Fisika Smp : Tata Surya

Cobalah kau menengadah ke angkasa pada malam hari... 

Benda-benda apa saja yang terlihat olehmu ? Jika kau memakai teleskop maka kau akan melihat bermacam-macam jenis benda langit yang jumlahnya ribuan hingga jutaan. Namun jikalau kau mengamatinya secara pribadi tanpa alat bantu... benda-benda langit yang sanggup kau lihat lebih terbatas...

Ada benda langit yang sanggup memancarkan cahaya sendiri yang disebut bintang. Sehingga bintang lebih gampang diamati pada malam hari dengan cahayanya yang berkedip-kedip. Jumlah bintang di langit sangat banyak... Jutaan dan bahkan milyaran bintang berkumpul menjadi satu membentuk galaksi. Kita berada di dalam galaksi Bima Sakti ( The Milky Way ) yang diperkirakan tersusun atas 100 milyar bintang. Di Jagat Raya sendiri diperkirakan tersusun atas 100 milyar galaksi.

Gambar : Galaksi Bima Sakti ( The Milky Way)

 Bintang yang paling bersahabat dengan kita ialah Matahari. Matahari menjadi sentra tata surya kita dan menjadi sumber cahaya ( energi ) di planet yang kita huni yaitu Bumi. Teori yang mengemukakan bahwa matahari sebagai sentra tata surya disebut teori heliosentris. Teori inilah yang benar dan berlaku hingga dikala ini. Pada jaman dahulu ada juga yang beranggapan bahwa bumi ialah sentra tata surya yang dikenal dengan teori geosentris. Dan kini teori ini tidak berlaku lagi.

SISTEM TATA SURYA

Tata surya ialah susunan benda-benda langit yang terdiri atas matahari sebagai pusatnya dan planet-planet, meteorid, komet, serta asteroid yang mengelilingi matahari.

Perhatikanlah gambar di bawah ini :

 dari gambar di atas tampak Matahari ( Sun ) beserta planet-planet yang mengelilinginya yaitu Merkurius ( Mercury ), Venus, Mars, Jupiter, Saturnus ( Saturn ), Uranus dan Neptunus ( Neptune ). Makara tata surya kita totalnya terdiri dari 8 planet.

= Lho... bukannya planet di tata surya kita ada 9 kan..? planet yang ke 9 kan planet pluto...

Memang benar... dulu pluto digolongkan sebagai planet tapi pada 24 Agustus 2006, para peneliti di International Astronomical Union (IAU) atau Badan Astronomi Internasional, tetapkan Pluto bukan lagi sebuah planet . Ini dikarenakan Pluto tidak memenuhi syarat-syarat gres sebuah planet. Status Pluto turun jadi dwarf planet atau planet kerdil.

IAU menciptakan tiga syarat yang harus dipenuhi sebuah benda langit jikalau ingin menerima status planet. Pertama, harus mengorbit matahari dan arah orbitnya harus sama semua, dihentikan berlawanan. Kedua, mempunyai ukuran besar sehingga bentuknya tetap bulat. Ketiga, jalur orbitnya harus bersih, tidak ada benda langit lain di jalur orbit tersebut selain satelitnya sendiri.

 Pluto tidak lolos pada syarat yang ke ke tiga... Pluto belum mengosongkan tempat di sekitar orbitnya supaya tidak ditempati benda-benda angkasa berukuran cukup besar lainnya selain satelitnya sendiri... di orbit pluto banyak benda - benda lainnya yang dinamakan Sabuk kuiper.

Kembali lagi ke sistem tata surya kita...

Peredaran benda langit yang berupa planet dan benda langit lainnya dalam mengelilingi matahari disebut Revolusi. Sebagian besar garis edar (orbit) revolusi berbentuk elips. Bidang edar planet-planet mengelilingi matahari disebut bidang edar, sedangkan bidang edar planet bumi disebut bidang ekliptika. Selain berevolusi benda-benda langit juga berputar pada porosnya yang disebut Rotasi, sedangkan waktu untuk sekali berotasi disebut kala rotasi.

Garis yang berwarna biru itulah yang disebut ekliptika. Karena berbentuk ellips maka jarak bumi dengan matahari berubah-ubah. Jarak terdekat matahari dengan bumi disebut Perihelion. Sedangkan jarak terjauh matahari dengan bumi disebut Aphelion. Menurut hukum Kepler revolusi platet dalam waktu yang sama akan menempuh bidang edar yang sama luasnya.

Bidang OAB dan OCD mempunyai luas yang sama dan ditempuh dalam waktu yang sama. Sehingga dalam waktu yang sama jarak tempuhnya berbeda-beda ( busur CD > busur AB ). Maka kecepatan revolusi terbesar dikala berada di titik orbit terdekat ( Perihelion ) dan kecepatan revolusi terkecil dikala di titik orbit terjauh ( Aphelion )

ZONA TATA SURYA

Zona Tata Surya yang meliputi, planet serpihan dalam, sabuk asteroid, planet serpihan luar, dan sabuk Kuiper. Planet dalam atau planet kebumian ( The Terrestrial Planet ) ialah planet-planet yang terletak di antara matahari dan sabuk asteroid ( asteroid belt ) yaitu Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Sedangkan Planet luar atau planet raksasa ( The Giant Planet ) ialah planet-planet yang terletak di luar sabuk asteroid ( asteroid belt ) yaitu Jupiter, Saturnus, Uranus dan Neptunus.

