Labels

Fisika Kelas 10 Semester 1

Ketelitian

 Di dalam mengukur panjang suatu benda, pasti kita sebagai manusia akan menghadapi suatu ketidaktelitian dalam mengukur panjang benda tersebut. Oleh karena itu, dibuat suatu nilai untuk memperkirakan panjang benda tersebut.

Berikut Ketelitian dalam berbagai alat ukur panjang :

1. Mistar

Jadi berdasarkan gambar diatas, panjang benda tersebut 2,5 cm tapi untuk mengukur lebih teliti lagi. Maka rumusnya adalah

S: panjang benda ± ketelitian

 Ketelitian yang ada di mistar : 1/2 x skala terkecil alat ukur (skala terkecil mistar : 1mm)
Ketelitian mistar : 1/2 x 1mm = 0,5 mm / 0,05 cm

Berdasarkan gambar diatas panjang benda tersebut adalah 2,50 cm ± 0,05 cm

 2.  Jangka Sorong

Ketelitian jangka sorong : 1/2 x 0,1 mm = 0,05 mm / 0,005 cm



Berdasarkan gambar diatas panjang benda tersebut : 4,150 cm ± 0,005 cm




3. Mikrometer Sekrup


Ketelitian mikrometer sekrup : 1/2 x 0,01 mm = 0,005 mm / 0,0005 cm

Berdasarkan gambar diatas panjang benda tersebut : 4,300 mm ± 0,005 mm

 Angka Penting

 Berikut ini adalah peraturan angka penting :
  1. Semua angka bukan nol merupakan angka penting.
  2. Angka nol yang terletak di antara dua angka bukan nol merupakan angka penting. Contoh :1208 memiliki empat angka penting. 2,0067 memiliki lima angka penting.
  3. Semua angka nol yang digunakan hanya untuk tempat titik desimal bukan merupakan angka penting. Contoh : 0,0024 memiliki dua angka penting, yakni 2 dan 4
  4. Semua angka nol yang terletak pada deretan terakhir dari angka-angka yang ditulis di belakang koma desimal merupakan angka penting. Contoh 1 : 0,003200 memiliki empat angka penting, yaitu 3, 2 dan dua angka nol setelah angka 32. Contoh 2 : 0,005070memiliki empat angka penting yakni 5,0,7,0. Contoh 3 :  20,0 memiliki dua angka penting yakni 2 dan 0
  5. Semua angka sebelum orde (Pada notasi ilmiah) termasuk angka penting. Contoh : 3,2 x 105 memiliki dua angka penting, yakni 3 dan 2. 4,50 x 103 memiliki tiga angka penting, yakni 4, 5 dan 0

Aturan Penjumlahan dan Pengurangan Angka Penting
Dalam penjumlahan atau pengurangan, hasilnya tidak boleh lebih akurat dari angka yang paling tidak akurat.
Contoh 1 : 3,7 – 0,57 = … ?
3,7 paling tidak akurat. Jika menggunakan kalkulator, hasilnya adalah 3,13. Hasil ini lebih akurat dari 3,7 karenanya harus dibulatkan menjadi 3,1. 3,7 – 0,57 = 3,1
Contoh 2 : 10,24 + 32,451 = …… ?
10,24 paling tidak akurat. Jika menggunakan kalkulator, hasilnya adalah 42,691. Hasil ini lebih akurat dari 10,24 karenanya harus dibulatkan menjadi : 42,69. 10,24 + 32,451 = 42,69
Contoh 3 : 10,24 + 32,457 + 2,6 = …. ?
2,6 paling tidak akurat. Jika dijumlahkan maka hasilnya adalah 45,297. Hasil ini lebih akurat dari 2,6 karenanya harus dibulatkan menjadi 45,3. 10,24  +  32,457  + 2,6   =  45,3
Banyak atau sedikitnya angka penting dalam hasil penjumlahan atau pengurangan tidak berpengaruh.

