Salam….
-->
Buat kelas XII IPA yang sedang mempersiapkan Ujian Nasional 2013 (UN 2013), detik-detik hari H kini semakin mendekat. Maka persiapan harus diperbanyak, tetapi sekaligus harus terarah.
Kebetulan POS UN 2013 sudah keluar sehingga kisi-kisi soal yang akan keluar UN bisa dicermati.
Sehubungan dengan itu, maka jika melatih diri dengan soal, pilihlah soal yang sudah terarah, artinya disesuaikan dengan kisi-kisi UN 2013.
Maka silahkan didownload soal prediksi UN Fisika SMA 2013 berdasarkan kisi-kisi 2013 di bawah ini. Kebetulan kumpulan soal yang ada ini adalah soal buatan MGMP Jakarta Timur. Terima kasih kepada tim MGMP Jaktim ya... Setiap SKL dan kisi-kisi disediakan kurang lebih 5 soal prediksi. Jadi kerjakan semua maka yakin hasil UN nanti akan baik.
-->
Silahkan didownload: Kumpulan Soal Prediksi UN Fisika SMA sesuai SKL dan Kisi-kisi 2013
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Semoga membantu ya…
Senin, 04 Februari 2013
Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Pegas
Salam....
Buat kelas XII IPA yang sedang mempersiapkan Ujian Nasional 2013 (UN 2013), di bawah ini disediakan Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Pegas, yang sebenarnya dipelajari saat masih kelas XI dulu.
Belajar dari pengalaman, jenis soal UN fisika tahun 2013 biasanya tidak jauh beda dengan tahun sebelumnya. Untuk itu, alangkah baiknya jika belajar dengan mengerjakan soal-soal UN tahun-tahun sebelumnya. Dari soal-soal yang sudah keluar di tahun-tahun sebelumnya, ternyata soal materi pegas ini sering keluar.
Materi pegas sebenarnya sangat sedikit. Hanya berdasar percobaan di lab yang menghasilkan grafik Hukum Hooke (F = k x), lalu dikembangkan ke energi potensial yang dimiliki setiap pegas. Sedangkan jenis soal yang sering keluar UN adalah menghitung besar F, Ep, atau konstanta susunan pegas total.
Untuk lebih jelas dan terarahnya proses persiapan, silahkan kerjakan kumpulan soal UN khusus materi pegas di bawah ini!
Silahkan didownload: Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Pegas
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Semoga membantu ya...
Buat kelas XII IPA yang sedang mempersiapkan Ujian Nasional 2013 (UN 2013), di bawah ini disediakan Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Pegas, yang sebenarnya dipelajari saat masih kelas XI dulu.
Belajar dari pengalaman, jenis soal UN fisika tahun 2013 biasanya tidak jauh beda dengan tahun sebelumnya. Untuk itu, alangkah baiknya jika belajar dengan mengerjakan soal-soal UN tahun-tahun sebelumnya. Dari soal-soal yang sudah keluar di tahun-tahun sebelumnya, ternyata soal materi pegas ini sering keluar.
Materi pegas sebenarnya sangat sedikit. Hanya berdasar percobaan di lab yang menghasilkan grafik Hukum Hooke (F = k x), lalu dikembangkan ke energi potensial yang dimiliki setiap pegas. Sedangkan jenis soal yang sering keluar UN adalah menghitung besar F, Ep, atau konstanta susunan pegas total.
Untuk lebih jelas dan terarahnya proses persiapan, silahkan kerjakan kumpulan soal UN khusus materi pegas di bawah ini!
Silahkan didownload: Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Pegas
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Semoga membantu ya...
Selasa, 29 Januari 2013
Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Induksi Magnetik
DI tahun-tahun sebelumnya, soal yang sering keluar adalah pertanyaan tentang menghitung besar induksi magnetik dan sekaligus arahnya. Jadi, syarat pertama untuk bisa mengerjakan adalah hapal rumus besar induksi magnetik B, kemudian tahu cara mencari arah B tersebut dengan aturan tangan kanan. Sebagai bahan latihan, silahkan download Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Induksi Magnetik yang saya sediakan di bawah ini!
-->
Silahkan didownload: Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Induksi Magnetik
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Senin, 28 Januari 2013
Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Hukum Newton
Salam....
Buat kelas XII IPA yang sedang mempersiapkan Ujian Nasional 2013 (UN 2013), di bawah ini disediakan Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Hukum Newton, yang sebenarnya dipelajari saat masih kelas X dulu.