Perhatikan gambar di bawah ini :

Matahari 

Matahari merupakan sentra tata surya yang berupa bola gas yang bercahaya. Matahari merupakan salah satu bintang yang menghiasi galaksi Bima Sakti. Suhu permukaan matahari 6.000 derajat celsius yang dipancarkan ke luar angkasa hingga hingga ke permukaan bumi, sedangkan suhu inti sebesar 15-20 juta derajat celsius. Matahari bukanlah bintang terbesar di antara milyaran bintang dalam galaksi Bima sakti. Matahari juga bukan bintang yang paling terang, tetapi mengapa matahari kelihatan paling terang di antara bintang-bintang lain?

Gambar : Matahari ( Sun )

Jarak matahari dari bumi kita sekitar 150 juta kilometer. Jarak ini disepakati sebagai 1 SA ( Satuan Astronomi ). Matahari merupakan bintang yang paling bersahabat dibandingkan bintang- bintang lainnya. Bintang terdekat kedua sesudah matahari ialah Alpha Centauri, jaraknya lebih dari 200.000 SA. Jarak matahari hanyalah 1/546.000 kali jarak Sirrius ke bumi. Sirrius merupakan bintang yang paling terang.


Merkurius

Merkurius ialah planet terkecil di dalam tata surya dan juga yang terdekat dengan Matahari ( 0,4 SA ) dengan kala revolusi 88 hari.

Mirip dengan Bulan, Merkurius mempunyai banyak kawah dan juga tidak mempunyai satelit alami serta atmosfer. Suhu permukaan dari Merkurius berkisar antara 90 hingga 700 Kelvin ( -180 hingga 430 derajat Celcius ). Diameter Merkurius 40% lebih kecil daripada Bumi (4879,4 km).


Venus

Venus ialah planet terdekat kedua dari matahari sesudah Merkurius ( 0,7 SA ). Planet ini mempunyai radius 6.052 km dan mengelilingi Matahari dalam waktu 225 hari. Arah rotasi Venus berlawanan dengan arah rotasi planet-planet lain. Planet Venus juga tidak mempunyai satelit alami. Atmosfer Venus mengandung 97% karbondioksida (CO2) dan 3% nitrogen, sehingga hampir mustahil terdapat kehidupan.

Suhu permukaan planet ini ialah >460°C ( >860°F). Hal ini berarti bahwa Venus merupakan planet yang terpanas permukaannya di antara planet-planet lain di tata surya kita dan lantaran itulah Venus ialah Planet paling Terang di sistem tata surya kita dan bisa terlihat dari Bumi dengan Mata telanjang ketika selepas Matahari terbenam dan menjelang Matahari terbit yang biasa disebut Bintang Kejora /Bintang barat/ bintang Timur.


Bumi

Bumi ialah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata Surya. Jarak antara Bumi dengan matahari ialah 149.6 juta kilometer atau 1 SA. Bumi mempunyai lapisan udara (atmosfer) yang melindung permukaan Bumi dari sinar ultraviolet dan radiasi dari luar angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti Bumi hingga ketinggian sekitar 700 kilometer. Perbedaan suhu permukaan Bumi ialah antara -70 °C hingga 55 °C bergantung pada iklim setempat.

Satu hari di bumi sama dengan satu kali rotasi bumi yang lamanya sama dengan 24 jam dan satu tahun di Bumi sama dengan satu kali revolusi bumi yang lamanya sama dengan 365,25 hari. Bumi satu-satunya planet yang diketahui mempunyai mahluk hidup. Bumi mempunyai satu satelit alami yang disebut bulan.

Satelit dan Bulan

Satelit ialah benda langit yang mengelilingi planet. Bulan merupakan satelit yang mengitari bumi. Bulan mempunyai tiga gerakan sekaligus yaitu rotasi bulan, revolusi bulan mengitari bumi dan gotong royong bumi mengitari matahari.

Gambar : Bulan ( Moon )

Mars

Mars ialah planet terdekat keempat dari Matahari ( 1,5 SA ). Planet ini mengorbit selama 687 hari dalam mengelilingi Matahari. Planet ini juga berotasi. Kala rotasinya 25,62 jam. Planet ini sering dijuluki sebagai "planet merah" lantaran tampak dari jauh berwarna kemerah-kemerahan. Ini disebabkan kandungan permukaan tanahnya yang kaya akan unsur besi dalam bentuk senyawa hematit ( besi(III) oksida ).

Planet ini mempunyai atmosfer tipis yang kandungan utamanya ialah karbon dioksida. Planet ini mempunyai 2 buah satelit, yaitu Phobos dan Deimos.

