GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK
PENDAHULUAN
Terima kasih Cristian Huygens dan Thomas Young yang telah menyatakan bahwa cahaya adalah sebagai gelombang. Berkat pernyataan tersebut kita bisa membedakan jenis gelombang berdasarkan media perantaranya yaitu: gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Gelombang permukaan air dan gelombang pada tali merupakan contoh gelombang mekanik .
Seperti apakah gelombang elektromagnetik, apa contoh gelombang elektromagnetik itu?
Gelombang elektromagnetik sebenarnya selalu ada disekitar kita, salah satu contohnya adalah sinar matahari, gelombang ini tidak memerlukan medium perantara dalam perambatannya. Contoh lain adalah gelombang radio. Tetapi spektrum gelombang elektromagnetik masih terdiri dari berbagai jenis gelombang lainnya, yang dibedakan berdasarkan frekuensi atau panjang gelombangnya. Untuk itu disini kita akan mempelajari tentang rentang spectrum gelombang elektromagnetik, karakteristik khusus masing-masing gelombang elektromagnetik di dalam spectrum dan contoh dan penerapan masing-masing gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
EKSPLORASI
Bagaimana gelombang elektromagnetik itu dapat dibangkitkan?
Untuk menjawab pertanyaan itu guru melakukan demonstrasi sebagai berikut :
Ada dua buah penghantar yang difungsikan sebagai sebuah antena, kedua batang dihubungkan oleh saklar ke kutub yang berlawanan pada suatu baterai. Pada saat saklar ditutup, batang atas bermuatan positif dan batang bawah bermuatan negatif. Medan listrik akan terbentuk seperti yang ditunjukkan oleh garis-garis pada gambar dibawah:
Pada saat SMP kamu telah mempelajari bahwa arus listrik adalah aliran muatan listrik positif pada suatu penghantar. Muatan listrik mengalir karena ada perbedaan tegangan. Baterai merupakan sumber tegangan yang menyebabkan timbulnya beda tegangan. Dengan adanya arus listrik, disekitar antena akan muncul medan magnet. Jadi bisa dikatakan suatu perubahan medan listrik akan membangkitkan medan magnetik. Untuk lebih memahami demonstrasi tersebut kita melakukan kegiatan yaitu bekerja secara kelompok untuk mendiskusikan tentang karakteristik gelombang elektromagnetik dan contoh penerapan gelombang elektromagnetik dalam kehidupan sehari-hari.
Kegiatan I
Siswa berkelompok untuk berdiskusi sesuai dengan LKS yang telah disediakan.
EKSPLANASI
Jika perubahan medan magnetik sinusoida maka dibangkitkan medan listrik yang juga berubah secara sinusoida. Selanjutnya perubahan medan listrik secara sinusoida ini membangkitkan medan magnetik yang berubah secara sinusoida. Demikian seterusnya terjadi proses berantai pembentukan medan listrik dan medan magnetik yang merambat ke segala arah. Merambatnya medan listrik dan medan medan magnet ke segala arah inilah yang disebut gelombang elektomagnetik. Jika perambatan medan listrik dan medan magnetik pada satu arah saja maka lukisan perubahan medan listrik E dan perubahan medan magnetik B yang menghasilkan gelombang elektromagnetik yang ditunjukkan oleh gambar dibawah. Medan listrik dan medan magnetik selalu saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang. Oleh karena itu gelombang elektromagnetik termasuk gelombang transversal.
Menghitung cepat rambat gelombang elektromagnetik.
Selain mengemukakan hipotesa tentang terjadinya gelombang elektromagnetik Maxwell juga berhasil menghitung cepat rambat gelombang elektromagnetik. Persamaan yang berhasil diturunkannya untuk menghitung cepat rambat gelombang elektromagnetik adalah:
Jika nilai permebialitas magnetik vakum dan permitivitas listrik vakum dimasukkan kedalam persamaan diatas maka diperoleh untuk mempermudah sering dinyatakan .
Hasil hitungan cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam vakum c oleh maxwell ini tepat sama dengan cepat rambat yang telah diukur untuk gelombang cahaya dalam vakum. Hasil ini tidak tepat jika dinyatakan terjadi secara kebetulan, sehingga maxwell menyimpulkan bahwa cahaya termasuk salah satu spektrum dari gelombang elektromagnetik.
Ciri-ciri gelombang elektromagnetik
Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:
1.perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.
2.arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.
3.dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.
4.seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.
5.cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditmpuhnya. Cepat rambat gelombang elektromagnetik dalam vakum merupakan suatu tetapan umum dan nilainya adalah
Spektrum Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik mempunyai rentang frekuensi yang sangat besar. Gelombang elektromagnetik dikelompokkan berdasarkan frekuensi ini dinamakan spektrum gelombang elektromagnetik. Cahaya tampak adalah salah satu contoh spektrum gelombang elektromagnetik. Frekuensi cahaya mulai dari 4,0 X 1014 Hz untuk cahaya merah sampai dengan 7,9 X 1014 Hz untuk cahaya violet (ungu). Gambar di bawah menunjukkan urut urutan frekuensi menaik dari frekuensi rendah yang digunakan dalam komunikasi radio sampai dengan frekuensi tinggi yang diperoleh pada sinar-X dan sinar gamma.
Gelombang Radio
Gelombang radio dikelompokkan menurut panjang gelombang atau frekuensinya. Jika panjang gelombang tinggi, maka pasti frekuensinya rendah atau sebaliknya. Frekuensi gelombang radio mulai dari 30 kHz ke atas dan dikelompokkan berdasarkan lebar frekuensinya. Gelombang radio dihasilkan oleh muatan-muatan listrik yang dipercepat melalui kawat-kawat penghantar. Muatan-muatan ini dibangkitkan oleh rangkaian elektronika yang disebut osilator. Gelombang radio ini dipancarkan dari antena dan diterima oleh antena pula. Kamu tidak dapat mendengar radio secara langsung, tetapi penerima radio akan mengubah terlebih dahulu energi gelombang menjadi energi bunyi.
Pengelompokan gelombang radio.
Lebar Frekuensi
Panjang Gelombang Tertentu
Beberapa Penggunaannya
Low (LF)
30 kHz – 300 kHz
Long wave 1500 m
Radio gelombang panjang dan komunikasi melalui jarak jauh
Medium (MF)
300 kHz – 3 MHz
Medium wave 300 m
Gelombang mediu lokal dan radio jarak jauh
High (HF)
3MHz – 30 MHz
Short wave 30m
Radio gelombang pendek dan komunikasi radio amatir, dan CB
Veri high (VHF)
30 MHz – 300 MHz
Very short wave 3m
Radio FM, polisi dan pelayanan darurat
Ultrahigh (UHF)
300 MHz – 3 GHz
Ultra short wave 30 cm
TV (jalur 4,5)
Super high (SHF)
Diatas 3 GHz
Microwaves 3cm
Radar, komunikasi satelit, telepon, dan saluran TV
Gelombang mikro
Gelombang mikro (mikrowaves) adalah gelombang radio dengan frekuensi paling tinggi yaitu diatas 3 GHz. Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, maka akan muncul efek pemanasan pada benda itu. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, maka makanan menjadi panas dalam selang waktu yang sangat singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam microwave oven untuk memasak makanan dengan cepat dan ekonomis.
Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada pesawat RADAR (Radio Detection and Ranging) RADAR berarti mencari dan menentukan jejak sebuah benda dengan menggunakan gelombang mikro. Pesawat radar memanfaatkan sifat pemantulan gelombang mikro. Karena cepat rambat glombang elektromagnetik c = 3 X 108 m/s, maka dengan mengamati selang waktu antara pemancaran dengan penerimaan, misalnya kamu dapat mengetahui jarak benda yang ditangkap oleh radar s yang diberikan oleh
Sinar Inframerah
Sinar inframerah meliputi daerah frekuensi 1011Hz sampai 1014 Hz atau daerah panjang gelombang 10-4 cm sampai 10-1 cm. jika kamu memeriksa spektrum yang dihasilkan oleh sebuah lampu pijar dengan detektor yang dihubungkan pada miliampermeter, maka jarum ampermeter sedikit diatas ujung spektrum merah. Sinar yang tidak dilihat tetapi dapat dideteksi di atas spektrum merah itu disebut radiasi inframerah.
Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.
Kondisi-kondisi kesehatan dapat didiagnosis dengan menyelidiki pancaran inframerah dari tubuh. Foto inframerah khusus disebut termogram digunakan untuk mendeteksi masalah sirkulasi darah, radang sendi dan kanker. Radiasi inframerah dapat juga digunakan dalam alarm pencuri. Seorang pencuri tanpa sepengetahuaanya akan menghalangi sinar dan menyembunyikan alarm.
Cahaya tampak
Cahaya tampak sebagai radiasi elektromagnetik yang paling dikenal oleh kita dapat didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Panjang gelombang tampak nervariasi tergantung warnanya mulai dari panjang gelombang kira-kira 4 x 10-7 m untuk cahaya violet (ungu) sampai 7x 10-7 m untuk cahaya merah. Kegunaan cahaya salah satunya adlah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.
Sinar ultraviolet
Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Sinar uv diperlukan dalam asimilasi tumbuhan dan dapat membunuh kuman-kuman penyakit kulit.
Matahari adalah sumber utama yang memancaarkan sinar ultraviolet dipermukaan bumi,lapisan ozon yang ada dalam lapisan atas atmosferlah yang berfungsi menyerap sinar ultraviolet dan meneruskan sinar ultraviolet yang tidak membahayakan kehidupan makluk hidup di bumi.
Sinar X
Sinar X mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz . panjang gelombangnya sangat pendek yaitu 10 cm sampai 10 cm. meskipun seperti itu tapi sinar X mempunyai daya tembus kuat, dapat menembus buku tebal, kayu tebal beberapa sentimeter dan pelat aluminium setebal 1 cm.sinar X ini biasa digunakan dalam bidang kedokteran untuk memotret kedudukan tulang dalam badan terutama untuk menentukan tulang yang patah. Akan tetapi penggunaan sinar X harus hati-hati sebab jaringan sel-sel manusia dapat rusak akibat akibat penggunaan sinar X yang terlalu lama.
Sinar Gamma
Sinar gamma mempunyai frekuensi antara 10 Hz sampai 10 Hz atau panjang gelombang antara 10 cm sampai 10 cm. Daya tembus paling besar, yang menyebabkan efek yang serius jika diserap oleh jaringan tubuh.
APLIKASI
Dalam kehidupan kita sehari-hari dengan sistem kerja gelombang elektromagnetik ini banyak sekali dihasilkan berbagai peralatan yang membua kehidupan kita jadi lebih baik. Misalnya anda tahu apa itu Oven Microwave?................
Oven microwave adalah salah satu alat Bantu dalam memasak. Microwaves atau gelombang-gelombang mikro dihasilkan oleh magnetron, yang cara kerjnya mirip dengan tabung TV . suatu tegangan tinggi membangkitkan arus besar yang kemudian diubah menjadi microwaves. Microwaves ini diarahkan sepanjang penuntun gelombang yang berongga untuk masuk keseluruh ruang kompartemen. Microwaves dalam kompartmen dengan mudah masuk kedalam makanan. Energi microwaves menguncang molekul-molekul air dalam makanan sehingga molekul-molekul ini menjadi panas . dengan demikian energi panas dipindahkan dari molekul-molekul air ke molekul air disekitarnya sehingga menyebabkan makanan masak dari dalam bukan dari luar seperti pada oven konvensional. Contoh lain adalah mengapa kita bisa menyalakan TV dari jarak jauh hanya dengan memencet tombol pada remote control ?...... ternyata remote control berkomunikasi dengan TV tersebut melalui radiasi sinar inframerah yang dihasilkan oleh LED ( Light Emiting Diode ) yang terdapat dalam unit.
*Arsip Tugas Kuliah
Kamis, 28 Februari 2008
Gelombang dan Elektromagnetik (2)
ENERGI GELOMBANG
Gelombang adalah getaran yang merambat melalui suatu medium
Dalam hal ini yang merambat adalah energinya sehingga gelombang merupakn rambatan energi.
Energi daoat melakukan kerja, misalnya mengakibatkan gendang telinga kita bergetar sehingga bunyi terdengar
Energi yang dipindahkan gelombang adalah energi getaran dapat di tentukan dari enegi poteansial maksimum getaran yaitu :
Persamaan menunjukkan bahwa energi uang dipindakan oleh gelombnag bebanding lurus dengan kuadrat frekuensi dan kuadrat amplitudo
Intensitas gelombang bunyi
Definsi :
Energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang.
jika suatu sumber bunyi memancarkan gelombang ke segala arah, muka gelombang yang di pancarkan berbentuk bola. Semakin jauh dari sumber bunyi, semakin besar luaas muka gelombang bola sehingga intansitas bunyi semakin kecil, sperti pada gambar barikut :
Pengurangan intansitas bunyi akibat pertambahan jarak dari sumber bunyi sesuai dengan hubungan berikut :
Taraf intensitas bunyi
Intensitas terkecil yang masih dapat meenimbaulkan rangsangan pendengaran pada telinga manusia adalah 10 -12 W/m2,yang disebut intansitas ambang pendengaran Io
Intensitas terbesar yang masih dapat diterima telinga manusia tanpa rasa sakit adalah 1 W/m2 yang di sebut intansitas ambang perasaan
Logaritma perbandingan antara intansitas bunyi dengan intansitas ambang pendengaran di sebuttaraf intansitas bunyi
TI = 10 log
*Arsip Tugas Kuliah
Gelombang adalah getaran yang merambat melalui suatu medium
Dalam hal ini yang merambat adalah energinya sehingga gelombang merupakn rambatan energi.
Energi daoat melakukan kerja, misalnya mengakibatkan gendang telinga kita bergetar sehingga bunyi terdengar
Energi yang dipindahkan gelombang adalah energi getaran dapat di tentukan dari enegi poteansial maksimum getaran yaitu :
Persamaan menunjukkan bahwa energi uang dipindakan oleh gelombnag bebanding lurus dengan kuadrat frekuensi dan kuadrat amplitudo
Intensitas gelombang bunyi
Definsi :
Energi yang dipindahkan per satuan luas per satuan waktu atau daya per satuan luas yang tegak lurus pada arah cepat rambat gelombang.
jika suatu sumber bunyi memancarkan gelombang ke segala arah, muka gelombang yang di pancarkan berbentuk bola. Semakin jauh dari sumber bunyi, semakin besar luaas muka gelombang bola sehingga intansitas bunyi semakin kecil, sperti pada gambar barikut :
Pengurangan intansitas bunyi akibat pertambahan jarak dari sumber bunyi sesuai dengan hubungan berikut :
Taraf intensitas bunyi
Intensitas terkecil yang masih dapat meenimbaulkan rangsangan pendengaran pada telinga manusia adalah 10 -12 W/m2,yang disebut intansitas ambang pendengaran Io
Intensitas terbesar yang masih dapat diterima telinga manusia tanpa rasa sakit adalah 1 W/m2 yang di sebut intansitas ambang perasaan
Logaritma perbandingan antara intansitas bunyi dengan intansitas ambang pendengaran di sebuttaraf intansitas bunyi
TI = 10 log
*Arsip Tugas Kuliah
GELOMBANG DAN GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK (1)
GELOMBANG MEKANIK
Pendahuluan
Jika kita pernah melempar batu yang kecil atau benda apapun ke kolam, maka sebagian kecil air yang ada di kolam tersebut akan keluar dari permukaan air yang tekah di jatuhi batu tersebut. Akan tetapi kita tidak sadar kalau pada permukaan air yang lain membentuk suatu pola yaitu “bergelombang “. Bagaimana hal tersebut bisa terjadi ? Apakah air tersebut berpindah bersama “gelombang air”?