Belajar dari pengalaman, jenis soal UN fisika tahun 2013 biasanya tidak jauh beda dengan tahun sebelumnya. Untuk itu, alangkah baiknya jika belajar dengan mengerjakan soal-soal UN tahun-tahun sebelumnya.
Dari soal-soal yang sudah keluar di tahun-tahun sebelumnya, ternyata soal materi Hukum Newton ini sering keluar. Dari tiga Hukum Newton, yang sering keluar adalah Hukum Newton II, dimana soalnya biasanya dalam bentuk narasi disertai gambar atau ilustrasinya. Rumus dasar yang sering dipakai adalah Hukum Newton II, dengan pengandaian kita harus memahami dulu jenis-jenis gaya (Gaya dorong/tarik, gaya berat, gaya tegangan tali, gaya normal, gaya gesek, dll).
Silahkan didownload: Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Hukum Newton
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Semoga membantu dalam persiapan kita semua (baik siswa maupun guru), salam...
-->
Kamis, 17 Januari 2013
Efek Dari Kurikulum 2013 Bagi Mata Pelajaran Fisika SMA
Salam...
Berhubung banyaknya berita tentang kebingungan akan adanya perubahan kurikulum dari KTSP ke Kurikulum 2013, ada baiknya saya juga ikut nimbrung, tetapi tidak ikut bingung..hehehehe.
Biarpun tidak begitu ngeh (tidak begitu peduli juga) dengan perubahan-perubahan kurikulum di negara tercinta ini, tetapi karena akan berimbas juga ke beban dan muatan mata pelajaran, maka ya minimal mencari tahu sedikit-sedikit sebagai persiapan. Yang jelas, untuk jenjang SMA katanya di kurikulum 2013 akan ada mata pelajaran wajib (berarti semua harus mempelajari), mata pelajaran peminatan yang dimulai dari kelas X (ya sebetulnya mirip penjurusan di kurikulum sebelumnya), dan terakhir mata pelajaran pilihan. Efek bagi MP Fisika, Fisika akan masuk ke mata pelajaran peminatan dari kelas X, dimana dalam satu minggu bebannya 4 jam pelajaran (bandingkan dengan yang sekarang hanya 2 JP di kelas X, padahal materinya bejibun).
Maka dampak positifnya akan ada banyak waktu untuk memperbanyak praktikum dan memperdalam materi (dengan catatan materinya tidak ditambah). Lalu yang belajar fisika memang yang hanya minat dengan MP IPA. Hmm... adil juga bukan?
Nah bagi yang akan menjalaninya, berarti harus persiapan. Kebetulan kalau di Marsoed Bogor ada psikotest sebelum masuk sekolah, jadi biar pas saat memilih peminatan. Selain itu siswa yang lulus dari jenjang SMP harus benar-benar mengenali diri sendiri (tentang minat, potensi, kemampuan, cita-cita dlaam karir, dll) agar tidak salah langkah. Kan berabe jika salah masuk peminatan.... Bakalan tidak bisa enjoy di bangku SMA, apalagi dimulai dari kelas X kan?

Tetapi apapun itu, sebetulnya tidak ada yang perlu resah. Asal tepat memilih sekolah (pilihlah sekolah yang mengajak kita untuk belajar tentang ketrampilan hidup seperti ketrampilan berkomunikasi, bekerja sama, memimpin, ber-empati, mengolah diri, dll) tidak akan berpengaruh. Semua banyak yang salah kaprah. KTSP belum dievaluasi secara mendalam, sudah disisipi tentang pendidikan karakter (lalu semua perangkat pembelajaran guru harus diberi kata-kata karakter, padahal menurut saya yang seharusnya berkarakter utamanya adalah kepribadian guru dan yang terkait bukan? Bukan bukunya yang berkarakter), lalu sudah berubah lagi menjadi Kurikulum 2013.
Yang terjadi selanjutnya adalah langkah-langkah latah ikut sana ikut sini.... Sah-sah saja. Tetapi sebetulnya tergantung sekolahnya masing, yang otomatis tergantung ke dewan guru juga. Tetapkan prioritas! Selalu refleksi dan membangun diri menanggapi panggilan sebagai pendidik dan peserta didik. Bangun karakter diri dengan budaya positif di sekolah sesuai visi misi masing-masing, dan berproses dalam pembelajaran dengan sentuhan hati. Percuma seabrek metode, strategi, perangkat, dll jika tak ada roh 'jiwa pendidik sejati' dalam diri.