Gambar : Deimos

Gambar : Phobos

Sabuk Asteroid

Asteroid secara umum ialah objek Tata Surya yang terdiri dari batuan dan mineral logam beku yang jumlahnya berjuta-juta. Sabuk asteroid utama terletak di antara orbit Mars dan Yupiter, berjarak antara 2,3 dan 3,3 SA dari matahari. Diameter asteroid sangat bermacam-macam mulai dari ratusan kilometer hingga ukuran mikro ( sangat kecil ). Asteroid terbesar dan yang pertama kali ditemukan berjulukan Ceres. Sekarang Ceres diklasifikasikan sebagai planet kerdil. Diameternya ialah sedikit kurang dari 1000 km, cukup besar untuk mempunyai gravitasi sendiri untuk menggumpal membentuk bundaran.

Gambar : Ceres

Sabuk Asteroid ( Asteroid belt )

Jupiter

Jupiter ialah planet terdekat kelima dari matahari sesudah Merkurius, Venus, Bumi dan Mars. Jarak rata-rata antara Yupiter dan Matahari ialah 778,3 juta km atau 5,2 SA. Jupiter ialah planet terbesar dan terberat dengan diameter 14.980 km dan mempunyai massa 318 kali massa bumi.

Periode rotasi planet ini ialah 9,8 jam, sedangkan periode revolusi ialah 11,86 tahun. Jupiter mempunyai 63 satelit, di antaranya Io, Europa, Ganymede, Callisto (Galilean moons).

Callisto ( Gallilean Moons )

Ganymede : Satelit terbesar di  Jupiter dan tata surya

Saturnus

Saturnus ialah sebuah planet di tata surya yang dikenal juga sebagai planet bercincin, dan merupakan planet terbesar kedua di tata surya sesudah Jupiter. Jarak Saturnus sangat jauh dari Matahari ( 9,5 SA ), lantaran itulah Saturnus tampak tidak terlalu terperinci dari Bumi. Saturnus berevolusi dalam waktu 29,46 tahun. Selain berevolusi, Saturnus juga berotasi dalam waktu yang sangat singkat, yaitu 10 jam 14 menit. Saturnus sangat gampang dikenali lantaran sistem cincinnya. Cincin Saturnus sangat unik, terdiri beribu-ribu cincin yang mengelilingi planet ini. Bahan pembentuk cincin ini masih belum diketahui.

Hingga 2006, Saturnus diketahui mempunyai 56 buah satelit alami. Tujuh di antaranya cukup masif untuk sanggup runtuh berbentuk bola di bawah gaya gravitasinya sendiri. Mereka ialah Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan (Satelit terbesar dengan ukuran lebih besar dari planet Merkurius) dan Iapetus.


Uranus 

Uranus ialah planet ketujuh dari Matahari dan planet yang terbesar ketiga di tata surya. Jarak planet ini dengan matahari sekitar 19,6 SA. Atmosfernya itu ialah atmofer yang terdingin dalam Tata Surya, dengan suhu terendah 49 K (−224 °C).

Uranus mempunyai 27 satelit yang diketahui, yang terbesar ialah Titania, Oberon, Umbriel, Ariel dan Miranda.


Neptunus

Neptunus merupakan planet terjauh (kedelapan) dari tata surya jikalau ditinjau dari Matahari. Neptunus mengorbit Matahari pada jarak 30,1 SA atau sekitar 4.450 juta km. Periode rotasi planet ini ialah 16,1 jam, sedangkan periode revolusinya ialah 164,8 tahun.

Neptunus mempunyai 13 satelit yang diketahui. Yang terbesar, Triton, geologinya aktif, dan mempunyai geyser nitrogen cair. Triton ialah satu-satunya satelit besar yang orbitnya terbalik arah (retrogade).


Komet

Komet ialah benda langit yang mengelilingi matahari dengan garis edar berbentuk sangat lonjong. Komet terdiri dari kumpulan debu dan gas yang membeku pada dikala berada jauh dari Matahari. Ketika mendekati Matahari, sebagian materi penyusun komet menguap membentuk kepala gas dan ekor. Karena terdorong oleh radiasi dan angin matahari itulah ekor komet selalu menjauhi matahari. Panjang "ekor" komet sanggup mencapai jutaan km.

 Komet membutuhkan ratusan hingga ribuan tahun untuk menuntaskan satu kali mengorbit Matahari. Contoh Komet : Komet Lovejoy dan Komet Halley. Komet Halley terakhir muncul pada tahun 1986 dan muncul setiap 76 tahun.


Meteoroid 

Meteoroid ialah batuan-batuan kecil yang sangat banyak dan melayang-layang di angkasa luar. Batuan-batuan ini banyak mengandung unsur besi dan nikel. Batuan-batuan ini masuk ke atmosfer bumi lantaran efek gravitasi bumi. Gesekan dengan atmosfer bumi menghasilkan panas yang memperabukan habis batuan- batuan itu sebelum sempat mencapai permukaan bumi. Namun kadang-kadang ada juga sisa-sisa batuan ini yang mencapai bumi. Batuan-batuan atau benda langit yang bergesekan dengan atmosfer bumi dan terbakar disebut meteor.