Bentuk gelombang tidak hanya dapat dilihat dari medium zat cair saja. Akan tetapi gelombang dapat di liaht dan di buat pada medium lain seperti zat gas/udara dan zat padat. Contoh yang ntaya dalam kehidupan sehari-hari adalah bunyi. Bunyi dapat kita dengar, karena gelombang bunyi merambat melalui udara.
Sebenarnya jika kita telaah lebih jauh lagi kita akan menemukan Apa yang di maksud dengan gelombang? Dan bagaimana galombang bisa terjadi?. Serta contoh apa saja tentang gelombang di kehidupan kita sehari-hari?.
Dalam pembahasan kali ini kita akan mempelalajari tentang gelombang berjalan, cepat rambat gelombang, energi gelombang dan efek doppler.
*Arsip tugas kuliah.
Pendahuluan
Jika kita pernah melempar batu yang kecil atau benda apapun ke kolam, maka sebagian kecil air yang ada di kolam tersebut akan keluar dari permukaan air yang tekah di jatuhi batu tersebut. Akan tetapi kita tidak sadar kalau pada permukaan air yang lain membentuk suatu pola yaitu “bergelombang “. Bagaimana hal tersebut bisa terjadi ? Apakah air tersebut berpindah bersama “gelombang air”?
Bentuk gelombang tidak hanya dapat dilihat dari medium zat cair saja. Akan tetapi gelombang dapat di liaht dan di buat pada medium lain seperti zat gas/udara dan zat padat. Contoh yang ntaya dalam kehidupan sehari-hari adalah bunyi. Bunyi dapat kita dengar, karena gelombang bunyi merambat melalui udara.
Sebenarnya jika kita telaah lebih jauh lagi kita akan menemukan Apa yang di maksud dengan gelombang? Dan bagaimana galombang bisa terjadi?. Serta contoh apa saja tentang gelombang di kehidupan kita sehari-hari?.
Dalam pembahasan kali ini kita akan mempelalajari tentang gelombang berjalan, cepat rambat gelombang, energi gelombang dan efek doppler.
*Arsip tugas kuliah.
Dinamika Partikel (4)
GAYA PEGAS
1. Elastisitas
Karet disebut bahan elastis karena memiliki kemampuan utnuk kembali ke kondisi semula setelah gaya yang diberikan dihilangkan. Berbeda dengan benang dan senar yang tidak bisa kembali ke kondisi semula bila dihilangkan gayanya sehingga tergolong benda tidak elastis. Jadi, elastisitas bahan adalah sifat yang dimiliki bahan berupa kemampuan untuk kembali ke kondisi semula ketika gaya dihilangkan.
1.Hukum Hooke
Sebelum membahas hukum Hooke sebaiknya lakukan kegiatan berikut!
Tujuan : 1. Menjelaskan sifat elastisitas pegas
2. Menentukan koefisien pegas
Alat dan Bahan : statif, pegas, beban, kertas grafik, penggaris, stop watch
Prosedur :
1.Letakkan statif di atas meja
2.Pasanglah pegas pada statif
3.ukurlah panjang pegas mula-mula (yo) dan siapkan kertas grafik dibagian belakang pegas
4.pasang beban (m) pada bagian bawah pegas
5.ukurlah panjang pegas sekarang (y)
6.tariklah pegas ke arah bawah dan catat pertambahan panjangnya (∆y)
7.lepaskan dan hitung waktu yang diperlukan untuk melakukan 25 kali getaran
8.lakukan langkah 5 s.d. 8 dengan massa beban (m) yang berbeda
9.catatlah data pada tabel yang disediakan
10.Dari tabel tersebut carilah konstanta pegas dan simpulkan hasil eksperimen kelompok anda mengenai pengaruh pemberian gaya pada pegas!
Bagaimana hasil aktivitas yang telah kamu lakukan? Jika kamu melakukan kegiatan dengan benar maka kamu akan memperoleh grafik antara berat beban (F) dengan pertambahan panjang pegas (x) sebagai berikut :
Hubungan antara besar gaya yang bekerja pada pegas ternyata berbanding lurus dengan pertambahan panjang pegas. Perbandingan yang konstan dikenal sebagain konstanta pegas. Konstanta ini merupakan nilai karakteristik dari suatu pegas. Penyelidikan ini juga pernah dilakukan oleh Hooke dan dinyatakan melalui hukumnya yang berbunyi :
Apakah yang terjadi pada pegas ketika ditarik atau ditekan? Ketika pada pegas bekerja gaya F dan pegas bertambah panjang atau bertambah pendek maka pegas tersebut memberikan gaya yang berlawanan dengan perubahan panjang tersebut. Gaya tersebut adalah gaya pemulih (Fp). Gaya pemulih ini bertujuan untuk mengembalikan keadaan pegas seperti sebelum dikenai gaya. Besarnya gaya pemulih ini besarnya sama dengan besar gaya penyebabnya dengan arah berlawanan. Secara matematis hukum hooke menjadi:
tanda (-) berarti gaya pemulih memiliki arah berlawanan dengan perubahan panjang pegas.
Bagaimanakah persyaratan berlakunya hukum hooke? Ketika pegas dikenai gaya maka pegas tersebut berusaha mengembalikan keadaannya seperti semula karena bersifat elastis. Hukum hooke berlaku jika gaya yang diberikan pada pegas tidak melebihi batas elastisitasnya. Sifat elastisitas pegas bisa hilang jika gaya yang diberikan melebihi batas elastisitasnya. Jadi, hukum hooke berlaku ketika kita memberikan gaya pada pegas tidak boleh melebihi batas elastisitasnya.
Berapakah usaha yang diperlukan untuk memberikan gaya sebesar F? Berapakah energi potensial yang dimiliki pegas ketika dikenai gaya tersebut? Besarnya usaha yang diperlukan untuk memberikan gaya sebesar F sama dengan luas dibawah kurva F-x. Sehingga usaha yang diperlukan :
Energi potensial yang dimiliki pegas ketika pegas dikenai gaya F adalah :
Sehingga berdasarkan persamaan tersebut dapat disimpulkan bahwa energi potensial pegas adalah Ep = ½ kx2.
2.Penggunaan pegas dalam kehidupan sehari-hari
Dalam kehidupan modern ini, pegas memiliki peranan yang sangat vital. Diantara peranan pegas tersebut antara lain :
1.Penggunaan pegas pada kendaraan bermotor. Pegas pada kendaraan bermotor digunakan untuk mengurangi goncangan akibat jalan yang tidak rata. Pegas dengan sifat elastisnya membuat pengendara menjadi lebih nyaman dalam berkendara
2.Penggunaan pegas pada kasur. Kasur dengan pegas dapat menyangga tubuh dengan sempurna sehingga menunjang kesehatan tubuh serta menjaga kenyamanan tidur kita karena kelenturannya terjamin
3.Penggunaan pegas pada bolpoin. Pegas dapat mengeliminasi penggunaan tutup bolpoin yang kurang praktis. Dengan menggunakan pegas, kita bisa nyaman membawa bolpin serta praktis dalam menggunakannya.
Dalam menggunakan pegas kita harus memperhitungkan konstanta pegas yang sesuai sehingga kenyamanan dan keamanan penggunaan terjamin.
*Arsip Tugas kuliah
1. Elastisitas
Karet disebut bahan elastis karena memiliki kemampuan utnuk kembali ke kondisi semula setelah gaya yang diberikan dihilangkan. Berbeda dengan benang dan senar yang tidak bisa kembali ke kondisi semula bila dihilangkan gayanya sehingga tergolong benda tidak elastis. Jadi, elastisitas bahan adalah sifat yang dimiliki bahan berupa kemampuan untuk kembali ke kondisi semula ketika gaya dihilangkan.
1.Hukum Hooke
Sebelum membahas hukum Hooke sebaiknya lakukan kegiatan berikut!
Tujuan : 1. Menjelaskan sifat elastisitas pegas
2. Menentukan koefisien pegas
Alat dan Bahan : statif, pegas, beban, kertas grafik, penggaris, stop watch
Prosedur :
1.Letakkan statif di atas meja
2.Pasanglah pegas pada statif
3.ukurlah panjang pegas mula-mula (yo) dan siapkan kertas grafik dibagian belakang pegas
4.pasang beban (m) pada bagian bawah pegas
5.ukurlah panjang pegas sekarang (y)
6.tariklah pegas ke arah bawah dan catat pertambahan panjangnya (∆y)
7.lepaskan dan hitung waktu yang diperlukan untuk melakukan 25 kali getaran
8.lakukan langkah 5 s.d. 8 dengan massa beban (m) yang berbeda
9.catatlah data pada tabel yang disediakan
10.Dari tabel tersebut carilah konstanta pegas dan simpulkan hasil eksperimen kelompok anda mengenai pengaruh pemberian gaya pada pegas!
Bagaimana hasil aktivitas yang telah kamu lakukan? Jika kamu melakukan kegiatan dengan benar maka kamu akan memperoleh grafik antara berat beban (F) dengan pertambahan panjang pegas (x) sebagai berikut :
Hubungan antara besar gaya yang bekerja pada pegas ternyata berbanding lurus dengan pertambahan panjang pegas. Perbandingan yang konstan dikenal sebagain konstanta pegas. Konstanta ini merupakan nilai karakteristik dari suatu pegas. Penyelidikan ini juga pernah dilakukan oleh Hooke dan dinyatakan melalui hukumnya yang berbunyi :
Apakah yang terjadi pada pegas ketika ditarik atau ditekan? Ketika pada pegas bekerja gaya F dan pegas bertambah panjang atau bertambah pendek maka pegas tersebut memberikan gaya yang berlawanan dengan perubahan panjang tersebut. Gaya tersebut adalah gaya pemulih (Fp). Gaya pemulih ini bertujuan untuk mengembalikan keadaan pegas seperti sebelum dikenai gaya. Besarnya gaya pemulih ini besarnya sama dengan besar gaya penyebabnya dengan arah berlawanan. Secara matematis hukum hooke menjadi:
tanda (-) berarti gaya pemulih memiliki arah berlawanan dengan perubahan panjang pegas.
Bagaimanakah persyaratan berlakunya hukum hooke? Ketika pegas dikenai gaya maka pegas tersebut berusaha mengembalikan keadaannya seperti semula karena bersifat elastis. Hukum hooke berlaku jika gaya yang diberikan pada pegas tidak melebihi batas elastisitasnya. Sifat elastisitas pegas bisa hilang jika gaya yang diberikan melebihi batas elastisitasnya. Jadi, hukum hooke berlaku ketika kita memberikan gaya pada pegas tidak boleh melebihi batas elastisitasnya.
Berapakah usaha yang diperlukan untuk memberikan gaya sebesar F? Berapakah energi potensial yang dimiliki pegas ketika dikenai gaya tersebut? Besarnya usaha yang diperlukan untuk memberikan gaya sebesar F sama dengan luas dibawah kurva F-x. Sehingga usaha yang diperlukan :
Energi potensial yang dimiliki pegas ketika pegas dikenai gaya F adalah :
Sehingga berdasarkan persamaan tersebut dapat disimpulkan bahwa energi potensial pegas adalah Ep = ½ kx2.
2.Penggunaan pegas dalam kehidupan sehari-hari
Dalam kehidupan modern ini, pegas memiliki peranan yang sangat vital. Diantara peranan pegas tersebut antara lain :
1.Penggunaan pegas pada kendaraan bermotor. Pegas pada kendaraan bermotor digunakan untuk mengurangi goncangan akibat jalan yang tidak rata. Pegas dengan sifat elastisnya membuat pengendara menjadi lebih nyaman dalam berkendara
2.Penggunaan pegas pada kasur. Kasur dengan pegas dapat menyangga tubuh dengan sempurna sehingga menunjang kesehatan tubuh serta menjaga kenyamanan tidur kita karena kelenturannya terjamin
3.Penggunaan pegas pada bolpoin. Pegas dapat mengeliminasi penggunaan tutup bolpoin yang kurang praktis. Dengan menggunakan pegas, kita bisa nyaman membawa bolpin serta praktis dalam menggunakannya.
Dalam menggunakan pegas kita harus memperhitungkan konstanta pegas yang sesuai sehingga kenyamanan dan keamanan penggunaan terjamin.
*Arsip Tugas kuliah
Dinamika Partikel (3)
GRAVITASI
Ingatkah kamu dengan kisah Newton dengan temannya ketika minum teh dan melihat apel jatuh? Pada sub bab ini kita akan membahas mengenai peristiwa yang diilhami oleh pemikiran Newton ketika melihat apel jatuh saat minum teh bersama temannya.. Pada tahun 1686 ketika Newton sedang minum teh dengan temannya melihat apel jatuh ke bawah yang membuatnya berpikir mengenai gejala alam tersebut. Apakah penyebab gejala tersebut? Bagaimanakah peranannya pada kehidupan manusia? Untuk lebih jelasnya mari kita pelajari sub bab ini.
1. Gaya gravitasi
Ketika Newton menyelidiki apel jatuh , Newton menyimpulkan bahwa bumi memiliki gaya yang bekerja pada benda yang arahnya selalu menuju ke pusat bumi. Newton membandingkan besar gaya antara bumi menarik benda didekatnya dengan bumi menarik bulan. Bagaimanakah kesimpulan yang didapatkan Newton? Perbandingan gaya tarik antara bumi-bulan dengan gaya tarik bumi terhadap benda dipermukaan bumi seharusnya memperlihatkan gaya tarik bumi-bulan jauh lebih besar. Mengapa benda di permukaan bumi ternyata memiliki gaya gravitasi lebih besar? Kasus ini terjawab oleh perbedaan jarak benda yang mengalami gaya gravitasi.