Salam...
Berhubung banyaknya berita tentang kebingungan akan adanya perubahan kurikulum dari KTSP ke Kurikulum 2013, ada baiknya saya juga ikut nimbrung, tetapi tidak ikut bingung..hehehehe.
Biarpun tidak begitu ngeh (tidak begitu peduli juga) dengan perubahan-perubahan kurikulum di negara tercinta ini, tetapi karena akan berimbas juga ke beban dan muatan mata pelajaran, maka ya minimal mencari tahu sedikit-sedikit sebagai persiapan. Yang jelas, untuk jenjang SMA katanya di kurikulum 2013 akan ada mata pelajaran wajib (berarti semua harus mempelajari), mata pelajaran peminatan yang dimulai dari kelas X (ya sebetulnya mirip penjurusan di kurikulum sebelumnya), dan terakhir mata pelajaran pilihan. Efek bagi MP Fisika, Fisika akan masuk ke mata pelajaran peminatan dari kelas X, dimana dalam satu minggu bebannya 4 jam pelajaran (bandingkan dengan yang sekarang hanya 2 JP di kelas X, padahal materinya bejibun).
Maka dampak positifnya akan ada banyak waktu untuk memperbanyak praktikum dan memperdalam materi (dengan catatan materinya tidak ditambah). Lalu yang belajar fisika memang yang hanya minat dengan MP IPA. Hmm... adil juga bukan?
Nah bagi yang akan menjalaninya, berarti harus persiapan. Kebetulan kalau di Marsoed Bogor ada psikotest sebelum masuk sekolah, jadi biar pas saat memilih peminatan. Selain itu siswa yang lulus dari jenjang SMP harus benar-benar mengenali diri sendiri (tentang minat, potensi, kemampuan, cita-cita dlaam karir, dll) agar tidak salah langkah. Kan berabe jika salah masuk peminatan.... Bakalan tidak bisa enjoy di bangku SMA, apalagi dimulai dari kelas X kan?
Tetapi apapun itu, sebetulnya tidak ada yang perlu resah. Asal tepat memilih sekolah (pilihlah sekolah yang mengajak kita untuk belajar tentang ketrampilan hidup seperti ketrampilan berkomunikasi, bekerja sama, memimpin, ber-empati, mengolah diri, dll) tidak akan berpengaruh. Semua banyak yang salah kaprah. KTSP belum dievaluasi secara mendalam, sudah disisipi tentang pendidikan karakter (lalu semua perangkat pembelajaran guru harus diberi kata-kata karakter, padahal menurut saya yang seharusnya berkarakter utamanya adalah kepribadian guru dan yang terkait bukan? Bukan bukunya yang berkarakter), lalu sudah berubah lagi menjadi Kurikulum 2013.
Yang terjadi selanjutnya adalah langkah-langkah latah ikut sana ikut sini.... Sah-sah saja. Tetapi sebetulnya tergantung sekolahnya masing, yang otomatis tergantung ke dewan guru juga. Tetapkan prioritas! Selalu refleksi dan membangun diri menanggapi panggilan sebagai pendidik dan peserta didik. Bangun karakter diri dengan budaya positif di sekolah sesuai visi misi masing-masing, dan berproses dalam pembelajaran dengan sentuhan hati. Percuma seabrek metode, strategi, perangkat, dll jika tak ada roh 'jiwa pendidik sejati' dalam diri.
Salam...
Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Efek Doppler
Salam....
Buat kelas XII IPA yang sedang mempersiapkan Ujian Nasional 2013 (UN 2013), di bawah ini disediakan kumpulan soal UN Fisika materi GLB dan GLBB, yang sebenarnya dipelajari saat masih kelas X dulu.
Belajar dari pengalaman, jenis soal UN fisika tahun 2013 biasanya tidak jauh beda dengan tahun sebelumnya. Untuk itu, alangkah baiknya jika belajar dengan mengerjakan soal-soal UN tahun-tahun sebelumnya.
Dari soal-soal yang sudah keluar di tahun-tahun sebelumnya, ternyata soal efek doppler ini sering keluar. Dari materi gelombang bunyi yang tidak sedikit itu, efek doppler yang paling banyak dikeluarkan di UN. Dengan rumus dasar efek doppler, soal yang keluar bisa berupa menghitung frekuensi pendengar dalam bentuk angka, atau bisa juga hasilnya dalam bentuk persamaan. Untuk itu dibutuhkan pemahaman dan latihan untuk menentukan mana yang pendengar dan mana sumber bunyi, lalu menentukan + dan - dari persamaan.