Adapun batuan-batuan yang tidak habis terbakar dan hingga di permukaan bumi disebut meteorit.

Ada sebuah meteorit yang jatuh di Arizona USA dengan ukuran yang sangat besar hingga membentuk sebuah kawah. Kawah tersebut dinamakan Kawah Barringer. Contoh meteorit sanggup dilihat di Museum Geologi, Bandung.

 Benda-benda langit yang berada di dalam tata surya tersusun secara rapi. Selama bergerak benda-benda itu tidak saling ber- tabrakan. Hal itu terjadi lantaran adanya gaya gravitasi pada masing- masing benda langit. Dengan demikian, sanggup dikatakan bahwa yang mengakibatkan gerakan benda-benda langit teratur ialah gaya gravitasi. Namun, penyebab sebetulnya ialah Sang Pembuat gaya gravitasi yaitu Tuhan Yang Mahabesar.


MATAHARI SEBAGAI BINTANG

Matahari ialah bola raksasa yang terbentuk dari gas hidrogen dan helium. Matahari termasuk bintang berwarna putih yang berperan sebagai sentra tata surya. Matahari termasuk bintang lantaran sanggup memancarkan/menghasilkan energi cahaya sendiri. Matahari tampak sangat besar lantaran letaknya paling bersahabat dengan bumi. Jarak matahari dengan Bumi rata-rata 149.680.000 kilometer ( 1 SA ). Hal itulah yang mengakibatkan pada waktu siang hari kita tidak sanggup melihat bintang selain matahari.

Sumber energi matahari berasal dari reaksi fusi yang terjadi di dalam inti matahari. Reaksi fusi ini merupakan penggabungan atom-atom hidrogen menjadi helium. Reaksi fusi tersebut akan menghasilkan energi yang sangat besar. Energi matahari terpancar ke segala arah dalam bentuk energi cahaya. Energi cahaya matahari ialah adonan gelombang elektromagnetik yang terdiri dari gelombang inframerah, cahaya tampak, sinar ultraviolet. Energi yang dipancarkan tersebut, hanya sebagian kecil yang hingga di bumi. Namun sejumlah energi yang kecil tersebut sudah cukup sebagai sumber energi di bumi.

Panas Matahari menghangatkan bumi dan membentuk iklim, sedangkan cahayanya menerangi Bumi serta digunakan oleh flora untuk proses fotosintesis. Tanpa Matahari, tidak akan ada kehidupan di Bumi lantaran banyak reaksi kimia yang tidak sanggup berlangsung. Dan kini matahari sanggup dijadikan sebagai sumber energi alternatif melalui alat yang dinamakan Sel Surya / Panel Surya. Alat ini sanggup merubah energi matahari menjadi energi listrik.


Lapisan-lapisan Matahari

Matahari terdiri atas empat lapisan, yaitu inti matahari, fotosfer, kromosfer, dan korona.

a. Inti Matahari 
Bagian dalam dari matahari, yaitu inti matahari. Pada serpihan ini terjadi reaksi fusi sebagai sumber energi matahari. Suhu pada inti matahari sanggup mencapai 15.000.000 ^oC. Energi yang dihasilkan dari reaksi fusi akan dirambatkan hingga pada lapisan yang paling luar, yang kemudian akan terlaksana ke angkasa luar.

b. Fotosfer 
Fotosfer ialah serpihan permukaan matahari. Lapisan ini mengeluarkan cahaya sehingga bisa menawarkan penerangan sehari-hari. Suhu pada lapisan ini bisa mencapai lebih kurang 6.000 ^oC dan mempunyai ketebalan sekitar 500 km.

c. Kromosfer
Kromosfer ialah lapisan di atas fotosfer dan bertindak sebagai atmosfer matahari. Kromosfer mempunyai ketebalan 16.000 km dan suhunya mencapai lebih kurang 9.800 ^oC. Kromosfer terlihat berbentuk gelang merah yang mengelilingi bulan pada waktu terjadi gerhana matahari total.

d. Korona 
Korona ialah lapisan luar atmosfer matahari. Suhu korona bisa mencapai lebih kurang 1.000.000 ^oC. Warnanya keabu-abuan yang dihasilkan dari adanya ionisasi pada atom-atom akhir suhunya yang sangat tinggi. Korona tampak ketika terjadi gerhana matahari total, lantaran pada dikala itu hampir seluruh cahaya matahari tertutup oleh bulan. Bentuk korona, menyerupai mahkota dengan warna keabu-abuan.