Samakah gaya gravitasi yang dialami oleh benda-benda yang berbeda massanya? Bagaimana pengaruh massa benda? Gaya tarik anatr bumi-bulan lebih besar daripada bumi-manusia jika jaraknya sama. Dengan demikian dapat disimpulkan semakin besar gaya gravitasi sebanding dengan massa benda. Sehingga gaya gravitasi sebanding dengan kedua massa benda.
Newton dengan hukum III-nya menyimpulkan bahwa setiap benda yang mengerjakan suatu gaya pada benda lain maka benda tersebut akan dikenai gaya reaksi sebanding dengan gaya yang diberikannya tapi berlawanan arah. Semakin besar massa benda yang terlibat interaksi semakin besar pula gaya gravitasi antara benda tersebut. Secara matematik dapat dirumuskan:
Apakah persamaan tersebut sudah sesuai dengan besar gaya gravitasi antara kedua benda? Bila dalam bentuk persamaan seperti diatas maka nilai yang didapatkan tidak sesuai dengan besar gaya gravitasi sebenarnya. Sebelum menentukan rumusan matematis secara umum mengenai gaya gravitasi sebaiknya kita mengetahui hukum gravitasi Newton, yaitu:
Secara matematis dapat dituliskan:
Keterangan:
F12 =F21=Fg= gaya tarik menarik antara kedua benda (N)
G = tetapan umum gravitasi = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2
m1 = massa benda 1
m2 = massa benda 2
r = jarak kedua benda
G merupakan tetapan yang berfungsi supaya persamaan tersebut berlaku untuk semua peristiwa yang berkaitan dengan gravitasi. Tetapan ini membuat nilai yang dihasilkan pada perhitungan akan sama dengan kenyataannya di alam.Tanda (-r) menunjukkan arah gaya gravitasi menuju kepusat penyebab gravitasi atau berlawanan dengan arah jarak kedua benda ditinjau dari benda penyebab gaya.
Dalam menetapkan rumus umum gravitasi Newton perlu diperhatikan tiga hal berikut:
a.Apabila benda di anggap berbentuk bola seragam atau berupa partikel (titik materi), maka r merupakan jarak pisah antara kedua pusat benda.
b. Garis kerja gaya gravitasi terletak pada garis hubung yang menghubungkan pusat benda m2.
c. F12 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 1 yang dikerjakam oleh benda 2 (aksi), F21 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 2 yang dikerjakan oleh benda 1 (reaksi).
2. Medan Gravitasi
Gaya gravitasi sebagaimana gaya magnet disekitar benda bermassa M terdapat daerah yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang disebut medan gravitasi. Medan gravitasi ini bisa diuji dengan benda uji m. Besar kuat medan gravitasi sebanding dengan besar gaya gravitasi. Semakin besar massa benda (M), semakin besar kuat medan gravitasi. Semakin dekat posisi benda terhadap sumber gravitasi semakin besar pula kuat medan magnet. Medan gravitasi memiliki arah yang sama dengan gaya gravitasi. Secara matematis:
Medan gravitasi sama dengan percepatan gravitasi sehingga satuan medan gravitasi m/s2.
3. Energi Potensial Gravitasi
Untuk memindahkan benda dari jarak tak hingga menuju posisi tertentu terhadap benda penyebab medan gravitasi memerlukan energi. Energi yang dibutuhkan untuk memindahkan barang dari jauh tak hingga ke titik tertentu terhadap medan gravitasi disebut energi potensial gravitasi.
Besar energi tersebut adalah:
Jadi, besar energi potensial gravitasi adalah
4. Potensial Gravitasi (V)
Energi potensial yang diperlukan oleh suatu benda untuk berpindah ke sumber medan gravitasi dapat diprediksi. Prediksi ini dapat diperoleh melalui suatu besaran potensial gravitasi. Potensial gravitasi ini menggambarkan besar energi potensial gravitasi per massa benda uji yang akan dipindah ke sumber medan gravitasi (M) Besar potensial gravitasi tersebut adalah:
V =
5. Gaya Gravitasi Pada Planet
Sebelum membahas mengenai gaya gravitasi pada planet, lakukan diskusi berikut:
Apakah yang menyebabkan planet tidak jatuh ke permukaan bumi? Agar dapat menjawabnya, mari kita membahasnya!
Bagaimanakah pengaruh jarak terhadap gaya gravitasi? Mengapa orbit planet selalu tetap? Pada dasarnya gaya gravitasi berkurang secara kuadratik terhadap jarak planet-planet itu dari matahari. Selain gaya gravitasi juga bekerja gaya sentripetal yang menuju pusat orbit planet. Kedua gaya tersebut sebenarnya sama, yaitu menuju pusat orbit atau matahari sehingga persamaan kedua gaya tersebut bisa digunakan untuk menghitung kecepatan gerak planet dan massa matahari. Selain kedua gaya tersebut planet memiliki gaya sentrifugal yang disebabkan oleh rotasi planet yang berlawanan arah dengan gaya gravitasi sehingga orbit planet selalu tetap.
6. Gravitasi dalam kehidupan sehari-hari
Gejala gravitasi dalam kehidupan sehari-hari yang dapat kita amati antara lain:
1.Tidak pernah tumpahnya air laut meskipun bentuk bumi bulat dan berotasi. Jika bumi tidak memiliki gaya gravitasi maka air laut akan tumpah jika bumi berotasi dan bentuknya bulat
2.Kecenderungan benda untuk jatuh kebawah jika memiliki posisi ketinggian tertentu terhadap permukaan bumi
3.Roket untuk bisa mengorbit keluar angkasa harus memiliki gaya dorong tertentu serta memiliki struktur tertentu dalam bentuk lapisan-lapisan yang bisa dilepas setiap ketinggian tertentu untuk melawan gaya gravitasi bumi
4.peredaran benda-benda langit yang teratur akibat adanya gaya gravitasi selain gaya sentrifugal yang menjaga kestabilan orbit tersebut
*Arsip Tugas Kuliah
Ingatkah kamu dengan kisah Newton dengan temannya ketika minum teh dan melihat apel jatuh? Pada sub bab ini kita akan membahas mengenai peristiwa yang diilhami oleh pemikiran Newton ketika melihat apel jatuh saat minum teh bersama temannya.. Pada tahun 1686 ketika Newton sedang minum teh dengan temannya melihat apel jatuh ke bawah yang membuatnya berpikir mengenai gejala alam tersebut. Apakah penyebab gejala tersebut? Bagaimanakah peranannya pada kehidupan manusia? Untuk lebih jelasnya mari kita pelajari sub bab ini.
1. Gaya gravitasi
Ketika Newton menyelidiki apel jatuh , Newton menyimpulkan bahwa bumi memiliki gaya yang bekerja pada benda yang arahnya selalu menuju ke pusat bumi. Newton membandingkan besar gaya antara bumi menarik benda didekatnya dengan bumi menarik bulan. Bagaimanakah kesimpulan yang didapatkan Newton? Perbandingan gaya tarik antara bumi-bulan dengan gaya tarik bumi terhadap benda dipermukaan bumi seharusnya memperlihatkan gaya tarik bumi-bulan jauh lebih besar. Mengapa benda di permukaan bumi ternyata memiliki gaya gravitasi lebih besar? Kasus ini terjawab oleh perbedaan jarak benda yang mengalami gaya gravitasi.
Samakah gaya gravitasi yang dialami oleh benda-benda yang berbeda massanya? Bagaimana pengaruh massa benda? Gaya tarik anatr bumi-bulan lebih besar daripada bumi-manusia jika jaraknya sama. Dengan demikian dapat disimpulkan semakin besar gaya gravitasi sebanding dengan massa benda. Sehingga gaya gravitasi sebanding dengan kedua massa benda.
Newton dengan hukum III-nya menyimpulkan bahwa setiap benda yang mengerjakan suatu gaya pada benda lain maka benda tersebut akan dikenai gaya reaksi sebanding dengan gaya yang diberikannya tapi berlawanan arah. Semakin besar massa benda yang terlibat interaksi semakin besar pula gaya gravitasi antara benda tersebut. Secara matematik dapat dirumuskan:
Apakah persamaan tersebut sudah sesuai dengan besar gaya gravitasi antara kedua benda? Bila dalam bentuk persamaan seperti diatas maka nilai yang didapatkan tidak sesuai dengan besar gaya gravitasi sebenarnya. Sebelum menentukan rumusan matematis secara umum mengenai gaya gravitasi sebaiknya kita mengetahui hukum gravitasi Newton, yaitu:
Secara matematis dapat dituliskan:
Keterangan:
F12 =F21=Fg= gaya tarik menarik antara kedua benda (N)
G = tetapan umum gravitasi = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2
m1 = massa benda 1
m2 = massa benda 2
r = jarak kedua benda
G merupakan tetapan yang berfungsi supaya persamaan tersebut berlaku untuk semua peristiwa yang berkaitan dengan gravitasi. Tetapan ini membuat nilai yang dihasilkan pada perhitungan akan sama dengan kenyataannya di alam.Tanda (-r) menunjukkan arah gaya gravitasi menuju kepusat penyebab gravitasi atau berlawanan dengan arah jarak kedua benda ditinjau dari benda penyebab gaya.
Dalam menetapkan rumus umum gravitasi Newton perlu diperhatikan tiga hal berikut:
a.Apabila benda di anggap berbentuk bola seragam atau berupa partikel (titik materi), maka r merupakan jarak pisah antara kedua pusat benda.
b. Garis kerja gaya gravitasi terletak pada garis hubung yang menghubungkan pusat benda m2.
c. F12 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 1 yang dikerjakam oleh benda 2 (aksi), F21 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 2 yang dikerjakan oleh benda 1 (reaksi).
2. Medan Gravitasi
Gaya gravitasi sebagaimana gaya magnet disekitar benda bermassa M terdapat daerah yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang disebut medan gravitasi. Medan gravitasi ini bisa diuji dengan benda uji m. Besar kuat medan gravitasi sebanding dengan besar gaya gravitasi. Semakin besar massa benda (M), semakin besar kuat medan gravitasi. Semakin dekat posisi benda terhadap sumber gravitasi semakin besar pula kuat medan magnet. Medan gravitasi memiliki arah yang sama dengan gaya gravitasi. Secara matematis:
Medan gravitasi sama dengan percepatan gravitasi sehingga satuan medan gravitasi m/s2.
3. Energi Potensial Gravitasi
Untuk memindahkan benda dari jarak tak hingga menuju posisi tertentu terhadap benda penyebab medan gravitasi memerlukan energi. Energi yang dibutuhkan untuk memindahkan barang dari jauh tak hingga ke titik tertentu terhadap medan gravitasi disebut energi potensial gravitasi.
Besar energi tersebut adalah:
Jadi, besar energi potensial gravitasi adalah
4. Potensial Gravitasi (V)
Energi potensial yang diperlukan oleh suatu benda untuk berpindah ke sumber medan gravitasi dapat diprediksi. Prediksi ini dapat diperoleh melalui suatu besaran potensial gravitasi. Potensial gravitasi ini menggambarkan besar energi potensial gravitasi per massa benda uji yang akan dipindah ke sumber medan gravitasi (M) Besar potensial gravitasi tersebut adalah:
V =
5. Gaya Gravitasi Pada Planet
Sebelum membahas mengenai gaya gravitasi pada planet, lakukan diskusi berikut:
Apakah yang menyebabkan planet tidak jatuh ke permukaan bumi? Agar dapat menjawabnya, mari kita membahasnya!
Bagaimanakah pengaruh jarak terhadap gaya gravitasi? Mengapa orbit planet selalu tetap? Pada dasarnya gaya gravitasi berkurang secara kuadratik terhadap jarak planet-planet itu dari matahari. Selain gaya gravitasi juga bekerja gaya sentripetal yang menuju pusat orbit planet. Kedua gaya tersebut sebenarnya sama, yaitu menuju pusat orbit atau matahari sehingga persamaan kedua gaya tersebut bisa digunakan untuk menghitung kecepatan gerak planet dan massa matahari. Selain kedua gaya tersebut planet memiliki gaya sentrifugal yang disebabkan oleh rotasi planet yang berlawanan arah dengan gaya gravitasi sehingga orbit planet selalu tetap.
6. Gravitasi dalam kehidupan sehari-hari
Gejala gravitasi dalam kehidupan sehari-hari yang dapat kita amati antara lain:
1.Tidak pernah tumpahnya air laut meskipun bentuk bumi bulat dan berotasi. Jika bumi tidak memiliki gaya gravitasi maka air laut akan tumpah jika bumi berotasi dan bentuknya bulat
2.Kecenderungan benda untuk jatuh kebawah jika memiliki posisi ketinggian tertentu terhadap permukaan bumi
3.Roket untuk bisa mengorbit keluar angkasa harus memiliki gaya dorong tertentu serta memiliki struktur tertentu dalam bentuk lapisan-lapisan yang bisa dilepas setiap ketinggian tertentu untuk melawan gaya gravitasi bumi
4.peredaran benda-benda langit yang teratur akibat adanya gaya gravitasi selain gaya sentrifugal yang menjaga kestabilan orbit tersebut
*Arsip Tugas Kuliah
Dinamika Partikel (2)
GRAVITASI
Ingatkah kamu dengan kisah Newton dengan temannya ketika minum teh dan melihat apel jatuh? Pada sub bab ini kita akan membahas mengenai peristiwa yang diilhami oleh pemikiran Newton ketika melihat apel jatuh saat minum teh bersama temannya.. Pada tahun 1686 ketika Newton sedang minum teh dengan temannya melihat apel jatuh ke bawah yang membuatnya berpikir mengenai gejala alam tersebut. Apakah penyebab gejala tersebut? Bagaimanakah peranannya pada kehidupan manusia? Untuk lebih jelasnya mari kita pelajari sub bab ini.
1. Gaya gravitasi
Ketika Newton menyelidiki apel jatuh , Newton menyimpulkan bahwa bumi memiliki gaya yang bekerja pada benda yang arahnya selalu menuju ke pusat bumi. Newton membandingkan besar gaya antara bumi menarik benda didekatnya dengan bumi menarik bulan. Bagaimanakah kesimpulan yang didapatkan Newton? Perbandingan gaya tarik antara bumi-bulan dengan gaya tarik bumi terhadap benda dipermukaan bumi seharusnya memperlihatkan gaya tarik bumi-bulan jauh lebih besar. Mengapa benda di permukaan bumi ternyata memiliki gaya gravitasi lebih besar? Kasus ini terjawab oleh perbedaan jarak benda yang mengalami gaya gravitasi.
Samakah gaya gravitasi yang dialami oleh benda-benda yang berbeda massanya? Bagaimana pengaruh massa benda? Gaya tarik anatr bumi-bulan lebih besar daripada bumi-manusia jika jaraknya sama. Dengan demikian dapat disimpulkan semakin besar gaya gravitasi sebanding dengan massa benda. Sehingga gaya gravitasi sebanding dengan kedua massa benda.