Silahkan didownload: Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi Efek Doppler
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Semoga membantu dalam persiapan kita semua (baik siswa maupun guru), salam...
Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi GLB dan GLBB
Salam....
Buat kelas XII IPA yang sedang mempersiapkan Ujian Nasional 2013 (UN 2013), di bawah ini disediakan kumpulan soal UN Fisika materi GLB dan GLBB, yang sebenarnya dipelajari saat masih kelas X dulu.
Belajar dari pengalaman, jenis soal UN fisika tahun 2013 biasanya tidak jauh beda dengan tahun sebelumnya. Untuk itu, alangkah baiknya jika belajar dengan mengerjakan soal-soal UN tahun-tahun sebelumnya.
Dari soal-soal yang sudah keluar, dapat dilihat bahwa untuk mengerjakan soal GLB ataupun GLBB akan membutuhkan kreativitas dalam menganalisis soal, apa yang ditanyakan, apa yang diketahui dari soal, dan bagaimana langkah pengerjaannya. Nah, biasanya dari soal diketahui grafik v terhadap t, lalu digabung dengan pemahaman rumus GLB/GLBB dalam pengerjaannya.
Silahkan didownload: Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi GLB dan GLBB
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Semoga membantu dalam persiapan kita semua (baik siswa maupun guru), salam...
Buat kelas XII IPA yang sedang mempersiapkan Ujian Nasional 2013 (UN 2013), di bawah ini disediakan kumpulan soal UN Fisika materi GLB dan GLBB, yang sebenarnya dipelajari saat masih kelas X dulu.
Belajar dari pengalaman, jenis soal UN fisika tahun 2013 biasanya tidak jauh beda dengan tahun sebelumnya. Untuk itu, alangkah baiknya jika belajar dengan mengerjakan soal-soal UN tahun-tahun sebelumnya.
Dari soal-soal yang sudah keluar, dapat dilihat bahwa untuk mengerjakan soal GLB ataupun GLBB akan membutuhkan kreativitas dalam menganalisis soal, apa yang ditanyakan, apa yang diketahui dari soal, dan bagaimana langkah pengerjaannya. Nah, biasanya dari soal diketahui grafik v terhadap t, lalu digabung dengan pemahaman rumus GLB/GLBB dalam pengerjaannya.
Silahkan didownload: Kumpulan Soal UN Fisika SMA Materi GLB dan GLBB
Caranya, tinggal diklik tulisan warna biru di atas, lalu akan muncul halaman baru berupa tampilan soal dalam versi PDF, setelah itu tinggal disimpan. Soal-soal ditulis sendiri dan sebagian juga sumbangan dari rekan-rekan. Semuanya gratis dan tanpa iklan (ziddu, 4share, adfly, dll).
Semoga membantu dalam persiapan kita semua (baik siswa maupun guru), salam...
Selasa, 14 Agustus 2012
Fluida Dinamis
Fluida Dinamis
By Owen and Thiurma, XI IPA1
A. Peta konsep
B. Tujuan
- Dapat menganalisis konsep laju aliran dan debit aliran fluida, kemudian menggunakannya dalam memformulasikan persamaan kontinuitas berdasarkan hukum kekekalan massa dalam aliran fluida.
- Merumuskan persamaan Bernoulli berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik dalam fluida.
- Menerapkan dan memanfaatkan hukum Bernoulli untuk mengukur laju aliran fluida.
- Memperlihatkan fenomena gesekan fluida terhadap benda yang bergerak dalam suatu fluida.
C. Pengertian
Fluida dinamis adalah fluida (bisa berupa zat cair, gas) yang bergerak. Untuk memudahkan dalam mempelajari, fluida disini dianggap steady (mempunyai kecepatan yang konstan terhadap waktu), tak termampatkan (tidak mengalami perubahan volume), tidak kental, tidak turbulen (tidak mengalami putaran-putaran).
Dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali hal yang berkaitan dengan fluida dinamis ini.