Gangguan-Gangguan pada Matahari

Gejala-gejala aktif pada matahari atau acara matahari sering mengakibatkan gangguan-gangguan pada matahari. Gangguan-gangguan tersebut, yaitu sebagai berikut :

a. Gumpalan-Gumpalan pada Fotosfer (Granulasi)
Gumpalan-gumpalan ini timbul lantaran rambatan gas panas dari inti matahari ke permukaan. Akibatnya, permukaan matahari tidak rata melainkan bergumpal-gumpal.

b. Bintik Matahari (Sun Spot)
Bintik matahari merupakan tempat tempat munculnya medan magnet yang sangat kuat. Bintik-bintik ini bentuknya lubang- lubang di permukaan matahari di mana gas panas menyembur dari dalam inti matahari, sehingga sanggup mengganggu telekomunikasi gelombang radio di permukaan bumi.

c. Lidah Api Matahari ( Prominensa )
Lidah api matahari merupakan hamburan gas dari tepi kromosfer matahari. Lidah api sanggup mencapai ketinggian 10.000 km. Lidah api sering disebut prominensa atau protuberan. Lidah api terdiri atas massa proton dan elektron atom hidrogen yang bergerak dengan kecepatan tinggi. Massa partikel ini sanggup mencapai permukaan bumi. Sebelum masuk ke bumi, pancaran partikel ini tertahan oleh medan magnet bumi (sabuk Van Allen), sehingga kecepatan partikel ini menurun dan bergerak menuju kutub, kemudian lama-kelamaan partikel berpijar yang disebut aurora. Hamburan partikel ini mengganggu sistem komunikasi gelombang radio.

d. Letupan (Flare)
Flare ialah letupan-letupan gas di atas permukaan matahari. Flare sanggup mengakibatkan gangguan sistem komunikasi radio, lantaran letusan gas tersebut terdiri atas partikel-partikel gas bermuatan listrik.


BUMI SEBAGAI PLANET

Bumi ialah salah satu planet yang diketahui dengan adanya kehidupan hingga dikala ini. Sifat-sifat bumi sering digunakan sebagai pola untuk memahami sifat-sifat planet yang lain.

Bentuk Bumi
 
planet Bumi sangat menyerupai dengan bulat pepat (oblate spheroid), sebuah bulatan yang tertekan ceper pada serpihan kutub-kutubnya yang mengakibatkan buncitan pada serpihan khatulistiwa. Buncitan ini terjadi lantaran rotasi Bumi, mengakibatkan ukuran diameter katulistiwa 43 km lebih besar dibandingkan diameter dari kutub ke kutub.

Rotasi Bumi 

Rotasi bumi ialah perputaran bumi pada porosnya. Rotasi bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit dan dibulatkan menjadi 24 jam. Arah rotasi bumi dari barat ke timur.

Rotasi bumi mengakibatkan hal-hal berikut :

a. Gerak semu harian matahari
Sepanjang pagi hingga petang hari, matahari seperti bergerak kebalikan arah rotasi bumi (barat ke timur) yaitu dari timur ke barat. Matahari pada pagi hari terbit di sebelah timur dan bergerak sepanjang hari yang jadinya tenggelam di sebelah barat.

b. Terjadinya siang dan malam
 Peristiwa siang dan malam terjadi secara bergantian lantaran bumi berputar pada porosnya (rotasi bumi). Bumi berotasi dari barat ke timur dan hanya separuh permukaan bumi yang menerima sinar matahari. Bagian bumi yang disinari matahari mengalami siang. Sementara itu, malam terjadi di serpihan lain bumi yang tidak disinari matahari.

serta perbedaan waktu Kala rotasi bumi lebih kurang 24 jam, sehingga tiap jam ber- beda bujur sebesar 360 24 o = 15o . Daerah-daerah yang garis bujurnya sama mempunyai waktu yang sama pula. Perhatikan Gambar 13.7.Jika letak bujur standar di sebelah barat bujur nol, maka wak- tunya dikurangi. Adapun jikalau letak bujur standar di sebelah timur bujur nol, waktunya ditambah. Waktu di tempat bujur timur ialah waktu Greenwich ditam- bah selisih jam, sehingga waktu di belahan timur dirumuskan:dengan: GMT = bujur nol BT = bujur timur Waktu di tempat bujur barat ialah waktu Greenwich + se- lisih jam, sehingga waktu di belahan barat dirumuskan:c Pembelokan arah angin Pembelokan arah angin menurut aturan Buys Ballot yang berbunyi: 1) udara bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah, 2) di belahan bumi selatan, angin membelok ke kiri, sedangkan di belahan bumi utara angin membelok ke kanan.d. Pembelokan arah arus bahari Gerak pembelokan arah angin dan arus bahari disebut imbas Coriolis. Arus bahari memang disebabkan oleh angin. Di belahan bumi utara, arus bahari membelok searah jarum jam, sedangkan di belahan bumi selatan, arus bahari membelok berlawanan arah jarum jam. Akibat rotasi bumi, bentuk bumi tidak bulat sempurna, tetapi agak lonjong (elips). Diameter bumi di tempat kutub sebesar 12.714 km, sedangkan di tempat khatulistiwa 12.757 km.