Aturan perkalian dan pembagian angka penting
Hasil perkalian atau pembagian harus memiliki bilangan sebanyak bilangan dengan jumlah angka penting paling sedikit yang digunakan dalam perkalian atau pembagian tersebut…
Contoh Perkalian angka penting
Contoh 1 : 3,4 x 6,7 = … ?
Jumlah angka penting paling sedikit adalah dua (3,4 dan 6,7 punya dua angka penting). Hasil perkaliannya adalah 22,78. Hasil ini harus dibulatkan menjadi 23 (dua angka penting). 3,4 x 6,7 = 23
Contoh 2 : 2,5 x 3,2 = … ?
Jumlah angka penting paling sedikit adalah dua (2,5 dan 3,2 punya dua angka penting). Jika kita menghitung menggunakan kalkulator, hasilnya adalah 8. Harus ditambahkan nol. 2,5 x 3,2 = 8,0 (dua angka penting)
 Contoh 3 : 1,0 x 2,0 = 2,0 (dua angka penting), bukan 2
Contoh pembagian angka penting :
Contoh 1 : 2,0 : 3,0 = …. ?
Angka penting paling sedikit adalah dua. Jika anda menggunakan kalkulator maka hasilnya adalah 0,666666… harus dibulatkan hingga hanya ada dua angka penting : 2,0 : 3,0 = 0,67 (dua angka  penting, yakni 6 dan 7).
Contoh 2 : 2,1 : 3,0 = …. ?
Angka penting paling sedikit adalah dua. Jika anda pakai kalkulator maka hasilnya adalah 0,7. Harus ditambahkan nol sehingga terdapat dua angka penting. 2,1 : 3,0 = 0,70 (dua angka  penting, yakni 7 dan 0)

Dimensi
Dalam menemukan rumus fisika, diperlukan metode dimensi untuk membuktikan apakah rumus ini benar atau ngga.
Berikut ini tabel dimensi serta rumusnya :












Contoh soal :
Reza ingin membuktikan apakah rumus Gaya : Massa x percepatan. Tentukan dimensi masing-masing satuan dan buktikan apakah rumusnya benar?
Untuk menyelesaikan masalah ini mari kita mengubah Gaya, Massa, dan Percepatan dalam bentuk dimensi 
Gaya : MLT-2
Massa : M
Percepatan : LT-2
Gaya : Massa x Percepatan
MLT-2  : M x LT-2
Terbukti Gaya : Massa x Percepatan
Berikut ini Tabel Satuan :
Besaran :
Besaran skalar : Besaran yang memiliki besar dan tidak memiliki arah. Misalnya : Massa, Panjang, dan Waktu.
Besaran Vektor : Besaran yang memiliki besar dan arah . Misalnya Gaya, Kecepatan, dan Percepatan

Vektor
Penjumlahan vektor dengan cara segitiga
Diketahui vektor A dan B. Vektor A = 3 cm berhimpit dengan sumbu x (menuju arah timur). VektorB = 2 cm membentuk sudut 30o terhadap sumbu x (menuju arah timur laut). Jumlahkan A dan Bsecara grafis menggunakan cara segitiga. a) R = A + B   b) R = A – B
Penjumlahan vektor secara grafis - 1Penjumlahan vektor dengan cara poligon
Diketahui vektor A, B dan C. Vektor A = 3 cm berhimpit dengan sumbu x (menuju arah timur). Vektor B = 2 cm membentuk sudut 30o terhadap sumbu x (menuju arah timur laut). Vektor C = 1 cm membentuk sudut 60o terhadap sumbu x (menuju arah timur laut). Jumlahkan A, B dan Csecara grafis menggunakan cara poligon. a) R = A + B + C   b) R = A - B - C
Penjumlahan vektor secara grafis - 2

Penjumlahan vektor dengan cara jajaran genjang
Diketahui vektor A, B dan C. Vektor A = 3 cm berhimpit dengan sumbu x (menuju arah timur). Vektor B = 2 cm membentuk sudut 30o terhadap sumbu x (menuju arah timur laut). Vektor C = 1 cm membentuk sudut 60o terhadap sumbu x (menuju arah timur laut). Jumlahkan A, B dan Csecara grafis menggunakan cara jajaran genjang. a) R = A + B   b) R = A – B   c) R = A + B + C   d) R = A - B - C
Penjumlahan vektor secara grafis - 3

Penjumlahan vektor menggunakan rumus cosinus
Penjumlahan vektor secara analitis - 1