Newton dengan hukum III-nya menyimpulkan bahwa setiap benda yang mengerjakan suatu gaya pada benda lain maka benda tersebut akan dikenai gaya reaksi sebanding dengan gaya yang diberikannya tapi berlawanan arah. Semakin besar massa benda yang terlibat interaksi semakin besar pula gaya gravitasi antara benda tersebut. Secara matematik dapat dirumuskan:
Apakah persamaan tersebut sudah sesuai dengan besar gaya gravitasi antara kedua benda? Bila dalam bentuk persamaan seperti diatas maka nilai yang didapatkan tidak sesuai dengan besar gaya gravitasi sebenarnya. Sebelum menentukan rumusan matematis secara umum mengenai gaya gravitasi sebaiknya kita mengetahui hukum gravitasi Newton, yaitu:
Secara matematis dapat dituliskan:
Keterangan:
F12 =F21=Fg= gaya tarik menarik antara kedua benda (N)
G = tetapan umum gravitasi = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2
m1 = massa benda 1
m2 = massa benda 2
r = jarak kedua benda
G merupakan tetapan yang berfungsi supaya persamaan tersebut berlaku untuk semua peristiwa yang berkaitan dengan gravitasi. Tetapan ini membuat nilai yang dihasilkan pada perhitungan akan sama dengan kenyataannya di alam.Tanda (-r) menunjukkan arah gaya gravitasi menuju kepusat penyebab gravitasi atau berlawanan dengan arah jarak kedua benda ditinjau dari benda penyebab gaya.
Dalam menetapkan rumus umum gravitasi Newton perlu diperhatikan tiga hal berikut:
a.Apabila benda di anggap berbentuk bola seragam atau berupa partikel (titik materi), maka r merupakan jarak pisah antara kedua pusat benda.
b. Garis kerja gaya gravitasi terletak pada garis hubung yang menghubungkan pusat benda m2.
c. F12 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 1 yang dikerjakam oleh benda 2 (aksi), F21 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 2 yang dikerjakan oleh benda 1 (reaksi).
2. Medan Gravitasi
Gaya gravitasi sebagaimana gaya magnet disekitar benda bermassa M terdapat daerah yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang disebut medan gravitasi. Medan gravitasi ini bisa diuji dengan benda uji m. Besar kuat medan gravitasi sebanding dengan besar gaya gravitasi. Semakin besar massa benda (M), semakin besar kuat medan gravitasi. Semakin dekat posisi benda terhadap sumber gravitasi semakin besar pula kuat medan magnet. Medan gravitasi memiliki arah yang sama dengan gaya gravitasi. Secara matematis:
Medan gravitasi sama dengan percepatan gravitasi sehingga satuan medan gravitasi m/s2.
3. Energi Potensial Gravitasi
Untuk memindahkan benda dari jarak tak hingga menuju posisi tertentu terhadap benda penyebab medan gravitasi memerlukan energi. Energi yang dibutuhkan untuk memindahkan barang dari jauh tak hingga ke titik tertentu terhadap medan gravitasi disebut energi potensial gravitasi.
Besar energi tersebut adalah:
Jadi, besar energi potensial gravitasi adalah
4. Potensial Gravitasi (V)
Energi potensial yang diperlukan oleh suatu benda untuk berpindah ke sumber medan gravitasi dapat diprediksi. Prediksi ini dapat diperoleh melalui suatu besaran potensial gravitasi. Potensial gravitasi ini menggambarkan besar energi potensial gravitasi per massa benda uji yang akan dipindah ke sumber medan gravitasi (M) Besar potensial gravitasi tersebut adalah:
V =
5. Gaya Gravitasi Pada Planet
Sebelum membahas mengenai gaya gravitasi pada planet, lakukan diskusi berikut:
Apakah yang menyebabkan planet tidak jatuh ke permukaan bumi? Agar dapat menjawabnya, mari kita membahasnya!
Bagaimanakah pengaruh jarak terhadap gaya gravitasi? Mengapa orbit planet selalu tetap? Pada dasarnya gaya gravitasi berkurang secara kuadratik terhadap jarak planet-planet itu dari matahari. Selain gaya gravitasi juga bekerja gaya sentripetal yang menuju pusat orbit planet. Kedua gaya tersebut sebenarnya sama, yaitu menuju pusat orbit atau matahari sehingga persamaan kedua gaya tersebut bisa digunakan untuk menghitung kecepatan gerak planet dan massa matahari. Selain kedua gaya tersebut planet memiliki gaya sentrifugal yang disebabkan oleh rotasi planet yang berlawanan arah dengan gaya gravitasi sehingga orbit planet selalu tetap.
6. Gravitasi dalam kehidupan sehari-hari
Gejala gravitasi dalam kehidupan sehari-hari yang dapat kita amati antara lain:
1.Tidak pernah tumpahnya air laut meskipun bentuk bumi bulat dan berotasi. Jika bumi tidak memiliki gaya gravitasi maka air laut akan tumpah jika bumi berotasi dan bentuknya bulat
2.Kecenderungan benda untuk jatuh kebawah jika memiliki posisi ketinggian tertentu terhadap permukaan bumi
3.Roket untuk bisa mengorbit keluar angkasa harus memiliki gaya dorong tertentu serta memiliki struktur tertentu dalam bentuk lapisan-lapisan yang bisa dilepas setiap ketinggian tertentu untuk melawan gaya gravitasi bumi
4.peredaran benda-benda langit yang teratur akibat adanya gaya gravitasi selain gaya sentrifugal yang menjaga kestabilan orbit tersebut
*Arsip Tugas Kuliah
Ingatkah kamu dengan kisah Newton dengan temannya ketika minum teh dan melihat apel jatuh? Pada sub bab ini kita akan membahas mengenai peristiwa yang diilhami oleh pemikiran Newton ketika melihat apel jatuh saat minum teh bersama temannya.. Pada tahun 1686 ketika Newton sedang minum teh dengan temannya melihat apel jatuh ke bawah yang membuatnya berpikir mengenai gejala alam tersebut. Apakah penyebab gejala tersebut? Bagaimanakah peranannya pada kehidupan manusia? Untuk lebih jelasnya mari kita pelajari sub bab ini.
1. Gaya gravitasi
Ketika Newton menyelidiki apel jatuh , Newton menyimpulkan bahwa bumi memiliki gaya yang bekerja pada benda yang arahnya selalu menuju ke pusat bumi. Newton membandingkan besar gaya antara bumi menarik benda didekatnya dengan bumi menarik bulan. Bagaimanakah kesimpulan yang didapatkan Newton? Perbandingan gaya tarik antara bumi-bulan dengan gaya tarik bumi terhadap benda dipermukaan bumi seharusnya memperlihatkan gaya tarik bumi-bulan jauh lebih besar. Mengapa benda di permukaan bumi ternyata memiliki gaya gravitasi lebih besar? Kasus ini terjawab oleh perbedaan jarak benda yang mengalami gaya gravitasi.
Samakah gaya gravitasi yang dialami oleh benda-benda yang berbeda massanya? Bagaimana pengaruh massa benda? Gaya tarik anatr bumi-bulan lebih besar daripada bumi-manusia jika jaraknya sama. Dengan demikian dapat disimpulkan semakin besar gaya gravitasi sebanding dengan massa benda. Sehingga gaya gravitasi sebanding dengan kedua massa benda.
Newton dengan hukum III-nya menyimpulkan bahwa setiap benda yang mengerjakan suatu gaya pada benda lain maka benda tersebut akan dikenai gaya reaksi sebanding dengan gaya yang diberikannya tapi berlawanan arah. Semakin besar massa benda yang terlibat interaksi semakin besar pula gaya gravitasi antara benda tersebut. Secara matematik dapat dirumuskan:
Apakah persamaan tersebut sudah sesuai dengan besar gaya gravitasi antara kedua benda? Bila dalam bentuk persamaan seperti diatas maka nilai yang didapatkan tidak sesuai dengan besar gaya gravitasi sebenarnya. Sebelum menentukan rumusan matematis secara umum mengenai gaya gravitasi sebaiknya kita mengetahui hukum gravitasi Newton, yaitu:
Secara matematis dapat dituliskan:
Keterangan:
F12 =F21=Fg= gaya tarik menarik antara kedua benda (N)
G = tetapan umum gravitasi = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2
m1 = massa benda 1
m2 = massa benda 2
r = jarak kedua benda
G merupakan tetapan yang berfungsi supaya persamaan tersebut berlaku untuk semua peristiwa yang berkaitan dengan gravitasi. Tetapan ini membuat nilai yang dihasilkan pada perhitungan akan sama dengan kenyataannya di alam.Tanda (-r) menunjukkan arah gaya gravitasi menuju kepusat penyebab gravitasi atau berlawanan dengan arah jarak kedua benda ditinjau dari benda penyebab gaya.
Dalam menetapkan rumus umum gravitasi Newton perlu diperhatikan tiga hal berikut:
a.Apabila benda di anggap berbentuk bola seragam atau berupa partikel (titik materi), maka r merupakan jarak pisah antara kedua pusat benda.
b. Garis kerja gaya gravitasi terletak pada garis hubung yang menghubungkan pusat benda m2.
c. F12 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 1 yang dikerjakam oleh benda 2 (aksi), F21 adalah gaya gravitasi yang terjadi pada benda 2 yang dikerjakan oleh benda 1 (reaksi).
2. Medan Gravitasi
Gaya gravitasi sebagaimana gaya magnet disekitar benda bermassa M terdapat daerah yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang disebut medan gravitasi. Medan gravitasi ini bisa diuji dengan benda uji m. Besar kuat medan gravitasi sebanding dengan besar gaya gravitasi. Semakin besar massa benda (M), semakin besar kuat medan gravitasi. Semakin dekat posisi benda terhadap sumber gravitasi semakin besar pula kuat medan magnet. Medan gravitasi memiliki arah yang sama dengan gaya gravitasi. Secara matematis:
Medan gravitasi sama dengan percepatan gravitasi sehingga satuan medan gravitasi m/s2.
3. Energi Potensial Gravitasi
Untuk memindahkan benda dari jarak tak hingga menuju posisi tertentu terhadap benda penyebab medan gravitasi memerlukan energi. Energi yang dibutuhkan untuk memindahkan barang dari jauh tak hingga ke titik tertentu terhadap medan gravitasi disebut energi potensial gravitasi.
Besar energi tersebut adalah:
Jadi, besar energi potensial gravitasi adalah
4. Potensial Gravitasi (V)
Energi potensial yang diperlukan oleh suatu benda untuk berpindah ke sumber medan gravitasi dapat diprediksi. Prediksi ini dapat diperoleh melalui suatu besaran potensial gravitasi. Potensial gravitasi ini menggambarkan besar energi potensial gravitasi per massa benda uji yang akan dipindah ke sumber medan gravitasi (M) Besar potensial gravitasi tersebut adalah:
V =
5. Gaya Gravitasi Pada Planet
Sebelum membahas mengenai gaya gravitasi pada planet, lakukan diskusi berikut:
Apakah yang menyebabkan planet tidak jatuh ke permukaan bumi? Agar dapat menjawabnya, mari kita membahasnya!
Bagaimanakah pengaruh jarak terhadap gaya gravitasi? Mengapa orbit planet selalu tetap? Pada dasarnya gaya gravitasi berkurang secara kuadratik terhadap jarak planet-planet itu dari matahari. Selain gaya gravitasi juga bekerja gaya sentripetal yang menuju pusat orbit planet. Kedua gaya tersebut sebenarnya sama, yaitu menuju pusat orbit atau matahari sehingga persamaan kedua gaya tersebut bisa digunakan untuk menghitung kecepatan gerak planet dan massa matahari. Selain kedua gaya tersebut planet memiliki gaya sentrifugal yang disebabkan oleh rotasi planet yang berlawanan arah dengan gaya gravitasi sehingga orbit planet selalu tetap.
6. Gravitasi dalam kehidupan sehari-hari
Gejala gravitasi dalam kehidupan sehari-hari yang dapat kita amati antara lain:
1.Tidak pernah tumpahnya air laut meskipun bentuk bumi bulat dan berotasi. Jika bumi tidak memiliki gaya gravitasi maka air laut akan tumpah jika bumi berotasi dan bentuknya bulat
2.Kecenderungan benda untuk jatuh kebawah jika memiliki posisi ketinggian tertentu terhadap permukaan bumi
3.Roket untuk bisa mengorbit keluar angkasa harus memiliki gaya dorong tertentu serta memiliki struktur tertentu dalam bentuk lapisan-lapisan yang bisa dilepas setiap ketinggian tertentu untuk melawan gaya gravitasi bumi
4.peredaran benda-benda langit yang teratur akibat adanya gaya gravitasi selain gaya sentrifugal yang menjaga kestabilan orbit tersebut
*Arsip Tugas Kuliah
Dinamika Partikel (1)
DINAMIKA PARTIKEL
A.Pendahuluan
Apakah yang terjadi jika benda dikenai gaya? Pertanyaan ini merupakan pertanyaan yang pernah kita dengar pada pembahasan fisika sejak kita kelas VII. Bila benda dikenai gaya maka benda akan berubah bentuk, benda akan bergerak hingga benda akan berubah arah geraknya. Jawaban ini selintas sangat mudah bagi kita yang sudah duduk di kelas XI.
Dinamika merupakan salah satu bagian dari cabang fisika. Apakah bedanya dinamika dengan kinematika? Apakah hubungan dinamika dengan mekanika? Untuk lebih jelasnya mari kita perhatikan contoh dua kasus dibawah ini!
1.Seorang pelari dengan kecepatan awal 10 m/s memiliki percepatan 10 m/s2
2.Suatu benda bermassa 2 kg dikenai gaya sebesar 5 N sehingga benda bergerak dengan percepatan 0,5 m/s2
Kedua kasus tersebut menggambarkan dua hal yang sama dan dua hal yang berbeda. Apakah perbedaan dan persamaan kedua kasus tersebut? Bila kita jeli dalam menganalisa kedua kasus tersebut kita akan mendapatkan persamaan dan perbedaan dari dua kasus tersebut. Persamaan dari kedua kasus tersebut adalah sama-sama mengambarkan sesuatu yang bergerak. Apakah perbedaannya? Perbedaan ini merupakan hal yang menarik bagi kita. Perbedaan yang menonjol dari kedua kasus tersebut adalah kasus pertama menggambarkan benda yang bergerak namun hanya terfokus pada gerak itu sendiri tanpa memperhatikan faktor yang lainnya. Kasus kedua merupakan kasus yang lebih sempurna, pada kasus kedua ini selain kita memperhatikan gerak yang terjadi pada benda namun kita memperhatikan aspek lain dari gerak diantaranya faktor penyebab gerak berupa gaya maupun faktor benda itu sendiri misalnya massa benda.