Sumber http://mediabelajaronline.blogspot.com

Pesawat Sederhana

pesawat sederhana yaitu alat-alat yang dipakai untuk mempermudah pekerjaan.  Ada banyak sekali jenis pesawat sederhana antara lain bidang miring, tuas, dan katrol. di dalam pembahasan pesawat sederhana ini....kalian akan sering bertemu dengan istilah keuntungan mekanis (KM). laba mekanis merupakan efek dari penggunaan pesawat sederhana yang menyebabkan gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban sama dengan berat beban dibagi dengan laba mekanisnya.

keterangan :
F  atau  K  = gaya/kuasa yang kita keluarkan (N)
W              = berat benda yang kita angkat (N)
KM           = laba mekanis ---> akan dihabas lebih jauh nanti....
m               = massa benda (kg)
g                = percepatan grafitasi = 10 m/s² atau 9,8 m/s²

Makara semakin besar KM maka gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban semakin kecil.  

Hmmm... mengapa sanggup demikian?

Hal ini berkaitan dengan usaha/kerja yang kita lakukan. Sebenarnya, pesawat sederhana tidak mengurangi total usaha/kerja yang kita keluarkan untuk mengangkat beban. walaupun demikian jumlah gaya yang diharapkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. ingat :

Keterangan :
W   = perjuangan ( J )
F    = gaya ( N )
s     = jarak tempuh ( m )

Dengan kata lain, walaupun usaha yang kita keluarkan sama peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan.


Penting... lambang berat benda ( w ) hampir sama dengan usaha ( W ) lambang berat dengan karakter kecil dan perjuangan dengan karakter besar....

1. Bidang Miring

bidang miring merupakan sebuah bidang miring yang dipakai untuk memindahkan sebuah benda ke ketinggian tertentu.

Keterangan :
KM =  laba mekanis
F     = gaya dorong (N)

s      = panjang bidang miring (m)

h     = ketinggian (m)

w    = berat beban (N)

Misalnya....

Massa kotak yaitu 80 kg, dipindahkan dari atas tanah ke suatu daerah dengan ketinggian 1,5 m. Berapakah perjuangan dan gaya yang kita keluarkan jika :

a. kita angkat eksklusif ke atas !
b. melalui bidang miring sepanjang 4,5 m !

Diketahui :
m  = 80 kg
g   = 10 m/s²
h   = 1,5 m
s   = 4,5 m

a. mula2 kita cari berat benda dulu.... alasannya kita mengangkat benda secara eksklusif maka gaya ( F ) yang kita lakukan = berat benda ( w ) sedangkan jarak tempuhnya ( s ) = ketinggian ( h ) maka rumus perjuangan berubah lambang, semula W = F.s menjadi W = w.h

b. Jika benda kita dorong melalui bidang miring.....

 Usaha yang kita keluarkan sama namun dengan bidang miring gaya yang kita keluarkan menjadi lebih kecil alasannya lintasannya kita ubah dari ketinggian 1,5 m menjadi 4,5 m dalam bidang miring....

Prinsip bidang miring juga diterapkan pada banyak sekali macam alat buatan insan menyerupai baji, kapak, tatah, pisau, obeng, paku, sekrup....juga jalan yang berkelok-kelok di pegunungan.

2. Tuas

Sistem kerja tuas terdiri atas tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Tuas sanggup dibedakan menjadi 3 jenis. Pembagian ini menurut pada letak titik gaya, titik beban, titik tumpu.

a. Tuas Jenis Pertama

Jenis tuas ini memiliki ciri titik tumpunya terletak di antara titik gaya (kuasa) dan titik beban.

pola alat dengan tuas jenis I :

Gunting, catut, tang, pemotong kuku, linggis dll

b. Tuas Jenis Kedua

Jenis tuas ini memiliki ciri titik beban terletak di antara titik gaya (kuasa) dan titik tumpunya.

pola alat dengan tuas jenis II :

pembuka botol, gerobak beroda satu, pemotong kertas, pelubang kertas dll.

c. Tuas Jenis Ketiga

Jenis tuas ini memiliki ciri titik gaya terletak di antara titik tumpu dan titik beban.

pola alat dengan tuas jenis III :

pinset, pancing, sekop dll

 di bawah ini merupakan gambar benda2 yang memakai prinsip tuas :

keterangan :

a. tuas jenis pertama

b. tuas jenis kedua

c. tuas jenis ketiga

Rumus-rumus dalam tuas :

 





keterangan : 

F      = gaya yang dikerjakan pada tuas (N)

W    = beban tuas (N)

Lb    = lengan beban, adalah jarak antara titik tumpu 
            dengan dengan beban (m)

Lk    = lengan kuasa, adalah jarak antara titik tumpu 
           dengan kuasa/gaya yang dikerjakan  (m)

KM  = laba mekanis

3. Katrol

Katrol yaitu roda berongga yang disepanjang sisinya untuk daerah tali. Katrol sangat baik dipakai untuk memindahkan beban ke atas/bawah. Katrol sanggup dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak, dan takal (katrol beragam berganda).

a. Katrol Tunggal Tetap

katrol tunggal tetap terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya tidak berubah-ubah (tetap).

Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal tetap = 1

Keuntungan mekanis =1 berarti berat beban = gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban tersebut.

maka,

F = w

pola : katrol yang dipakai untuk menimba air.

Trus...klo gaya yang kita keluarkan besarnya sama aja dengan berat bebannya, untuk apa dong fungsi katrol tunggal ini?