Penjumlahan vektor secara analitis - 3

Kelajuan rata-rata : Jarak / Waktu
Kecepatan rata-rata : Perpindahan / Waktu
Contoh Soal :
Sari bergerak menuju ke utara sepanjang 100 meter selama 1 menit, lalu dia bergerak menuju ke selatan sepanjang 20 meter selamat 20 detik. Tentukan kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Sari?
Kelajuan rata-rata : (100 m + 20 m ) / (60 s + 20 s ) : 120 m / 80 s : 1,5 m/s
Kecepatan rata-rata : (100 m - 20 m) / (60 s + 20 s ) : 80 m / 80 s : 1 m/s
Gerak Lurus :
1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Rumus = Vt : Vo + A.T 

2. Gerak Lurus  Berubah Beraturan (GLBB)
Rumus = X :  Vo.t +   1/2 A.T^2   

Gerak Vertikal
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerak yang lintasannya berupa garis lurus dengan kecepatannya yang berubah beraturan.
Percepatannya bernilai konstan/tetap.
Rumus GLBB ada 3, yaitu:
  • \!v_{t}=\!v_{0}+\!a\times\!t

  • \!s=\!v_{0}\times\!t+\frac{1}{2}\times\!a\times\!t^2

  • \!v_{t}^2=\!v_{0}^2+\!2\times\!a\times\!s
Dengan ketentuan:
  • \!v_{0} = Kecepatan awal (m/s)
  • \!v_{t} = Kecepatan akhir (m/s)
  • \!a = Percepatan (m/s2)
  • \!s = Jarak yang ditempuh (m)

Gerak vertikal ke atas

Benda dilemparkan secara vertikal, tegak lurus terhadap bidang horizontal ke atas dengan kecepatan awal tertentu. Arah gerak benda dan arah percepatan gravitasi berlawanan, gerak lurus berubah beraturan diperlambat.
Peluru akan mencapai titik tertinggi apabila Vt sama dengan nol.
t_{\text{maks}}= \frac {Vo} {g}
h= \frac {Vo^2} {2g}
t= {2} \times {t_{\text{maks}}}
{V_{\text{t}}^2}= V_{\text{0}}^2 - 2 \times{g} \times{h}
Keterangan:
  • Kecepatan awal= Vo
  • Kecepatan benda di suatu ketinggian tertentu= Vt
  • Percepatan /Gravitasi bumi: g
  • Tinggi maksimum: h
  • Waktu benda mencapai titik tertinggi: t maks
  • Waktu ketika benda kembali ke tanah: t

Gerak jatuh bebas

Benda dikatakan jatuh bebas apabila benda:
  • Memiliki ketinggian tertentu (h) dari atas tanah.
  • Benda tersebut dijatuhkan tegak lurus bidang horizontal tanpa kecepatan awal.
Selama bergerak ke bawah, benda dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi (g) dan arah kecepatan/gerak benda searah, merupakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat.
v= \sqrt{2gh}
t= \sqrt{2h/g}
Keterangan:
  • v = kecepatan di permukaan tanah
  • g = gravitasi bumi
  • h = tinggi dari permukaan tanah
  • t = lama benda sampai di tanah

Gerak vertikal ke bawah

Benda dilemparkan tegak lurus bidang horizontal arahnya ke bawah.
Arah percepatan gravitasi dan arah gerak benda searah, merupakan gerak lurus berubah beraturan dipercepat.
Vt= {Vo} + g \times t
Vt^2= {Vo^2} + 2 \times g \times h
Keterangan:
  • Vo = kecepatan awal
  • Vt = kecepatan pada ketinggian tertentu dari tanah
  • g = gravitasi bumi
  • h = jarak yang telah ditempuh secara vertikal
  • t = waktu

Gerak melingkar
Gerak dengan lintasan berupa lingkaran.
Circular motion diagram.png
Dari diagram di atas, diketahui benda bergerak sejauh ω° selama  t  sekon, maka benda dikatakan melakukan perpindahan sudut.
Benda melalukan 1 putaran penuh. Besar perpindahan linear adalah  2 \pi r  atau keliling lingkaran. Besar perpindahan sudut dalam 1 putaran penuh adalah  2 \pi  radian atau 360°.
2 \pi rad = 360^\circ
1 rad = \frac {360^\circ} {2 \pi} = \frac {180^\circ} {\pi} = 57,3^\circ