D. Besaran-besaran dalam fluida dinamis
Debit aliran (Q)
Jumlah volume fluida yang mengalir persatuan waktu, atau:
Dimana :
Q = debit aliran (m3/s)
A = luas penampang (m2)
V = laju aliran fluida (m/s)
Aliran fluida sering dinyatakan dalam debit aliran
Dimana :
Q = debit aliran (m3/s)
V = volume (m3)
t = selang waktu (s)
Contoh Soal
Suatu pipa mengalirkan air dengan debit 1m3 tiap sekonnya, dan digunakan untuk mengisi bendungan berukuran ( 100 x 100 x 10 ) m. Hitung waktu yang dibutuhkan untuk mengisi bendungan sampai penuh !
Jawab :
Persamaan Kontinuitas
Air yang mengalir di dalam pipa air dianggap mempunyai debit yang sama di sembarang titik. Atau jika ditinjau 2 tempat, maka:
Debit aliran 1 = Debit aliran 2, atau :
Hukum Bernoulli
Hukum Bernoulli adalah hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh aliran fluida. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah tekanan (p), energi kinetik per satuan volume, dan energi potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus. Jika dinyatakan dalam persamaan menjadi :
Dimana :
p = tekanan air (Pa)
v = kecepatan air (m/s)
g = percepatan gravitasi
h = ketinggian air
Contoh soal
Sebuah pipa mendatar dengan luas penampang 10 cm2 disambungkan ke pipa mendatar lainnya yang memiliki luas penampang 50 cm2. Kelajuan air dalam pipa kecil adalah 6 m/s dan tekanan disana adalah 200 kPa. Tekanan dalam pipa besar adalah ….
- 183 kPa
- 202 kPa
- 217 kPa
- 235 kPa
- 264 kPa
Sebuah pipa horizontal mempunyai luas penampang 0,1 m2 dalam suatu bagian dan 0,05 dalam bagian lain. Laju air dalam penampang pertama adalah 5 m/s, dan tekanan air dalam penampang kedua adalah 2 x 105 N/m2. Tekanan air dalam penampang pertama adalah ….
2,0 x 103 Pa
2,4 x 105 Pa
2,0 x 105 Pa
3,0 x 104 Pa
4,0 x 105 Pa
Sebuah tabung berisi zat cair (ideal).
Pada dindingnya terdapat lubang kecil (jauh lebih kecil dari penampang tabung, sehingga zat cair memancar (terlihat seperti pada gambar). Besarnya x adalah ........
20 cm
30 cm
40 cm
60 cm
80 cm
E. Penerapan dalam teknologi
Pesawat Terbang
Gaya angkat pesawat terbang bukan karena mesin, tetapi pesawat bisa terbang karena memanfaatkan hukum bernoulli yang membuat laju aliran udara tepat di bawah sayap, karena laju aliran di atas lebih besar maka mengakibatkan tekanan di atas pesawat lebih kecil daripada tekanan pesawat di bawah.
Akibatnya terjadi gaya angkat pesawat dari hasil selisih antara tekanan di atas dan di bawah di kali dengan luas efektif pesawat.
Keterangan:
- ρ = massa jenis udara (kg/m3)
- va= kecepatan aliran udara pada bagian atas pesawat (m/s)
- vb= kecepatan aliran udara pada bagian bawah pesawat (m/s)
- F= Gaya angkat pesawat (N)
Contoh soal
Udara yang mengalir horizontal melalui sayap pesawat terbang mengakibatkan kecepatan udara di bagian atas pesawat sebesar 50 m/s dan di bagian bawah 20 m/s. Jika massa pesawat 200 kg, luas penampang sayap 4 m² dan massa jenis udara 1,29 . Besar gaya angkat yang dialami pesawat adalah …
6386 N
5418 N
3418 N
154,8 N
77,4 N
Penyemprot Parfum dan Obat Nyamuk
Prinsip kerja yang dilakukan dengan menghasilkan laju yang lebih besar pada ujung atas selang botol sehingga membuat tekanan di atas lebih kecil daripada tekanan di bawah. Akibatnya cairan dalam wadah tersebut terdesak ke atas selang dan lama kelamaan akan menyembur keluar.
F. Contoh Soal UN
Perhatikan gambar pipa air di bawah!
Suatu zat cair di alirkan melalui pipa seperti tampak pada gambar di atas. Jika luas penampang A2 = 8 cm2, A1 = 2 cm2, dan laju zat cair V1= 2 m.s-1, maka besar V2 adalah ...
Jawab:
A1 V1 = A2 V2
2 x 2 = 8 x V2
V2 = 8 / 4
V2 = 0,5 m.s-1
Demikian sekilas penjelasan materi fluida dinamis. Masih banyak kekurangan, tetapi semoga membantu kita semua..... Salam (Owen dan Thiurma)!