Setelah kita membahas kinematika partikel pada materi sebelumnya pada bab ini kita membahas mengenai dinamika partikel yang meliputi segala seluk beluk mengenai gaya. Pada bab ini pembahasan hanya dibatasi pada gaya gesek, gaya gravitasi dan gaya pegas.
Apakah hal yang harus kita persiapkan sebagai bekal kita dalam mempelajari bab ini? Hal utama yang harus kita persiapkan adalah pemahaman kita mengenai hukum Newton yang melandasi dinamika partikel.
B.Gaya Gesek
Sebelum kita mempelajari materi ini, siapakah yang membeli sepatu satu bulan yang lalu? Siapakah yang membeli sepatu satu tahun yang lalu? Atau siapa yang merasa sepatunya sudah tidak baru lagi? Silahkan memperhatikan permukaan alas sepatu masing-masing! Apakah tebal permukaan alas sepatu kalian sama ketika baru membeli dengan sekarang? Apakah tingkat kekasarannya sama antar ketika membeli sepatu dengan sekarang?
Lebih nyaman mana ketika kalian berjalan dengan sepatu baru dibanding ketika berjalan dengan sepatu yang lebih halus pada lantai yang lincin? Tingkat kenyamanan dan keamanan sepatu sebanding dengan tingkat kekasaran sepatu kita terutama ketika berjalan pada lantai yang lincin. Semakin kasar alas sepatu kita maka semakin aman ketika berjalan pada lantai yang lincin. Hal ini disebabkan pada lantai lincin tingkat kerawanan tergelincir tinggi. Sepatu kasar bisa menurunkan tingkat kerawanan tergelincirnya kaki kita. Gaya apakah yang menyebabkan kita aman dari tergelincir pada lantai agak lincin? Apakah yang menyebabkan sepatu kita lebih cepat halus permukaan alasnya? Gaya ini merupakan gaya gesek yang bekerja dengan arah berlawanan dengan arah gerak benda dan bekerja ketika benda saling bersentuhan.
1.Gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis
Sebelum membahas kedua gaya tersebut sebaiknya perhatikan demonstrasi berikut!
Gaya Gesek Statis Dan Gaya Gesek Kinetis
Tujuan : 1. Membedakan gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis
2. Membedakan koefisisen gesek statis dan koefisien gesek kinetis
Alat dan Bahan : balok kayu, Benang, neraca pegas
Langkah kegiatan:
1.Guru menarik troli dengan menggunakan neraca pegas yang dikaitkan dengan benang
2.guru menarik troli dari kondisi diam hingga bergerak dengan gaya yang perlahan-lahan
3.Siswa memperhatikan demonstrasi guru sambil menulis angka yang tertera pada neraca pegas ketika guru menyebutkan dengan keras angka yang tertera pada neraca pegas
4.guru membahas mengenai besar gaya yang diperlukan untuk menarik troli dari diam hingga bergerak
Setelah memperhatikan demonstrasi ini, kamu akan mengetahui bahwa gaya gesek terdiri dari gaya gesek statis dan gaya geek kinetis. Gaya gesek statis dan gaya gesek kinetik memiliki berbagai perbedaan. Bila melihat gaya yang digunakan ketika kita menarik benda dapat digrafikkan sebagai berikut :
Berdasarkan grafik tersebut terlihat sebelum benda bergerak benda akan mengalami gaya gesek statis hingga bernilai maksimum hingga tepat akan bergerak. Ketika benda mulai bergerak, benda mengalami gaya gesek statis.
Perbedaaan apa saja yang terdapat pada kedua gaya gesek tersebut? Perbedaan antara gaya gesek kinetis dengan gaya gesek statis dapat kita lihat pada kegiatan demonstrasi kita tersebut. Perbedaaan tersebut antara lain :
No
Perbedaan
Gaya gesek kinetis
Gaya gesek statis
1
Kondisi Benda
bergerak
diam
2
Besar gaya
Relatif konstan
berubah
3
Komponen yang mempengaruhi
µk dan N
µs dan N
4
rumusan
Fk = µk.N
Fs ≤ µs.N
Berdasarkan perbedaan tersebut dapat disimpulkan bahwa gaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya sehingga besarnya gaya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda. Jadi jika dirumuskan menjadi Fs ≤ µs.N. Berbeda dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak dengan besar gaya yang relatif konstan. Bila dirumuskan menjadi Fk = µk.N. Tanda persamaan pada kedua gaya gesek tersebut memiliki arti fisis yang harus diperhatikan. Apakah arti fisisnya? Pada gaya gesek kinetis arti tersebut menandakan besar gaya gesek tersebut relatif konstan dan pada gaya gesek statis besar gaya akan terus berubah hingga benda tepat akan bergerak atau bernilai maksimum.
2. gaya gesek pada bidang miring
Bagaimanakah gaya gesek pada bidang miring? Apakah bidang miring itu? Sebelum membahas lebih jauh tentang gaya gesek pada bidang miring sebaiknya kita melakukan kegiatan berikut.
Kegiatan 2
Tujuan : 1. menentukan nilai koefisien gesek kinetis bidang miring
2. menjelaskan pengaruh perubahan sudut terhadap percepatan jatuh benda
Alat dan Bahan: papan lintasan, beban, balok, katrol, mistar, tali, penyangga, stop watch
Prosedur :
1.Letakkan papan peluncur beserta penyangga dengan sudut tertentu
2.Letakkan balok diatas papan luncur dan ikat dengan tali
3.hubungkan tali dengan beban
4.usahakan tinggi beban terhadap lantai pada sudut berpapun tetap (h) dan massa beban tetap (m)
5.setelah terbentuk sudut kemiringan tertentu lepaskan beban dari ketinggian tertentu sehingga balok mulai tertarik mengikuti aarah tali penghubung
6.lakukan langkah ke-5 secara berulang dengan sudut yang berbeda
7.catat sudut pada kolom α, panjang lintasan pada kolom l, waktu yang diperlukan pada kolom t
m = …… g
h = …… cm
mbalok = … g
Berdasarkan hasil eksperimen kelompok anda bahaslah mengenai pengaruh sudut kemiringan benda terhadap gerak benda serta buatlah kesimpulan hasil eksperimen anda !
Berdasarkan kegiatan tersebut dapat disimpulkan bahwa pada posisi kemiringan berapapun besar koefisisen gesek kinetis tetap. Perubahan kemiringan benda meskipun mempengaruhi kecepatan gerak benda tetap tidak mempengaruhi koefisien gesek lintasan karena tingkat kekasaran benda tetap. Gaya yang bekerja pada bidang miring dapat diuraikan menjadi
Berdasarkan diagram tersebut terlihat bahwa pada bidang miring gaya gesek bekerja dengan arah berlawanan arah gerak sebagaimana pada bidang datar. Persamaan yang berlaku pada benda miring tersebut yaitu :
F = m.a
w sin - fgs = m.a
w sin - k.N = m.a
wsin - kwcos = m.a
*Arsip Tugas Kuliah
A.Pendahuluan
Apakah yang terjadi jika benda dikenai gaya? Pertanyaan ini merupakan pertanyaan yang pernah kita dengar pada pembahasan fisika sejak kita kelas VII. Bila benda dikenai gaya maka benda akan berubah bentuk, benda akan bergerak hingga benda akan berubah arah geraknya. Jawaban ini selintas sangat mudah bagi kita yang sudah duduk di kelas XI.
Dinamika merupakan salah satu bagian dari cabang fisika. Apakah bedanya dinamika dengan kinematika? Apakah hubungan dinamika dengan mekanika? Untuk lebih jelasnya mari kita perhatikan contoh dua kasus dibawah ini!
1.Seorang pelari dengan kecepatan awal 10 m/s memiliki percepatan 10 m/s2
2.Suatu benda bermassa 2 kg dikenai gaya sebesar 5 N sehingga benda bergerak dengan percepatan 0,5 m/s2
Kedua kasus tersebut menggambarkan dua hal yang sama dan dua hal yang berbeda. Apakah perbedaan dan persamaan kedua kasus tersebut? Bila kita jeli dalam menganalisa kedua kasus tersebut kita akan mendapatkan persamaan dan perbedaan dari dua kasus tersebut. Persamaan dari kedua kasus tersebut adalah sama-sama mengambarkan sesuatu yang bergerak. Apakah perbedaannya? Perbedaan ini merupakan hal yang menarik bagi kita. Perbedaan yang menonjol dari kedua kasus tersebut adalah kasus pertama menggambarkan benda yang bergerak namun hanya terfokus pada gerak itu sendiri tanpa memperhatikan faktor yang lainnya. Kasus kedua merupakan kasus yang lebih sempurna, pada kasus kedua ini selain kita memperhatikan gerak yang terjadi pada benda namun kita memperhatikan aspek lain dari gerak diantaranya faktor penyebab gerak berupa gaya maupun faktor benda itu sendiri misalnya massa benda.
Setelah kita membahas kinematika partikel pada materi sebelumnya pada bab ini kita membahas mengenai dinamika partikel yang meliputi segala seluk beluk mengenai gaya. Pada bab ini pembahasan hanya dibatasi pada gaya gesek, gaya gravitasi dan gaya pegas.
Apakah hal yang harus kita persiapkan sebagai bekal kita dalam mempelajari bab ini? Hal utama yang harus kita persiapkan adalah pemahaman kita mengenai hukum Newton yang melandasi dinamika partikel.
B.Gaya Gesek
Sebelum kita mempelajari materi ini, siapakah yang membeli sepatu satu bulan yang lalu? Siapakah yang membeli sepatu satu tahun yang lalu? Atau siapa yang merasa sepatunya sudah tidak baru lagi? Silahkan memperhatikan permukaan alas sepatu masing-masing! Apakah tebal permukaan alas sepatu kalian sama ketika baru membeli dengan sekarang? Apakah tingkat kekasarannya sama antar ketika membeli sepatu dengan sekarang?
Lebih nyaman mana ketika kalian berjalan dengan sepatu baru dibanding ketika berjalan dengan sepatu yang lebih halus pada lantai yang lincin? Tingkat kenyamanan dan keamanan sepatu sebanding dengan tingkat kekasaran sepatu kita terutama ketika berjalan pada lantai yang lincin. Semakin kasar alas sepatu kita maka semakin aman ketika berjalan pada lantai yang lincin. Hal ini disebabkan pada lantai lincin tingkat kerawanan tergelincir tinggi. Sepatu kasar bisa menurunkan tingkat kerawanan tergelincirnya kaki kita. Gaya apakah yang menyebabkan kita aman dari tergelincir pada lantai agak lincin? Apakah yang menyebabkan sepatu kita lebih cepat halus permukaan alasnya? Gaya ini merupakan gaya gesek yang bekerja dengan arah berlawanan dengan arah gerak benda dan bekerja ketika benda saling bersentuhan.
1.Gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis
Sebelum membahas kedua gaya tersebut sebaiknya perhatikan demonstrasi berikut!
Gaya Gesek Statis Dan Gaya Gesek Kinetis
Tujuan : 1. Membedakan gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis
2. Membedakan koefisisen gesek statis dan koefisien gesek kinetis
Alat dan Bahan : balok kayu, Benang, neraca pegas
Langkah kegiatan:
1.Guru menarik troli dengan menggunakan neraca pegas yang dikaitkan dengan benang
2.guru menarik troli dari kondisi diam hingga bergerak dengan gaya yang perlahan-lahan
3.Siswa memperhatikan demonstrasi guru sambil menulis angka yang tertera pada neraca pegas ketika guru menyebutkan dengan keras angka yang tertera pada neraca pegas
4.guru membahas mengenai besar gaya yang diperlukan untuk menarik troli dari diam hingga bergerak
Setelah memperhatikan demonstrasi ini, kamu akan mengetahui bahwa gaya gesek terdiri dari gaya gesek statis dan gaya geek kinetis. Gaya gesek statis dan gaya gesek kinetik memiliki berbagai perbedaan. Bila melihat gaya yang digunakan ketika kita menarik benda dapat digrafikkan sebagai berikut :
Berdasarkan grafik tersebut terlihat sebelum benda bergerak benda akan mengalami gaya gesek statis hingga bernilai maksimum hingga tepat akan bergerak. Ketika benda mulai bergerak, benda mengalami gaya gesek statis.
Perbedaaan apa saja yang terdapat pada kedua gaya gesek tersebut? Perbedaan antara gaya gesek kinetis dengan gaya gesek statis dapat kita lihat pada kegiatan demonstrasi kita tersebut. Perbedaaan tersebut antara lain :
No
Perbedaan
Gaya gesek kinetis
Gaya gesek statis
1
Kondisi Benda
bergerak
diam
2
Besar gaya
Relatif konstan
berubah
3
Komponen yang mempengaruhi
µk dan N
µs dan N
4
rumusan
Fk = µk.N
Fs ≤ µs.N
Berdasarkan perbedaan tersebut dapat disimpulkan bahwa gaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya sehingga besarnya gaya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda. Jadi jika dirumuskan menjadi Fs ≤ µs.N. Berbeda dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak dengan besar gaya yang relatif konstan. Bila dirumuskan menjadi Fk = µk.N. Tanda persamaan pada kedua gaya gesek tersebut memiliki arti fisis yang harus diperhatikan. Apakah arti fisisnya? Pada gaya gesek kinetis arti tersebut menandakan besar gaya gesek tersebut relatif konstan dan pada gaya gesek statis besar gaya akan terus berubah hingga benda tepat akan bergerak atau bernilai maksimum.
2. gaya gesek pada bidang miring
Bagaimanakah gaya gesek pada bidang miring? Apakah bidang miring itu? Sebelum membahas lebih jauh tentang gaya gesek pada bidang miring sebaiknya kita melakukan kegiatan berikut.
Kegiatan 2
Tujuan : 1. menentukan nilai koefisien gesek kinetis bidang miring
2. menjelaskan pengaruh perubahan sudut terhadap percepatan jatuh benda
Alat dan Bahan: papan lintasan, beban, balok, katrol, mistar, tali, penyangga, stop watch
Prosedur :
1.Letakkan papan peluncur beserta penyangga dengan sudut tertentu
2.Letakkan balok diatas papan luncur dan ikat dengan tali
3.hubungkan tali dengan beban
4.usahakan tinggi beban terhadap lantai pada sudut berpapun tetap (h) dan massa beban tetap (m)
5.setelah terbentuk sudut kemiringan tertentu lepaskan beban dari ketinggian tertentu sehingga balok mulai tertarik mengikuti aarah tali penghubung
6.lakukan langkah ke-5 secara berulang dengan sudut yang berbeda
7.catat sudut pada kolom α, panjang lintasan pada kolom l, waktu yang diperlukan pada kolom t
m = …… g
h = …… cm
mbalok = … g
Berdasarkan hasil eksperimen kelompok anda bahaslah mengenai pengaruh sudut kemiringan benda terhadap gerak benda serta buatlah kesimpulan hasil eksperimen anda !
