tingkat limit sebagai penyebut mendekati nol disebut turunan. Percepatan sesaat kemudian limit percepatan rata-rata sebagai interval waktu mendekati nol – atau sebaliknya, percepatan adalah turunan dari kecepatan.

Percepatan adalah turunan dari kecepatan terhadap waktu, namun kecepatan itu sendiri merupakan turunan dari perpindahan dengan waktu. Turunan adalah operasi matematika yang dapat diterapkan beberapa kali untuk sepasang perubahan kuantitas. Melakukannya sekali memberi Anda turunan pertama.

Melakukan dua kali (turunan dari turunan) memberikan turunan kedua. Yang membuat percepatan turunan pertama kecepatan dengan waktu dan turunan kedua perpindahan dengan waktu.

Satu hal tentang notasi. Dalam penulisan matematika formal, vektor ditulis dengan huruf tebal. Skalar dan besaran vektor ditulis dengan huruf miring. Bilangan, pengukuran, dan unit ditulis dalam roman (tidak miring, tidak tebal, tidak miring – teks biasa).

Satuan

Menghitung percepatan melibatkan pembagian kecepatan oleh waktu – atau dalam istilah satuan, membagi meter per detik [m / s] oleh [s]. Membagi jarak dengan waktu dua kali adalah sama dengan membagi jarak dengan kuadrat waktu. Dengan demikian satuan SI percepatan adalah meter per detik kuadrat.

Unit lain yang sering digunakan adalah percepatan gravitasi – g. Karena kita semua terbiasa dengan efek gravitasi pada diri kita sendiri dan benda-benda di sekitar kita itu membuat untuk standar nyaman untuk perbandingan percepatan. Semuanya terasa normal pada 1 g, dua kali lebih berat pada 2 g, dan lebih ringan pada 0 g.

Satuan ini memiliki nilai tepat didefinisikan dari 9,80665 m/s², tetapi untuk penggunaan sehari-hari cukup 9,8 m/s², dan 10 m/s² nyaman untuk perkiraan cepat.

Satuan yang disebut percepatan gravitasi (diwakili oleh Romawi g) tidak sama dengan fenomena alam yang disebut percepatan gravitasi (diwakili oleh g italic). Yang pertama memiliki nilai didefinisikan sedangkan yang kedua harus diukur

Artikel : Kecepatan

Kecepatan

Kecepatan adalah besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Besar dari vektor ini disebut dengan kelajuan dan dinyatakan dalam satuan meter per sekon (m/s atau ms^-1).

 Kecepatan adalah perpindahan tiap satuan waktu. Kecepatan biasa digunakan untuk merujuk pada kecepatan sesaat.Selain kecepatan sesaat, dikenal juga besaran kecepatan rata-rata yang didefinisikan dalam rentang waktu yang tidak mendekati nol.

Kecepatan dan posisi partikel yang bergerak dapat ditentukan melalui tiga cara, yaitu diturunkan dari fungsi posisi, kecepatan sesaat sebagai turunan fungsi posisi, dan menentukan posisi darikecepatan. Kecepatan merupakan perpindahan (perubahan posisi) suatu benda terhadap satuan waktu. Kecepatan merupakan besaran vektor karena memiliki arah.

 

Kecepatan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata adalah hasil bagi perpindahan dan selang waktunya. Secara matematis kecepatan rata-rata dirumuskan sebagai berikut:

Perpindahan partikel dari satu posisi ke posisi lain dalam selang waktu tertentu disebut dengan kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata memiliki arah yang sama dengan arah perpindahan.

 

Kecepatan Sesaat

Pada saat sebuah benda bergerak, tentunya sudah sangat jelas bahwa benda itu melalui titik-titik tertentu disepanjang lintasannya. Misalnya, pada saat t1, benda berada disuatu titik sebut saja X1. Selain waktu dan kedudukan dititik itu, benda bergerak juga pasti memiliki kecepatan “saat” berada di titik tersebut. Keadaan ini akan mengarahkan kita pada defenisi tentang kecepatan sesaat.

Namun, sangat sulit bahkan hampir tak mungkin untuk mendefenisikan kecepatan suatu benda pada saat tertentu. Masalah yang timbul adalah, jika benda itu berada pada suatu titik, lantas bagaimana benda itu dapat bergerak? Lebih jauh lagi, jika benda itu tidak bergerak, tidakkah benda itu seharusnya berada di titik yang sama?Masalah ini menimbulkan paradoks yang sudah berlangsung lama. Sebenarnya, masalah ini mengajarkan kita satu prinsip penting yakni, jika kita ingin mengamati gerakan suatu benda, kemudian mendefenisikannya, maka kita harus memperhatikan posisi dari benda pada lebih dari satu saat. Jadi, seperti yang dikatakan diawal, sangat tidak mungkin jika kita hendak menentukan kecepatan benda itu pada satu titik, yang bisa kita lakukan adalah mendekati titik itu sedekat yang kita bisa, kemudian menentukan kecepatannya. Proses ini kita lakukan dengan menggunakan pendekatan “limit”.

kecepatan sesaat pada saat tertentu adalah kemiringan garis yang menyinggung kurva xterhadap t pada saat itu. Perlu diketahui, kemiringan garis ini dapat saja bernilai positf (x bertambah) atau bernilai negatif (x berkurang). Dengan demikian, pada kasus Gerakan satu Dimensi kecepatan sesaat dapat bernilai positif atau negatif. Besarnya kecepatan sesaat disebut kelajuan sesaat.

Kecepatan sesaat dari sebuah benda tidak sama dengan kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata adalah ukuran jarak yang ditempuh dalam jangka waktu tertentu, tetapi kadang-kadang disebut sebagai jarak per rasio waktu. 

Jika kita mengendarai sepeda motor sepanjang jalan yang lurus sejauh 100 km dalam waktu 2 jam, besar kecepatan rata-ratanya adalah 50 km/jam.

Walaupun demikian, tidak mungkin kita mengendarai sepeda motor tersebut tepat 50 km/jam setiap saat. Untuk mengetahui situasi ini, kita memerlukan konsep kecepatan sesaat yang merupakan kecepatan pada suatu waktu.Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata pada limit selang waktu Δt mendekati nol.

Satuan kecepatan

Beberapa satuan kecepatan lainnya adalah:

·         meter per detik dengan simbol m/s

·         kilometer per jam dengan simbol km/jam atau kph

·         mil per jam dengan simbol mil/jam atau mph

·         knot merupakan singkatan dari nautical mile per jam

·         Mach yang diambil dari kecepatan suara. Mach 1 adalah kecepatan suara.

·         Kecepatan cahaya atau disebut juga sebagai konstanta cahaya dinyatakan dengan symbol

·         Perubahan kecepatan tiap satuan waktu dikenal sebagai percepatan atau akselerasi.