Selasa, 07 Agustus 2012
Gaya Pegas
Gaya Pegas
Oleh Andre Kwetzar dan Christian William, XI IPA2
Anda semua tentu pernah melihat pegas bukan ?
Pegas dapa tditemukan pada suspensi kendaraan bermotor, yang berfungsiuntukmeredam goncangan secara perlahan-lahan sehingga sistem kembali ke keadaan semula, pegas juga dapat ditemukan pada sejumlah jembatan-jembatan. Pegas memiliki bentuk yang sederhana. Pegas hanya berupa lilitan plastik atau logam yang berbentuk spiral. Sifat pegas yang luar biasa menyebabkannya diterapkan pada berbagaiseni ilmiah dan teknologi.
Besara-besaran yang berhubungan dengan pegas adalah:
A.Elastisitas
Sifat ini disebut dengan sifat elastis pegas. Akan tetapi jika pegas ditarik atau ditekan secara berlebihan dan jika dilepaskan panjangnya berubah maka pegas tersebut telah melampaui batas elastisitasnya.
B. Tegangan dan regangan
Untuk bisa membuat suatu pegas dibutuhkan pengetahuan tentang sifat dari bahan pembua tpegas. Yang perlu kita ketahui adalah sifat benda tersebut jika diberikan tarikan atau dorongan. Maka untuk itu kita perlu menegtaui tegangan dan rengangan suatu benda.
Tegangan yang bekerja pada benda didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tiap satu-satuan luas penampang batang, atau :
Satuan tegangan σ sama dengan pascal (Pa) adalah N/m2
Sedangkan regangan didefinsikan sebagai perbandingan perubahan panjang benda dengan panjang mula-mula benda.
Regangan tidak memiliki satuan karena merupakan perbandingan dalam fraksi yang sama
C.Gaya Pegas
Jika pegas ditarik atau ditekan akan memperoleh hasil :
(-) Semakin besar gaya tarik dan tekan yang diberikan, semakin besar pula perubahan panjang pegas
(-)Tangan juga terasa tertarik oleh pegas jika kita menarik pegas
(-) Tangan juga terasa tertekan oleh pegas jika kita menekan pegas
Dari hasil diatas kita dapat menyimpulkan sifat-sifat pegas :
(-) Bila semakin besar perubahan panjang pegas, gaya pegas juga makin besar
(-) Arah gaya pegas selalu berlawanan dengan gaya yang diberikan
Hubungan perubaahn panjang dan gaya pegas dinyatakan dalam hukum Hooke :
....... (0.1)
Dengan :
Tanda negatif menunjukan arah pegas selalu berlawanan dengan arah perubahan panjang pegas
Contoh
Sebuah pegas ditarik dengan gaya 15 Newton sehinnga panjangnya bertambah 0,03 m. Tentukan konstanta pegas tersebut!
D.Osilasi pegas pada bidang datar
Sebuah pegas pada bidang datar dikaitkan salah satu ujungnya dengan sebuah benda bermassa dan ujung lain dari pegas pada titik diam. Pegas pada posisi ini disebut dengan posisi setimbang karena benda yang kaitkan dengan pegas tidak mendapatkan tarikan atau tekanan. Jika benda digerakan sehingga menarik pegas lalu dilepaskan, maka pegas tersebut akan menarik benda ke titik setimbang. Sesampainya di titik setimbang, benda yang memiliki kecepatan tersebut masih akan bergerak dan hasilnya akan menekan pegas. Lalu pegas akan menekan kembali benda ke titik setimbang. Hasilnya benda tersebut akan bergerak bolak-balik di sekitar titik setimbang. Benda dikatakan berosilasi atau bergetar. Simpanga benda yang berisolasi karena gaya pegas dinyatakan dalam persamaan umum
...... (0.2)
Dengan
Hubungan frekuensi sudut bergantung pada konsatanta pegas (k) dan massa benda (m)
......... (0.3)
Dari persamaan (0.2) kita dapat mengetahui persamaan kecepatan osilasi benda (v )
Jika = kecepatan maksimum osilasi atau amplitudo kecepatan (m/s).