Berdasarkan kegiatan tersebut dapat disimpulkan bahwa pada posisi kemiringan berapapun besar koefisisen gesek kinetis tetap. Perubahan kemiringan benda meskipun mempengaruhi kecepatan gerak benda tetap tidak mempengaruhi koefisien gesek lintasan karena tingkat kekasaran benda tetap. Gaya yang bekerja pada bidang miring dapat diuraikan menjadi
Berdasarkan diagram tersebut terlihat bahwa pada bidang miring gaya gesek bekerja dengan arah berlawanan arah gerak sebagaimana pada bidang datar. Persamaan yang berlaku pada benda miring tersebut yaitu :
F = m.a
w sin - fgs = m.a
w sin - k.N = m.a
wsin - kwcos = m.a
*Arsip Tugas Kuliah
CAHAYA DAN OPTIK (4)
ALAT OPTIK
A.PENDAHULUAN
Seperti yang dicontohkan bahwa lensa dan cermin dapat dimanfaatkan pada alat optik, dapatkah kalian sebutkan contoh lain?. (Untuk pertemuan ini metode yang digunakan adalah metode JIGSAW)
B.KEGIATAN INTI
Tahap I . Bahan Ajar
Guru membagi kelas menjadi 4 kelompok kecil, dimana masing-masing kelompok kecil terdiri dari 4 orang siswa yang berperan sebagai kelompok ahli sesuai dengan sub pokok bahasan dalam alat-alat optik yaitu ; kelompok ‘ Mata’, kelompok ’Lup’, kelompok ‘ Mikroskop’, kelompok ‘ Teropong Bumi’.
Guru membagikan lembar kerja ‘ahli’ sebagai arahan untuk diskusi kepada masing-masing anggota kelompok sesuai dengan kelompok ahlinya.
Guru memberikan tugas setiap anggota kelompok untuk membaca bagiannya pada sub pokok bahasan tersebut.
Masing-masing anggota kelompok ahli bertemu dengan ahli-ahli dari kelompok yang lain.
Tahap II. Diskusi Kelompok Ahli
Setiap anggota kelompok ahli mendiskusikan tugas yang mereka peroleh (pertanyaan dalam lembar kerja ahli ) selama kurang lebih 10 menit.
Guru mendorong siswa untuk menggunakan cara belajar yang bervariasi dan saling berkompetisi
Guru berjalan berkeliling melihat proses diskusi dari semua kelompok
Guru membimbing sisawa ketika ada siswa yang mengalami kesulitan
Tahap III. Pelaporan Dan Pengetesan
Masing-masing anggota kelompok ahli kembali ke kelompok kecilnya
Masing-masing kelompk kecil mengajarkan/menjelaskan materi yang telah didiskusikan dalam kelompok ahli tadi kepada anggota lainnya.
Guru mendorong siswa untuk menggunakan metode mengajar atau menjelaskan yang bervariasi dengan harapan apa yang disampaikan benar-benar dapat diterima oleh anggota kelompok yang lain.
Guru mendorong anggota kelompok untuk mengajukan pertanyaan ke penyaji.
Setelah diskusi kelompok kecil guru menyelenggarakan tes kecil yang mencakup seluruh materi dalam sub pokok bahasan alat-alat optik, dalam pelaksanaan tes tempat duduk masing-masing anggota kelompok dipisahkan (diacak) agar hasil yang diperoleh optimal.
Setelah itu lembar jawaban siswa dikoreksi oleh siswa sendiri, dengan cara ditukarkan teman beda bangku. Guru menuliskan jawaban di papan tulis
C.PENUTUP
Tahap IV. Penghargaan
Setelah pelaksanaan tes guru meminta siswa menyebutkan nilai yang diperoleh temannya (yang lembar jawabannya dikoreksi)
Guru menuliskan nilai siswa di papan tulis, misalnya;
kelompok 1.
Ayu = 80
Nia = 60
Jumlah dari kelompok 1 = ....
Guru membacakan peringkat masing-masing kelompok dari hasil penjumlahan nilai.
Guru memberikan penghargaan berupa hadiah kecil kepada kelompok yang jumlah nilainya tertinggi
Guru memberikan semangat dan dukungan bagi kelompok yang nilainya masih kurang bagus, semoga pada pertemuan mendatang nilainya lebih bagus.
*Arsip Tugas Kuliah.
A.PENDAHULUAN
Seperti yang dicontohkan bahwa lensa dan cermin dapat dimanfaatkan pada alat optik, dapatkah kalian sebutkan contoh lain?. (Untuk pertemuan ini metode yang digunakan adalah metode JIGSAW)
B.KEGIATAN INTI
Tahap I . Bahan Ajar
Guru membagi kelas menjadi 4 kelompok kecil, dimana masing-masing kelompok kecil terdiri dari 4 orang siswa yang berperan sebagai kelompok ahli sesuai dengan sub pokok bahasan dalam alat-alat optik yaitu ; kelompok ‘ Mata’, kelompok ’Lup’, kelompok ‘ Mikroskop’, kelompok ‘ Teropong Bumi’.
Guru membagikan lembar kerja ‘ahli’ sebagai arahan untuk diskusi kepada masing-masing anggota kelompok sesuai dengan kelompok ahlinya.
Guru memberikan tugas setiap anggota kelompok untuk membaca bagiannya pada sub pokok bahasan tersebut.
Masing-masing anggota kelompok ahli bertemu dengan ahli-ahli dari kelompok yang lain.
Tahap II. Diskusi Kelompok Ahli
Setiap anggota kelompok ahli mendiskusikan tugas yang mereka peroleh (pertanyaan dalam lembar kerja ahli ) selama kurang lebih 10 menit.
Guru mendorong siswa untuk menggunakan cara belajar yang bervariasi dan saling berkompetisi
Guru berjalan berkeliling melihat proses diskusi dari semua kelompok
Guru membimbing sisawa ketika ada siswa yang mengalami kesulitan
Tahap III. Pelaporan Dan Pengetesan
Masing-masing anggota kelompok ahli kembali ke kelompok kecilnya
Masing-masing kelompk kecil mengajarkan/menjelaskan materi yang telah didiskusikan dalam kelompok ahli tadi kepada anggota lainnya.
Guru mendorong siswa untuk menggunakan metode mengajar atau menjelaskan yang bervariasi dengan harapan apa yang disampaikan benar-benar dapat diterima oleh anggota kelompok yang lain.
Guru mendorong anggota kelompok untuk mengajukan pertanyaan ke penyaji.
Setelah diskusi kelompok kecil guru menyelenggarakan tes kecil yang mencakup seluruh materi dalam sub pokok bahasan alat-alat optik, dalam pelaksanaan tes tempat duduk masing-masing anggota kelompok dipisahkan (diacak) agar hasil yang diperoleh optimal.
Setelah itu lembar jawaban siswa dikoreksi oleh siswa sendiri, dengan cara ditukarkan teman beda bangku. Guru menuliskan jawaban di papan tulis
C.PENUTUP
Tahap IV. Penghargaan
Setelah pelaksanaan tes guru meminta siswa menyebutkan nilai yang diperoleh temannya (yang lembar jawabannya dikoreksi)
Guru menuliskan nilai siswa di papan tulis, misalnya;
kelompok 1.
Ayu = 80
Nia = 60
Jumlah dari kelompok 1 = ....
Guru membacakan peringkat masing-masing kelompok dari hasil penjumlahan nilai.
Guru memberikan penghargaan berupa hadiah kecil kepada kelompok yang jumlah nilainya tertinggi
Guru memberikan semangat dan dukungan bagi kelompok yang nilainya masih kurang bagus, semoga pada pertemuan mendatang nilainya lebih bagus.
*Arsip Tugas Kuliah.
CAHAYA DAN OPTIK (3)
PEMBIASAN CAHAYA
A.PENDAHULUAN
Membahas tugas yang telah diberikan pada pertemuan sebelumnya. Dilanjutkan membahas tentang cahaya yang dibiaskan dengan pertanyaan “Apakah yang yang dapat kalian lihat pada sebatang pensil yang dicelupkan ke dalam gelas?”,”Jika melihat kolam yang airnya jernih, bagaimana kedalamannya?”, “Mengapa?”.
B.KEGIATAN INTI
Pensil yang dicelupkan ke dalam gelas akan terlihat patah pada permukaan air, demikian pula kolam akan terlihat dangkal. Hal ini terjadi dikarenakan adanya pembiasan.
a.Hukum Snellius tentang pembiasan.
(1)Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar
(2)Sinus sudut datang dan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap, yang disebut indeks bias, dirumuskan
(3)Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium yang lebih rapat sinar dibiaskan mendekati garis normal (θi > θt)
(4)Sinar datang dari medium lebih rapat ke medium yang kurang rapat sinar dibiaskan menjauhi garis normal (θi < θt)
(5)Sinar datang tegaklurus bidang batas tidak dibiaskan, tetapi diteruskan
b.Pembiasan pada bidang lengkung
Benda yang berada di medium n1 yang berada di depan permukaan lengkung sferis mempunyai indeks bias n2 dan berjari-jari R. Persamaan yang berlaku adalah:
, dengan perbesaran
Jenis lensa cembung
i.cembung cembung (bikonveks)
ii.cembung cekung (konveks konkaf)
iii.cembung datar (plan konveks)
Jenis lensa cekung
i.lensa cekung cekung (bi konkaf),
ii.lensa cekung cembung (konkaf konveks)
iii.lensa cekung datar.
Yang menjadi ciri lensa cembung adalah bagian tengah selalu tebal, dan untuk lensa cekung bagian tengah selalu tipis. Lensa cembung dinamakan pula dengan lensa positif karena jarak fokusnya bernilai positif, dan lensa cekung dinamakan lensa negatif karena jarak fokus bernilai negatif.
c.kaca planparalel
Rumus : Pergeseran sinar (d) adalah
d =
keterangan d = pergeseran sinar
θi = sudut datang
θt = sudut bias
t = tebal kaca
d.Hubungan jarak fokus, indeks, dan jari-jari kelengkungan pada lensa tipis
Pada lensa tipis hubungan antara jarak antara fokus, indeks biasm dan jari-jari kelengkungan lensa dinyatakan dengan persamaan berikut:
,
apabila berada di udara persamaan tersebut menjadi
e.Daya lensa atau kekuatan lensa
Daya atau kekuatan lensa adalah besaran yang merupakan kebalikan jarak titik fokus. Dengan demikian, makin pendek jarak fokus lensa, kekuatan lensa semakin besar. Rumus untuk daya lensa:
, satuan adalah dioptri disingkat D.
Dalam penerapannya, lensa dan cermin banyak dijumpai pada alat-alat optik, seperti kacamata, teropong, dan lain-lain.
Untuk memperdalam materi dilakukan percobaan.
Guru memberikan bimbingan dalam menggunakan alat-alat praktikum dan petunjuk praktikum sesuai yang ada di lembar kerja siswa.
Guru memberikan bimbingan kepada masing-masing kelompok pada saat praktikum.
Presentasi hasil praktikum
C.PENUTUP
Memberikan tanggapan dan kesimpulan dari hasil percobaan siswa. Menjawab worksheet
*Arsip Tugas Kuliah
A.PENDAHULUAN
Membahas tugas yang telah diberikan pada pertemuan sebelumnya. Dilanjutkan membahas tentang cahaya yang dibiaskan dengan pertanyaan “Apakah yang yang dapat kalian lihat pada sebatang pensil yang dicelupkan ke dalam gelas?”,”Jika melihat kolam yang airnya jernih, bagaimana kedalamannya?”, “Mengapa?”.
B.KEGIATAN INTI
Pensil yang dicelupkan ke dalam gelas akan terlihat patah pada permukaan air, demikian pula kolam akan terlihat dangkal. Hal ini terjadi dikarenakan adanya pembiasan.
a.Hukum Snellius tentang pembiasan.
(1)Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar
(2)Sinus sudut datang dan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap, yang disebut indeks bias, dirumuskan
(3)Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium yang lebih rapat sinar dibiaskan mendekati garis normal (θi > θt)
(4)Sinar datang dari medium lebih rapat ke medium yang kurang rapat sinar dibiaskan menjauhi garis normal (θi < θt)
(5)Sinar datang tegaklurus bidang batas tidak dibiaskan, tetapi diteruskan
b.Pembiasan pada bidang lengkung
Benda yang berada di medium n1 yang berada di depan permukaan lengkung sferis mempunyai indeks bias n2 dan berjari-jari R. Persamaan yang berlaku adalah:
, dengan perbesaran
Jenis lensa cembung
i.cembung cembung (bikonveks)
ii.cembung cekung (konveks konkaf)
iii.cembung datar (plan konveks)
Jenis lensa cekung
i.lensa cekung cekung (bi konkaf),
ii.lensa cekung cembung (konkaf konveks)
iii.lensa cekung datar.
Yang menjadi ciri lensa cembung adalah bagian tengah selalu tebal, dan untuk lensa cekung bagian tengah selalu tipis. Lensa cembung dinamakan pula dengan lensa positif karena jarak fokusnya bernilai positif, dan lensa cekung dinamakan lensa negatif karena jarak fokus bernilai negatif.
c.kaca planparalel
Rumus : Pergeseran sinar (d) adalah
d =
keterangan d = pergeseran sinar
θi = sudut datang
θt = sudut bias
t = tebal kaca
d.Hubungan jarak fokus, indeks, dan jari-jari kelengkungan pada lensa tipis
Pada lensa tipis hubungan antara jarak antara fokus, indeks biasm dan jari-jari kelengkungan lensa dinyatakan dengan persamaan berikut:
,
apabila berada di udara persamaan tersebut menjadi
e.Daya lensa atau kekuatan lensa
Daya atau kekuatan lensa adalah besaran yang merupakan kebalikan jarak titik fokus. Dengan demikian, makin pendek jarak fokus lensa, kekuatan lensa semakin besar. Rumus untuk daya lensa:
, satuan adalah dioptri disingkat D.
Dalam penerapannya, lensa dan cermin banyak dijumpai pada alat-alat optik, seperti kacamata, teropong, dan lain-lain.
Untuk memperdalam materi dilakukan percobaan.
Guru memberikan bimbingan dalam menggunakan alat-alat praktikum dan petunjuk praktikum sesuai yang ada di lembar kerja siswa.