Hmm.. katrol jenis ini memang tidak mengurangi besar gaya yang kita keluarkan, namun sanggup merubah arah gaya.  Bila kita menarik suatu beban dari atas ke bawah tanpa katrol maka kita harus mengeluarkan gaya dengan arah tersebut yaitu dari atas ke bawah sehingga kita kesulitan memanfaatkan berat badan kita. sedangkan jika memakai katrol (seperti yang terlihat pada gambar di atas...) gaya yang kita keluarkan justru berarah dari atas ke bawah. Hal ini menyebabkan kita sanggup memanfatkan berat badan kita untuk mengankat beban tersebut jadi tangan kita tidak cepat lelah.

b.  Katrol Tunggal Bergerak

katrol tunggal bergerak terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya sanggup berubah-ubah (tetap)

Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal bergerak = 2

maka,

F = 1/2.w

Keuntungan mekanisnya = 2 artinya kita hanya perlu mengeluarkan gaya separuh dari berat beban yang kita angkat ( F = w/KM).

c. Takal (Katrol majemuk/berganda)

Takal / Katrol beragam atau berganda yaitu katrol yang terdiri dari sebuah katrol tetep dan satu atau lebih katrol bergerak... katrol ini biasanya dipakai untuk mengankat beban yang sangant berat.

Keuntungan mekanis (KM) takal = Jumlah katrol

F = W/jumlah katrol

Sumber http://mediabelajaronline.blogspot.com

Getaran, Gelombang Dan Suara Untuk Smp

A. Getaran
Getaran ialah gerak bolak-balik benda melalui titik kesetimbangannya.

 Perhatikanlah gambar di samping :

Bila gerakan dimulai dari A maka satu getaran menempuh lintasan A-B-C-B-A

Bila gerakan dimulai dari B maka satu getaran sanggup diawali dengan gerakan ke kanan atau ke kiri (bebas) :

ke Kiri  lintasannya B-A-B-C-B dan ke kanan lintasannya B-C-B-A-B

Kalau C maka satu getarannya dengan gampang sanggup ditentukan bukan ?

1. Amplitudo

Amplitudo didefinisikan sebagai simpangan getaran paling besar. dalam gambar di atas titik seimbangnya ialah B berarti amplitudo (simpangan maksimum)nya ialah BA dan BC. Dalam gelombang bunyi amplitudo mempengaruhi kuat lemahnya bunyi.

2. Periode dan Frekuensi

Periode ( T ) ialah waktu yang dibutuhkan untuk melaksanakan satu kali getaran

Frekuensi ( f ) ialah banyaknya getaran tiap satuan waktu (sekon). Frekuensi mempengaruhi tinggi rendah bunyi.

keterangan : n = banyaknya getaran/elombang

                         t = waktu (s)

bila kalian perhatikan antara rumus periode ( T ) dan frekuensi ( f ) saling berkebalikan....jadi hubungan antara periode dan frekuensi sanggup ditulis :

B. Gelombang

Gelombang ialah geteran yang berjalan.

Berdasarkan kebutuhan medium (tempat) perambatannya dibedakan menjadi 2 yakni :

• Gelombang mekanik, ialah gelombang yang memerlukan medium untuk perambatannya. mediumnya sanggup berupa udara, zat cair maupun zat padat. dan tidak sanggup melalui ruang hampa.
• Gelombang Elektromagnetik, ialah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk perambatannya, berarti gelombang elektromagnetik sanggup melalui ruang hampa. Contohnya gelombang cahaya.

C. Gelombang Mekanik

gelomnag mekanik dibagi menjadi dua macam yakni gelombang tranversal dan gelombang longitudinal.

Gelombang Tranversal

ialah gelombang mekanik yang arah perambatannya tegak lurus terhadap arah getarannya.

Perhatikan gambar di samping  :

gelombang merambat dari kiri kekanan sedangkan arah getarannya naik turun.

pola gelombang tranversal :

gelombang tali, gelombang air  dll.

Hal2 yang perlu diperhatikan dalam gelombang tranversal ini :

• ABC, EFG, dan IJK = bukit gelombang
• CDE dan GHI = lembah gelombang
• B, F, dan J = klimaks gelombang
• D dan H = titik dasar gelombang
• ABCDE, EFGHI = satu gelombang

Satu gelombang terdiri atas satu puncak gelombang dan satu lembah gelombang. Jadi, gelombang transversal pada Gambar di atas terdiri atas 3 puncak gelombang dan 2 lembah gelombang. Dengan kata lain terdiri atas 2,5 gelombang.

Gelombang Longitudinal  

ialah gelombang mekanik yang arah perambatannya sejajar terhadap arah getarannya.

Contohnya gelombang bunyi.