Percepatan osilasi dapat ditentukan dengan persamaan (0.1) dan Hukum II Newton, F=ma. Gaya pegas pada benda menimbulkan percepatan yang memenuhi
Atau
Subtitusi persamaan (0.6) ke dalam persamaan (0.1)
(0.7)
Dengan
disebut percepatan maksimum atau amplitudo percepatan (m/s2)
Contoh :
Sebuah pegas dengan konstanta 3.200 N/m ditaruh di bidang datar dengan gaya gesek tidak ada. Ujungnya dikaitkan beban bermassa 0,5 kg. Benda disimpangkan engan amplitudo sejauh 0,1 m. Tentukan
a. Frekuensi osilasi benda
b. Simpangan pegas sebgai fungsi waktu
Dengan demikian, bentuk umum persamaan simpangan
c. Kecepatan benda sebagai fungsi waktu
d. Percepatan benda sebagai fungsi waktu
E.Pegas yang digantungi beban
Misalkan pegas diangtung secara vertikal dan salah satu ujungnya diagntungi beban dan ujung lainnya pada titik diam. Akibat beban pagas akan mengalami perubahan panjang.Perubahan panjang pegas(∆L) dapat ditentukan dengan syarat besar gaya gravitasi(g) sama dengan daya pegas.
Atau
Maka panjang pegas sekarang bertambah karena gaya gravitasi dari beban. Jika beban diam, maka posisinya disebut dengan posisis setimbang. Posisi setimbang ini adalah posisi setimbang yang baru karena adanya pertambahan panjang dari pegas. Jika benda dibiarkan berisolisasi atau bergetar, maka benda akan bergerak bolak-balik di tituk setimbang yang baru. Saat menggunakan titik setimbang baru, gaya gravitasi dihilangkan karena sudah diisolasi dengan pertambahan panjang pegas.
Contoh :
Sebuah pegas dengan konstanta 600 N/m digantung secara vertikal. Salah satu ujungnya dikaitkan beban bermassa 0,6 kg. Tentukan pertambahan panjang pegas!
Jawab :
F.Susunan Pegas
Dalam penerapannya, terkadang kita membutuhkan lebih dari satu pegas melainkan sejumlah pegas yang disusun untuk mendapatkan sifat yang diingunkan.
(-) Susunan pegas secara pararel
Misalkan kita menyambungkan dua pegas yang tersusun pararel secara vertikal. Setelah diberi beban. Panjang kedua pegas bertambah.
Pertambahanpanjangpegas total (∆L) merupakanpenjumlahandariperubahanpanjangpegaspertama (∆L₁) dan yang kedua (∆L₂). Gaya yang bekerja pada pegas atas sama dengan yang bekerja pada pegas bewah. Gaya tersebut sama dengan gaya yang diberikan beban, yaitu
Dengan
Jika kef adalah pengganti dari konstanta susunan kedua pegas tersebut
Dengan demikian diperoleh
Atau
Dengan menghilangkan w pada kedua ruas, kita mendapatkan konstanta pegas pegas pengganti untuk pegas yang tersusun pararel yang memenuhi pernyataan
(-) Susunan pegas secara seri
Misalkan dua buah pegas yang tersusun seri secara vertikal. Setelah diberi beban. Panjang kedua pegas bertambah. Pertambahan panjang (∆L ) kedua pegas sama. Gaya yang dihasilkan beban terbagi kepada gaya yang dilakukan pegas pertama (F₁) dan gaya yang dilakukan pegas kedua (F₂), berdasarkan hukum hooke, diperoleh
Dengan
Jika konstanta kef merupakan konstanta pengganti pegas
Gaya kebawah dan total gaya ke atas haruslah sama
Atau
Jika ∆Ldihlangkan pada kedua ruas maka diperoleh konstanta pegas pengganti untuk pegas tersusun seri dalam pernyataan
Contoh :
Duabuah pegas dengan masung-masing konstanta 100 N/m dan 200 N/m digantungi beban bermassa 20 kg. Hitunglah:
a. Frekuensi osilasi saat tersusun seri
b. Frekuensi osilasi saat tersusun pararel
G.Osilasi Benda di Antara Dua Pegas
Misalkan sebuah benda diletakan diantara dua pegas. Kedua pegas masing-masing ujungnya dikaitkan pada benda dan ujung-ujung lainnya pada titik diam. Jika benda disimpangkan ke kanan sejauh dari posisi seimbang maka
(-) Pegas yang ada di kiri benda melakukan gaya tarik kearah kiri sebesar F₁=k₁∆x