Guru memberikan bimbingan kepada masing-masing kelompok pada saat praktikum.
Presentasi hasil praktikum
C.PENUTUP
Memberikan tanggapan dan kesimpulan dari hasil percobaan siswa. Menjawab worksheet
*Arsip Tugas Kuliah
CAHAYA DAN OPTIK (2)
PEMANTULAN CAHAYA
A.PENDAHULUAN
Kita dapat melihat benda karena ada cahaya, dimalam hari kita menyalakan lampu untuk dapat melihat sekitar kita. Hanya dengan lampu yang berdaya kecil dan selembar alumunium foil mengkilap, kita dapat melihat ruangan yang cukup besar dengan penerangan yang cukup. Bagaimana hal tersebut terjadi?
B.KEGIATAN INTI
1.CERMIN DATAR
Cahaya biasanya tampak sebagai sekelompok sinar-sinar cahaya atau disebut juga berkas cahaya. Ada tiga jenis berkas cahaya, yaitu sejajar, menyebar, dan mengumpul. Jika sinar tersebut mengenai suatu permukaan dan sinar tersebut dibalikkan, maka disebut sebagai pemantulan. Ada dua jenis pemantulan, yakni baur dan teratur.
Snellius menyatakan bahwa:
1.Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar.
2.Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r), secara matematis i = r.
Melakukan kegiatan praktikum seperti berikut.
Sebutkan sifat-sifat dari bayangan cermin datar dari pengamatan kalian!
Sifat bayangan dari cermin datar.
(1)bayangan sama besar dengan benda
(2)bayangan cermin tegak
(3)jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin
(4)bayangan memiliki sisi yang terbalik dengan benda
(5)bayangan semu
Rumus menghitung jumlah bayangan cermin datar , dengan m = 1, jika = genap, m = 0, jika = ganjil.
Melakukan percobaan tentang cermin seperti terurai dalam Lembar Kerja Siswa.
2.CERMIN LENGKUNG
Tiga sinar istimewa pada cermin lengkung
1.sinar sejajar sumbu utama.
2.sinar melalui fokus
3.sinar melalui pusat kelengkungan
2.2.CERMIN CEKUNG
Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung
Ruang I
Sifat-sifat bayangan
Maya, tegak, diperbesar, terletak di ruang IV
Ruang III
sifat-sifat bayangan
Nyata, terbalik, diperkecil, terletak di ruang II
Rumus ;; M =
Keterangan : f = jarak fokus (m), M = perbesaran
s = jarak benda ke cermin (m) h = tinggi benda
s’= jarak bayangan (layar) ke cermin h’= tinggi bayangan
2.3.CERMIN CEMBUNG
Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cembung
Ruang I
Sifat-sifat bayangan
Maya, tegak, diperbesar, terletak di ruang IV
Ruang III
sifat-sifat bayangan
Nyata, terbalik, diperkecil, terletak di ruang II
Rumus : ; M =
Keterangan : f = jarak fokus (m) M = perbesaran
s = jarak benda ke cermin (m) h = tinggi benda
s’= jarak bayangan (layar) ke cermin h’= tinggi bayangan
Tanda (-) menunjukkan bahwa fokus untuk cermin cembung bernilai negatif.
Pertanyaan (problem solving)
“ Cobalah bercermin di lengkungan sendok bagian luar, apa yang dapat kalian simpulkan?”
Untuk memperdalam materi tentang cermin datar dan cermin cekung akan lakukan percobaan tentang cermin datar dan cermin cekung
Guru memberikan dalam menggunakan alat-alat praktikum dan petunjuk praktikum sesuai yang ada di lembar kerja siswa.
Guru memberikan bimbingan kepada masing-masing kelompok pada saat praktikum
Setelah siswa melakukan praktikum, siswa diminta untuk membuat laporan yang disertai 1 contoh soal untuk masing-masing percobaan
Untuk lebih memahami tentang cermin cembung, bersama-sama melihat video tentang pembentukan bayangan pada cermin cembung. Kemudian setelah siswa melihat video tersebut, siswa diminta untuk merangkum hal-hal yang berkaitan dengan pembentukan bayangan pada cermin cembung.
C.PENUTUP
Evaluasi.
Merangkum hasil diskusi siswa
Menjawab pertanyaan pada Worksheet
*Arsip Tugas Kuliah
A.PENDAHULUAN
Kita dapat melihat benda karena ada cahaya, dimalam hari kita menyalakan lampu untuk dapat melihat sekitar kita. Hanya dengan lampu yang berdaya kecil dan selembar alumunium foil mengkilap, kita dapat melihat ruangan yang cukup besar dengan penerangan yang cukup. Bagaimana hal tersebut terjadi?
B.KEGIATAN INTI
1.CERMIN DATAR
Cahaya biasanya tampak sebagai sekelompok sinar-sinar cahaya atau disebut juga berkas cahaya. Ada tiga jenis berkas cahaya, yaitu sejajar, menyebar, dan mengumpul. Jika sinar tersebut mengenai suatu permukaan dan sinar tersebut dibalikkan, maka disebut sebagai pemantulan. Ada dua jenis pemantulan, yakni baur dan teratur.
Snellius menyatakan bahwa:
1.Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar.
2.Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r), secara matematis i = r.
Melakukan kegiatan praktikum seperti berikut.
Sebutkan sifat-sifat dari bayangan cermin datar dari pengamatan kalian!
Sifat bayangan dari cermin datar.
(1)bayangan sama besar dengan benda
(2)bayangan cermin tegak
(3)jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin
(4)bayangan memiliki sisi yang terbalik dengan benda
(5)bayangan semu
Rumus menghitung jumlah bayangan cermin datar , dengan m = 1, jika = genap, m = 0, jika = ganjil.
Melakukan percobaan tentang cermin seperti terurai dalam Lembar Kerja Siswa.
2.CERMIN LENGKUNG
Tiga sinar istimewa pada cermin lengkung
1.sinar sejajar sumbu utama.
2.sinar melalui fokus
3.sinar melalui pusat kelengkungan
2.2.CERMIN CEKUNG
Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung
Ruang I
Sifat-sifat bayangan
Maya, tegak, diperbesar, terletak di ruang IV
Ruang III
sifat-sifat bayangan
Nyata, terbalik, diperkecil, terletak di ruang II
Rumus ;; M =
Keterangan : f = jarak fokus (m), M = perbesaran
s = jarak benda ke cermin (m) h = tinggi benda
s’= jarak bayangan (layar) ke cermin h’= tinggi bayangan
2.3.CERMIN CEMBUNG
Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cembung
Ruang I
Sifat-sifat bayangan
Maya, tegak, diperbesar, terletak di ruang IV
Ruang III
sifat-sifat bayangan
Nyata, terbalik, diperkecil, terletak di ruang II
Rumus : ; M =
Keterangan : f = jarak fokus (m) M = perbesaran
s = jarak benda ke cermin (m) h = tinggi benda
s’= jarak bayangan (layar) ke cermin h’= tinggi bayangan
Tanda (-) menunjukkan bahwa fokus untuk cermin cembung bernilai negatif.
Pertanyaan (problem solving)
“ Cobalah bercermin di lengkungan sendok bagian luar, apa yang dapat kalian simpulkan?”
Untuk memperdalam materi tentang cermin datar dan cermin cekung akan lakukan percobaan tentang cermin datar dan cermin cekung
Guru memberikan dalam menggunakan alat-alat praktikum dan petunjuk praktikum sesuai yang ada di lembar kerja siswa.
Guru memberikan bimbingan kepada masing-masing kelompok pada saat praktikum
Setelah siswa melakukan praktikum, siswa diminta untuk membuat laporan yang disertai 1 contoh soal untuk masing-masing percobaan
Untuk lebih memahami tentang cermin cembung, bersama-sama melihat video tentang pembentukan bayangan pada cermin cembung. Kemudian setelah siswa melihat video tersebut, siswa diminta untuk merangkum hal-hal yang berkaitan dengan pembentukan bayangan pada cermin cembung.
C.PENUTUP
Evaluasi.
Merangkum hasil diskusi siswa
Menjawab pertanyaan pada Worksheet
*Arsip Tugas Kuliah
CAHAYA DAN OPTIK (1)
CAHAYA
A.PENDAHULUAN
Cahaya merupakan salah satu bentuk energi yang dapat dilihat langsung oleh mata manusia. Kehidupan di muka bumi tidak dapat berlangsung jika tidak ada cahaya. Cahaya yang datang dari matahari merupakan sumber energi bagi kehidupan di bumi. Proses fotosintesis oleh tumbuhan memerlukan energi cahaya, selain matahari sumber cahaya yang lain dapat dihasilkan oleh listrik.
Apakah cahaya itu? Bagaimana sifat-sifat cahaya itu?.
B.KEGIATAN INTI
Cahaya Pada dasarnya adalah radiasi atau pancaran yang dihasilkan dari partikel-partikel bermuatan listrik yang bergerak. Pembahasan mengenai sifat-sifat cahaya dapat dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu bagaimana sifat cahaya ketika berinteraksi dengan bahan atau zat dan agaimana sifat cahaya dalam perambatannya. Ketika cahaya termasuk gelombang, maka perambatan cahaya memiliki kesamaan dengan perambatan gelombang-gelombang lain, termasuk gelombang air dan gelombang suara.
Sejarah perkembangan tentang cahaya dimulai dari para pemikir kuno, lalu era Newton dan Huygens, sampai ke fidikawan modern Maxwell, Max Planck, dan Einstein. Teori-teori tentang cahaya adalah.
Pendapat Para Pemikir Kuno.
Teori Tactile.
Teori Emisi.
Teori Partikel atau Korpuskolar.
Teori Gelombang.
Teori Elektromagnetik.
Teori Kuantum.
1.Dari keseluruhan rangkuman sejarah perkembangan teori tentang cahaya yang telah dituliskan tersebut, daftarlah pendapat atau argumen yang sampai sekarang masuh berlaku dan yang sudah tidak berlaku lagi.
2.Secara umum dalam perkembangan ilmu pengetahuan ketika sebuah teori baru dikemukakan, maka ia akan menghadapi suatu teori baru yang lain yang menentangnya. Sebutkan pasangan teori tentang cahaya yang saling bertentangan!
C.PENUTUP
Merangkum hasil diskusi.
*Arsip Kuliah.
A.PENDAHULUAN
Cahaya merupakan salah satu bentuk energi yang dapat dilihat langsung oleh mata manusia. Kehidupan di muka bumi tidak dapat berlangsung jika tidak ada cahaya. Cahaya yang datang dari matahari merupakan sumber energi bagi kehidupan di bumi. Proses fotosintesis oleh tumbuhan memerlukan energi cahaya, selain matahari sumber cahaya yang lain dapat dihasilkan oleh listrik.
Apakah cahaya itu? Bagaimana sifat-sifat cahaya itu?.
B.KEGIATAN INTI
Cahaya Pada dasarnya adalah radiasi atau pancaran yang dihasilkan dari partikel-partikel bermuatan listrik yang bergerak. Pembahasan mengenai sifat-sifat cahaya dapat dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu bagaimana sifat cahaya ketika berinteraksi dengan bahan atau zat dan agaimana sifat cahaya dalam perambatannya. Ketika cahaya termasuk gelombang, maka perambatan cahaya memiliki kesamaan dengan perambatan gelombang-gelombang lain, termasuk gelombang air dan gelombang suara.
Sejarah perkembangan tentang cahaya dimulai dari para pemikir kuno, lalu era Newton dan Huygens, sampai ke fidikawan modern Maxwell, Max Planck, dan Einstein. Teori-teori tentang cahaya adalah.
Pendapat Para Pemikir Kuno.
Teori Tactile.
Teori Emisi.
Teori Partikel atau Korpuskolar.
Teori Gelombang.
Teori Elektromagnetik.
Teori Kuantum.
1.Dari keseluruhan rangkuman sejarah perkembangan teori tentang cahaya yang telah dituliskan tersebut, daftarlah pendapat atau argumen yang sampai sekarang masuh berlaku dan yang sudah tidak berlaku lagi.
2.Secara umum dalam perkembangan ilmu pengetahuan ketika sebuah teori baru dikemukakan, maka ia akan menghadapi suatu teori baru yang lain yang menentangnya. Sebutkan pasangan teori tentang cahaya yang saling bertentangan!
C.PENUTUP
Merangkum hasil diskusi.
*Arsip Kuliah.
BELAJAR SUKSES
BELAJAR. Mendengar kata ini saja sebagian orang sudah merasa ”alergi”. Yang terbayang dibenak adalah setumpuk buku tebal yang membosankan. Banyak orang juga beranggapan bahwa mereka sudah lama lulus dari sekolah, jadi untuk apa belajar. Orang-orang tersebut berpikir demikian karena mereka tidak melihat ataupun belum menikmati manfaat dahsyat dari kegiatan ”belajar”.
Dalam berbisnis, belajar sudah menjadi keharusan. Tanpa belajar, pelaku bisnis dapat dipastikan akan jauh tertinggal dan tersingkir dari persaingan, karena belajar menumbuhkan inovasi, dan inovasi melahirkan perubahan positif yang diperlukan dalam berbisnis. Belajar pun harus dilakukan dengan cepat, bahkan jika mungkin, harus lebih cepat dari pesaing, dan dari perubahan yang terjadi. Jadi, untuk sukses di bidang apa pun yang kita tekuni, kita harus ”BELAJAR”. Belajar yang bagaimana yang bisa membawa sukses? Simak belajar untuk sukses berikut.
Manfaat Belajar
Menurut D.A Benton yang telah mensurvei para CEO (Chief Executives Officers) dari berbagai bidang industri, belajar merupakan salah satu kebiasaan penting para CEO sukses. Pemimpin perusahaan yang efektif senantiasa mengembangkan diri dengan belajar, karena mereka banyak mendapatkan manfaat dari kebiasaan sukses ini.
Orang penting. Dengan banyak ”belajar” kita menjadi orang yang memiliki banyak pengetahuan. Orang sekitar kita pun akan melihat dan merasakan ”aset” pengetahuan yang kita miliki, sehingga mereka akan datang kepada kita untuk mendapatkan ”solusi” yang mereka cari. Dengan demikian, kita bisa menjadi orang yang diperlukan oleh orang-orang sekitar kita, karena dianggap dapat memberikan manfaat, solusi bagi mereka. Alhasil, kemungkinan besar kita tidak akan tersingkir dari persaingan di tempat kerja. Sebaliknya, pengetahuan kita yang terus bertambah tersebut akan bisa membuka kesempatan besar untuk melaju dalam karier, ataupun dalam persaingan bisnis.