D. Cepat Rambat dan Panjang Gelombang

 v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)

 s = jarak yang ditempuh (m)

 t = waktu tempuh (s).

berarti rumus kecepatan ada tiga macam dan penggunaanya tergantung dengan apa yang diketahui dalam soal. misal diketahui jarak tempuh (s) dan waktunya (t) maka memakai rumus v = s/t .

conoh soal :

diketahui sebuah gelombang ibarat pada gambar  jikalau jarak tempuh = 10 m

a. berapa Amplitudonya?

b. berapa frekuensi dan periodenya ?

c. berapa panjang gelombangnya ?

d. berapa kecepatannya ?

a. Ampitudo (A) nya = 5 cm

b. frekuensi (f) = banyak gelombang/waktu = 2,5/1 = 2,5 Hz

    Periode (T) = waktu/banyak gelombang = 1/2,5 = 0,4 sekon

c. panjang gelombang = jarak tempuh/banyak gelombang = 10/2,5 =  4 m

d. sebab yang dikethui dalam soal cukup banyak untuk mencari kecepatan sanggup memakai 2 cara :

     cara I : kecepatan (v) = jaraktempuh (s) / waktu tempuh (t) = 10 / 1 = 10 m/s

    cara II : kecepatan(v) = panjang gelombang x frekuensi (f) = 4 x 2,5 = 10 m/s

E. Gelombang Bunyi

ibarat yang telah dikemukakan sebelumnya, bunyi merupakan bentuk dari gelombang tranversal (arah rambatan sejajar dengan arah getarannya). berpengaruh lemah bunyi dipengaruhi Amplitudo dan tinggi rendah bunyi dipengaruhi oleh frekuensi

Nada ialah bunyi yang teratur

Desah adalah bunyi yang tidak teratur

Timbre ialah warna bunyi

Resonansi adalah insiden ikut bergetarnya benda lain yang berfrekuensi sama dengan sebuah benda yang bergetar. pola pantulan bunyi dalam kotak udara gitar mempunyai frekuensi yang sama....maka terjadi resonansi dan bunyi gitar menjadi lebih nyaring dari bunyi aslinya (petikan senar saja).

pola lain resonansi :

saat sebuah bandul digoyang maka bandul lain yang tidak digoyang namun mempunyai panjang yang sama akan secara alami ikut bergoyang...hal ini sebab bandul yang mempunyai panjang tali yang sama juga mempunyai frekuensi yang sama juga....sehingga terjadi resonansi

Hukum Marsenne

Marsenne menyelidiki hubungan frekuensi yang dihasilkan oleh senar yang bergetar dengan panjang senar, penampang senar, tegangan, dan jenis senar. Faktor-faktor yang memengaruhi frekuensi nada alamiah sebuah senar atau dawai berdasarkan Marsenne ialah sebagai berikut :

1) Panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2) Luas penampang, semakin besar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
3) Tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
4) Massa jenis senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.

Pengelompokan bunyi berdasarkan frekuensinya :

1. Bunyi Infrasonik adalah bunyi yang frekuensinya < 20 Hz. bunyi ini tidak sanggup didengarkan oleh insan namun sanggup didengarkan oleh laba-laba, jangkrik dan lumba-lumba.

2. Bunyi audiosonik adalah bunyi yang frekuensinya diantara  20 Hz - 20.000 Hz. bunyi jenis inilah yang sanggup didengarkan oleh manusia.

3. Bunyi ultrasonik ialah bunyi yang frekuensinya  > 20.000 Hz. bunyi jenis ini juga tidak sanggup di dengarkan manusia. binatang yang bisa mengarkan bunyi jenis ini adalan lumba2, jangkrik, anjing....dll

Pemantulan Bunyi

Jenis pemantulan bumi ada 2 yakni :

1. Gaung, ialah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersamaan dengan bunti aslinya. Hal ini menimbulkan bunyi orisinil terdengar kurang jelas.

Contoh

Bunyi orisinil           : mer - de - ka

Bunyi pantul     :          mer - de - ka

mperistiwa ibarat ini sanggup terjadi dalam sebuah gedung yang tidak ada peredam suaranya. untuk mengurangi atau menghilangkan gaung dibutuhkan materi peredam bunyi ibarat : gabus, kapas, wool, kardus dll.

2. Gema, ialah bunyi pantul yang terdengar sehabis bunyi orisinil selesai. hal ini terjadi sebab dinding pantulnya mempunyai jarak yang jauh. contohnya pada suatu lembah atau gunung.

Contoh

Bunyi asli           : mer - de - ka

Bunyi pantul     :                             mer - de - ka

Perhitungan Jarak Sumber Bunyi dengan Bidang Pantul

sebab lintasan bunyi pantul merupakan gerak bolak balik maka jarak sumber dengan bidang pantul sama dengan separuhnya

s = jarak tempuh gelombang bunyi (m)
v = cepat rambat gelombang bunyi (m/s)
t = waktu tempuh gelombang bunyi (t)

 Contoh :

Diketahui cepat rambat gelombang bunyi di udara ialah 340 m/s. Sebuah kapal memancarkan bunyi sonar ke dasar laut. Jika 4 sekon kemudian orang di dalam kapal sanggup mendengarkan bunyi pantulannya. Hitung kedalaman bahari tersebut...?

t   = 4 s
v  = 340 m/s
s  = (v x t) / 2 = (340 x 4) / 2 = 680 m

Sumber http://mediabelajaronline.blogspot.com