(-) Pegas yang ada di kanan benda melakukan gaya dorong kearah kiri sebesar F₂=k₂∆x
Total dari gaya yang dialami benda ke arah kiri adalah
Jika kef adalah pengganti konstanta efektif pegas, maka akan didapat persamaan
Jika melihat dari perbandingan persamaan (0.12)dan (0.13), maka dapat disimpulkan bahwa konstanta efektif pegas untuk susunan diatas sama dengan hasil penjumlahan dari kedua konstanta pegas
H. Mengukur Massa Astronaut
Pengukuran massa seorang astronaut sangatlah penting untuk diketahui setiap saat agar dokter bisa mengetahui kesehatan dari astronaut tersebut. Biasanya kita menimnbang massa kita denagn menggunakan timebangan. Timbangan bekerja denagn menggunakan gaya gravitasi yang mengaktifkan sensor yang ada di dalam timbangan lalu dengan begitu kita dapat mengetahui massa kita. Akan tetapi bagaimana jika kita sedang berada di luar angkasa di saat gaya graviatsi sangatlah kecil. Hingga saat ini para astronaut menggunakan bantuan dari gaya pegas untuk mengukur massa mereka. Dua buah pegas yang di antaranya ditempatkan sebuah kursi di mana astonaut duduk di situ. Ketika astonaut duduk di situ, kursi akan tersimpangkan dari posisi setimbang sehinggga terisolasi. Frekuensi dari isolasi tersebut akhirnya akan digunakan untuk mengukur massa dari astonaut.
atau
Dengan
Massa astronaut dapat dicari dari
Sewaktu astrounout bergerak ke depan dan belakang, periode osilasi dihitung. Dengan mengetahaui periode osilasi (T) dan tetapan pegas (k) kita dapat mengetahui massa astronaut dari persamaan berikut
Contoh :
Dua buah pegas disusun diantaranya sebuah benda bermassa 1 kg dan ujung-ujung lainya pada titik diam. Benda ditarik ke kanan dengan gaya 20 N dan mengalami persimpangan sejauh 0,04 m. Jika kedua pegas sama, tentukan konstanta pegas masing-masing!
Jawab:
I. Manfaat pegas
Sifat elastisitas pegas yang jika diberikan gaya yang tidak lebih dari batas elastisitasnya membuat pegas kembali ke bentuk semula sering dimanfaatkan ke berbagai macam teknologi dalam keseharian hidup kita, diantaranya:
(-)Neracapegas
Neraca pegas digunakanuntuk mengukur besar gaya. Pertambahan panjang pegas ketika ditarik atau ditekan akan dikonversikan ke skla gaya( satuan newwton ). Timbangan yang kita gunakan untuk mengukur berat termasuk neraca pegas
(-)Sistem suspensi kendaraan bermotor
Jika sebuah kendaraan bermotor melewati jalanan yang tidak rata atau berlubang, maka kendaraan akan mengalami kejutan yang disebabkan naik turunnya permukaan jalan. Pegas digunakan dalam sisitem suspensi kendaraan untuk meredam kejutan tersebut dengan memanfaatkan sifat elastisitas.
(-)Pegas pada setir kemudi
Penggunaan pegas pada setir kemudi yang akan mengurangi kemungkinan dada pengemudi menabrak setir ketika tabrakan fatal. Padasaattabrakan, kolomsetirmemendekdanbergeser miring untuk menhindari tabrakan dengan dada pengemudi.
J. Contoh soal UN
Soal UN Fisika 2008/2009 P04 No.11
Tiga buah pegas identik disusun seperti pada gambar di bawah!
Jika beban 300 gram digantung pada pegas k1, pegas akan bertambah panjang 4 cm. Besarnya konstanta susunan pegas adalah…
A. 225 N/m
B. 75 N/m
C. 50 N/m
D. 25 N/m
E. 5 N/m
Pembahasan
Cari dulu nilai konstanta untuk satu buah pegas ambil data dari pegas 1 samakan gaya pegas dengan beratnya, baru dicari nilai konstanta susunan pegas. Satuan bawa ke meter, kilogram dan sekon jika belum sesuai.
Konstanta total susunan pegas :
Jadi jawaban yang benar adalah C
K. Penutup
Kiranya sampai disini pembahasan tentang pegas untuk jenjang SMA. Semoga membantu kita semua biar pun masih banyak kekurangan, karena tak ada yang sempurna selain DIA. Ok..... See ya. (Andre + Willi)
Langganan:
Postingan (Atom)