Misalnya: Rini, yang memiliki banyak pengetahuan dan keterampilan, senantiasa menjadi andalan teman-teman, bahkan atasannya sebagai ”narasumber” dalam membantu mereka mengatasi berbagai masalah. Rini, yang memiliki pengetahuan bahasa Inggris paling baik di antara teman-temannya, dan pengetahuan yang luas dalam bidang pemasaran dan keuangan, selalu saja dimintai pendapat dalam membuat surat dan proposal bisnis penting untuk mitra asing, ataupun dalam menyiapkan presentasi bisnis dan negosiasi dengan calon pembeli. Atasan Rini pun selalu membawa Rini dalam pertemuan dengan mitra bisnis asing, ataupun dalam menghadiri pertemuan-pertemuan bisnis di luar negeri.
Keputusan berkualitas. Pengetahuan dan keterampilan yang kita dapatkan dari kebiasaan belajar, bisa menjadi alat ampuh dalam membantu kita mengambil keputusan yang berkualitas. Dengan kemampuan yang selalu disempurnakan, kita menjadi lebih bijak dalam melihat suatu permasalahan, karena bisa melihat permasalahan dari sudut pandang yang lebih luas. Hal ini membantu kita untuk menghasilkan alternatif solusi yang lebih beragam, dan lebih tajam karena didukung dengan pengetahuan dan keterampilan yang lebih kaya.
Misalnya: Toto, yang memiliki minat besar dalam bidang e-learning, beberapa bulan terakhir ini banyak membaca berbagai literatur di bidang pembelajaran elektronik. Ketika perusahaan IT tempat ia bekerja kemudian mengembangkan bisnis ke arah e-learning, ia diberi kepercayaan untuk pembuatan proposal pengembangan bisnis di bidang e-learning. Ditunjang dengan pendidikannya di bidang keuangan, keterampilan di bidang teknologi informasi, dan pengetahuan yang baru saja dipupuknya di bidang e-learning, Toto berhasil menyusun berbagai keputusan bisnis yang lebih berkualitas dan dengan derajat keyakinan sukses yang lebih tinggi.
Master of change. Pembelajaran senantiasa membawa perubahan, karena pengetahuan dan keterampilan yang baru, seseorang memiliki kemampuan untuk melakukan perubahan. Di dunia bisnis yang diwarnai dengan perubahan yang cepat. Para pelakunya harus senantiasa menelurkan perubahan. Jika pelaku bisnis tidak berubah, maka mereka akan dilibas oleh perubahan tersebut. Sebaliknya, dengan senantiasa melakukan pembelajaran yang berkesinambungan, pelaku bisnis bisa menjadi pihak yang mengendalikan perubahan (master of change), bukan pihak yang menjadi korban perubahan.
Misalnya: Untuk memasuki bisnis teknologi tinggi yang penuh perubahan, pemain baru di industri ini haruslah menawarkan sesuatu yang baru agar bisa tampil sebagai pemenang. Inilah yang dilakukan oleh Michael Dell, pebisnis yang pada saat itu masih sangat muda. Pengetahuannya yang kuat di bidang perakitan komputer, serta kebiasaan belajarnya yang diperoleh dengan senantiasa mengamati perubahan yang terjadi di industri yang ditekuni, mendorong pemuda ini untuk berani tampil melibas pemain lama di dunia perakitan komputer. Cara baru yang cepat, unik, dan cerdas di tawarkan pada pelanggan, yaitu kesempatan untuk merakit komputer sesuai dengan kebutuhan sendiri, dengan harga yang relatif lebih murah, dan pengiriman yang lebih cepat.
Apa Yang Dipelajari
Okay. Sekarang kita sudah yakin bahwa belajar itu dapat mendatangkan banyak manfaat. Tapi, apa sih sebenarnya yang harus kita pelajari?
Yang diperlukan. Prioritas utama dalam pembelajaran tentunya adalah pembelajaran seputar topik-topik yang bisa langsung diperlukan untuk menunjang pekerjaan kita. Jika kita bergerak di bidang IT solution, tentunya kita harus banyak melahap literatur (buku, artikel, majalah) yang berhubungan dengan teknologi informasi. Kita juga bisa belajar dengan mengamati sepak terjang tokoh-tokoh bisnis IT ataupun perusahaan IT yang telah sukses di bidang masing-masing. Jika kita bergerak di bidang SDM, pastilah topik-topik pengembangan sumber daya manusia, dan pelatihan-pelatihan yang diperlukan untuk meningkatkan kualitas sumber daya manusia menjadi topik-topik utama yang perlu kita gali.
Yang menunjang. Selain mempelajari pengetahuan dan keterampilan yang secara langsung berkaitan dengan pekerjaan yang kita tekuni, kita juga bisa mempelajari pengetahuan dan keterampilan penunjang, yaitu yang bisa memberi nilai tambah bagi kualitas pekerjaan kita. Pengetahuan dan keterampilan bernegosiasi, berkomunikasi dengan efektif, menyusun anggaran, mengendalikan dan memimpin orang lain, project management, serta menyusun anggaran sudah pasti dapat membantu kita dalam menjalankan pekerjaan kita dengan lebih baik.
Yang disenangi. Pengetahuan dan keterampilan yang langsung terkait ataupun yang tidak langsung dapat menunjang pekerjaan kita memang sangat diperlukan. Tapi, yang juga kita perlukan adalah pengetahuan dan keterampilan yang dapat memberi kesenangan dan kenikmatan bagi kita. Biasanya pengetahuan dan keterampilan ini berkaitan dengan minat dan hobi kita. Jika kita adalah seorang akuntan, tapi memiliki minat besar di bidang otomotif, kita bisa saja melahap bahan bacaan, melakukan observasi tentang dunia otomotif. Jika, ternyata kita mendapat kesempatan untuk mengaudit sebuah perusahaan otomotif, kita sudah memiliki latar belakang kegiatan otomotif yang diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan kita. Jadi, galilah dan pupuk minat kita walaupun sepertinya tidak terlalu berhubungan dengan pekerjaan kita saat ini.
Yang meningkatkan kualitas watak. Yang juga perlu diingat dalam mencari hal-hal yang harus dipelajari, adalah tidak sekedar pengetahuan dan keterampilan ”teknis” semata. Yang lebih penting adalah melakukan pembelajaran dalam hal-hal yang dapat meningkatkan kualitas watak, misalnya: belajarlah juga bagaimana mengembangkan integritas, kejujuran, disipilin, keyakinan sukses, kepemimpinan dan komitmen. Semua ini bisa kita gali melalui pengamatan terhadap atasan, bawahan, teman sejawat, ataupun tokoh sukses di sekitar kita. Sumber lain yang juga sangat kaya akan hal-hal yang dapat meningkatkan kualitas watak adalah buku-buku biografi orang-orang terkenal.
Prinsip Belajar
Lalu, prinsip apa yang dapat kita terapkan dalam melakukan pembelajaran yang berkelanjutan? Ada dua prinsip yang harus kita perhatikan, yaitu:
Komitmen. Douglas Brown, seorang pakar bahasa, mengatakan bahwa jika ingin belajar dengan sukses, prinsip utamanya adalah komitmen, yaitu: komitmen secara fisik, mental, dan emosional. Prinsip ini tidak hanya berlaku bagi pembelajaran di bidang bahasa, melainkan juga di bidang-bidang lain. Menurut Brown, agar belajar memberikan hasil yang maksimal, seorang pembelajar perlu secara fisik memberikan komitmennya dalam belajar, misalnya dengan menyediakan waktu khusus untuk belajar, terlibat secara fisik dalam mencari bahan-bahan yang harus dipelajari, ataupun mencatat hal-hal penting yang ditemui dalam belajar. Komitmen secara mental juga diperlukan, yaitu dengan memproses informasi yang didapatkan (bukan sekedar mendengar informasi selintas, dari kuping kiri ke kuping kanan, atau membaca selintas tanpa menyimak). Komitmen secara mental bisa dilakukan misalnya dengan mengaitkan informasi yang baru diterima, dengan pengalaman kita, dan mencari cara ataupun kesempatan untuk menerapkan informasi baru ini untuk meningkatkan kualitas pekerjaan, kegiatan, dan kehidupan kita. Sedangkan komitmen secara emosional melibatkan upaya untuk ”menyukai” apa yang kita pelajari. Tanpa rasa ”senang” akan sulit bertahan dalam belajar, terutama jika kita menghadapi bagian-bagian yang sulit untuk dicerna. Kesenangan akan topik yang dipelajari akan tumbuh jika kita bisa mencari dan menggali manfaat dari topik yang dipelajari tersebut, atau jika kita memiliki minat yang tinggi terhadap topik tersebut.
Praktik. Prinsip lainnya adalah praktik. Mempraktikkan pengetahuan dan keterampilan yang baru dipelajari akan memberikan manfaat optimal bagi peningkatan kualitas hidup kita. Tanpa praktik, lama-kelamaan pengetahuan dan keterampilan tersebut akan menjadi usang. Seperti halnya belajar mengendarai mobil. Jika kita hanya ”membaca” dan ”memahami” petunjuk dalam mengendarai mobil, tanpa ada usaha untuk mencoba ”menjalankan” mobil tersebut, maka pengetahuan ini akan sia-sia, kita tidak akan bisa mengendarai mobil. Kita harus mau mencoba turun ke jalan. Pada mulanya pasti banyak hambatan, tapi dengan berjalannya waktu, dan keinginan untuk belajar dari tiap kesalahan yang kita lakukan, kita akan semakin mahir dalam mengendarai mobil. Jadi, pengetahuan dan keterampilan yang baru dipelajari, agar dapat memberikan manfaat yang optimal, perlu ”DIPRAKTIKKAN”.
Strategi Belajar Sukses
Setelah mengetahui manfaat belajar, apa yang harus dipelajari, dan prinsip yang bisa diterapkan untuk belajar, kita juga perlu mengetahui strategi belajar yang dapat memberikan hasil yang optimal. Banyak strategi belajar yang bisa kita pilih untuk diterapkan. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut.
Belajar Efisien. Survei yang dilakukan terhadap orang-orang yang sudah mencapai posisi puncak membuktikan bahwa mereka memiliki kebiasaan ”belajar”. Pertanyaan selanjutnya: Bagaimana mereka bisa memiliki waktu belajar di tengah kesibukan mereka? Ternyata mereka bisa belajar kapan saja, dimana saja, dan dari siapa saja. Selain dari membaca buku, majalah dan surat kabar di rumah, mereka juga bisa memanfaatkan waktu menunggu, waktu makan siang, waktu di jalan (berkendaraan, maupun dalam penerbangan dan perjalanan dengan kereta api) untuk menambah ilmu.
Selain membaca, mereka juga memanfaatkan waktu mereka untuk melakukan observasi lapangan berbagai hal yang terjadi sekitar mereka. Cara lain yang mereka terapkan adalah mendengarkan informasi berbentuk ”audio” (kaset, CD) dalam perjalanan atau dalam melakukan pekerjaan lain. Mereka juga menyerap informasi penting dan menarik dari diskusi dengan sesama profesional, atasan, bawahan, pelanggan, guru, pelatih, dan juga dari pesaing. Mereka juga sering menyempatkan diri untuk menghadiri seminar, workshop, ataupun pelatihan singkat, ataupun menyempatkan waktu untuk meningkatkan diri melalui sarana elektronik (misalnya: anggota beberapa mailing list, memanfaatkan fasilitas e-learning).
Belajar Efektif. Seperti juga kepribadian, setiap orang memiliki gaya belajar yang berbeda. Ada yang lebih mudah belajar melalui audio. Ada yang lebih dapat menyerap informasi yang berupa tampilan secara visual. Ada juga yang lebih mudah menyerap informasi melalui gerakan. Selain gaya belajar yang dihubungkan dengan indera, gaya belajar juga bisa dihubungkan dengan waktu. Sebagian orang lebih mudah belajar di pagi atau siang hari. Sedangkan sebagian lagi lebih mudah belajar di malam hari. Yang penting adalah mengenali gaya belajar kita. Setelah itu kita bisa menyusun strategi belajar yang disesuaikan dengan gaya belajar kita.
Misalnya, jika kita lebih mudah belajar di malam hari dan kita cenderung lebih efektif menyerap informasi dalam bentuk visual, maka strategi belajar kita adalah belajar hal-hal yang serius di malam hari dengan menggunakan input visual ataupun memvisualisasikan informasi yang kita terima (misalnya, kita bisa menggambarkan informasi yang kita baca dengan diagram, simbol-simbol, flowchart, grafik, yang dapat mempermudah pemahaman kita akan informasi yang akan kita serap).
Belajar Bijak. Pengalaman (terutama kegagalan, kesuksesan, kesalahan) adalah guru yang terbaik. Jadi, jangan pernah melewatkan kesuksesan yang kita raih, kegagalan yang kita alami, dan kesalahan yang kita lakukan tanpa memetik pengalaman dari hal-hal tersebut. Tetapi waktu kita untuk belajar dari pengalaman sangat terbatas. Kita tidak akan bisa memanfaatkan semua waktu yang kita dapatkan untuk mempelajari semua yang kita perlukan. Untuk itu, kita perlu belajar cerdas dan bijak. Yang bisa kita lakukan antara lain adalah belajar tidak hanya dari pengalaman kita sendiri, terutama adalah belajar dari pengalaman orang lain. Banyak cara yang bisa dilakukan, antara lain adalah membaca biografi orang-orang sukses. Dari artikel, buku biografi setebal puluhan sampai ratusan halaman, kita bisa memetik pengalaman berpuluh-puluh tahun dari orang-orang yang riwayat hidupnya dibukukan. Cara lain adalah membaca hasil survei di bidang-bidang yang kita minati. Hasil survei memetakan data dan informasi yang diekstraksi secara profesional dari pengalaman orang lain juga. Cara yang lebih mudah adalah ”bertanya” pada orang-orang yang kita anggap lebih berpengalaman dari kita dalam bidang-bidang yang kurang kita kuasai. Dengan belajar dari orang lain, kita bisa melipatgandakan pengetahuan yang kita dapatkan (yaitu pengetahuan dari pengalaman kita sendiri ditambah dengan pengetahuan dari orang-orang lain).
Di dunia yang bergerak cepat, banyak perubahan terjadi. Untuk mengendalikan perubahan ini, kita perlu belajar. Tanpa belajar, kita tidak bisa mengejar perubahan tersebut. Dengan belajar pun, jika tidak dilakukan dengan kecepatan yang sesuai dengan kecepatan perubahan tersebut, belum tentu juga kita dapat bertahan. Jadi, belajar sudah merupakan suatu keharusan, tetapi yang lebih diperlukan adalah belajar untuk sukses, yaitu belajar dengan menerapkan strategi belajar efesien, efektif dan bijak. Selamat belajar!
*Dikutip dari http//:google.co.id/belajar-sukses.
Langganan:
Postingan (Atom)