Perpindahan sudut, kecepatan sudut, dan percepatan sudut

Perpindahan sudut adalah posisi sudut benda yang bergerak secara melingkar dalam selang waktu tertentu.
\theta = \omega \times t
Keterangan:
  • \theta  = perpindahan sudut (rad)
  • \omega  = kecepatan sudut (rad/s)
  • t = waktu (sekon)
Kecepatan sudut rata-rata ( \overline{\omega} ): perpindahan sudut per selang waktu.
\overline{\omega} = \frac {\vartriangle\theta} {\vartriangle t} = \frac {\theta_{2} - \theta_{1}} {t_{2} - t_{1}}
Percepatan sudut rata-rata ( \alpha ): perubahan kecepatan sudut per selang waktu.
\alpha = \frac {\vartriangle\omega} {\vartriangle t} = \frac {\omega_{2} - \omega_{1}} {t_{2} - t_{1}}
\alpha  : Percepatan sudut (rad/s2)

Percepatan sentripetal

Arah percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran.
Percepatan sentripetal tidak menambah kecepatan, melainkan hanya untuk mempertahankan benda agar tetap bergerak melingkar.
A_{s} = \frac {v^2} {r} = \omega^2 r
Keterangan:
  • r : jari-jari benda/lingkaran
  • As: percepatan sentripetal (rad/s2)


Gerak parabola

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

Pada titik awal,
Vo_{x} = Vo \times \cos \alpha
Vo_{y} = Vo \times \sin \alpha
Pada titik A (t = ta):
Va_{x} = Vo_{x} = Vo \times \cos \alpha
Va_{y} = Vo_{y} - g \times t_{a}
Letak/posisi di A:
X_{a} = Vo_{x} \times t_{a}
Y_{a} = Vo_{y} \times t_{a} - 1/2 g {t_{a}^2}
Titik tertinggi yang bisa dicapai (B):
h_{max} = \frac {{(Vo\times\sin\alpha})^2} {2g} = \frac {{(Vo^2\times\sin^2\alpha})} {2g}
Waktu untuk sampai di titik tertinggi (B) (tb):
V_{y}=0
V_{y}= Vo_{y} - g t
0= Vo \sin \alpha - g t
t_{b} = \frac {{(Vo\times\sin\alpha})} {g} = \frac {Vo_{y}} {g}
Jarak mendatar/horizontal dari titik awal sampai titik B (Xb):
X_{b} = Vo_{x} \times t_{b}
X_{b} = Vo \cos \alpha \times (\frac {{(Vo\times\sin\alpha})} {g})
X_{b} = \frac {{Vo^2} \times \sin 2\alpha} {2g}
Jarak vertikal dari titik awal ke titik B (Yb):
Y_{b} = \frac {Vo_{y}^2} {2g}
Y_{b} = \frac {{Vo^2} \times \sin^2 \alpha} {2g}
Waktu untuk sampai di titik C:
t_{total} = \frac {{(2 Vo\times\sin\alpha})} {g} = \frac {2 Vo_{y}} {g}
Jarak dari awal bola bergerak sampai titik C:
X_{maks} = Vo{x} \times t_{total}
X_{maks} = Vo \times \cos \alpha \times \frac {{(2 Vo\times\sin\alpha})} {g}
X_{maks} = \frac {{Vo^2} \times \sin 2\alpha} {g}

Gaya
Gaya dalam pengertian ilmu fisika adalah seseatu yang menyebabkan perubahan keadaan benda.
Hukum Newton

Hukum I Newton

Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan apabila pada benda itu tidak bekerja gaya.
\Sigma F = 0

Hukum II Newton

Bila sebuah benda mengalami gaya sebesar F maka benda tersebut akan mengalami percepatan.
\Sigma F = m \times a
Keterangan:
  • F : gaya (N atau dn)
  • m : massa (kg atau g)
  • a : percepatan (m/s2 atau cm/s2)

Hukum III Newton

Untuk setiap gaya aksi, akan selalu terdapat gaya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah.
F_{AB} = - F_{BA}

Gaya gesek

F_{g} = \mu \times N
Keterangan:
  • Fg : Gaya gesek (N)
  • \mu  : koefisien gesekan
  • N : gaya normal (N)

Gaya berat

w = m \times g
Keterangan:
  • W : Gaya berat (N)
  • m : massa benda (kg)
  • g : gravitasi bumi (m/s2)

Berat jenis

s = \rho \times g  atau  s = \frac {w} {V}
Keterangan:
  • s: berat bersih (N/m3)
  • w: berat janda (N)
  • V: Volume oli (m3)
  • \rho : massak kompor(kg/m3)





Labels:

Comments

Post a Comment

Popular Posts