Catatan Ibu Guru *Nurmi*

Selasa, 04 Agustus 2020

Suhu dan Skala Termometer

Suhu sangat erat kaitannya dengan panas, sehingga materi ini sangat berkaitan dengan Panas (kalor). Benda yang mengalami kenaikan suhu akan memuai, sehingga benda tersebut mengalami pemuaian. Oleh karena itu, suhu dan pemuaian dijadikan dalam satu pembahasan. Selanjutnya, mari kita simak materi mengenai suhu dan pemuaian.

Pengertian Suhu

Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas atau dingin. Suhu digunakan untuk menyatakan tingkat panas/dingin badan, cuaca, air, dan lain sebagainya.

Jika sedang sakit demam, biasanya kita akan mengukur suhu badan kita menggunakan termometer. Termometer adalah sebuah alat untuk mengukur suhu. Suhu menandakan kondisi panas atau dingin. Termometer adalah alat untuk mengukur suhu.

Banyak jenis termometer yang sering kita temui di kehidupan sehari-hari. Macam-macam Termometer yang banyak ditemui antara lain adalah termometer cairan alkohol, termometer cairan air raksa, termometer dinding, dan termometer digital.

Satuan suhu dapat dinyatakan dalam derajat skala pada termometer. Skala termometer yang sering digunakan adalah celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin. Skala termometer yang sering digunakan di Indonesia adalah celcius. Sedangkan skala internasional termometer yang sering digunakan adalah fahrenheit atau kelvin.

Setiap skala termometer memiliki perbandingan yang berbeda. Perbandingan tersebut dinyatakan dalam perbandingan skala pada termometer yang dapat dilihat pada persamaan di bawah.

Skala Pada Termometer

Perhatikan gambar termometer pada gambar di bawah berikut!

Perbandingan skala termometer dapat diperoleh dari rentang suhu yang dimiliki masing-masing termometer di atas. Sederhananya, perbandingan skala termometer dapat dilihat pada gambar di bawah.

Perbandingan Skala Termometer

Perbandingan hubungan antara termometer celcius, reamur, fahrenheit, dan kelvin ditunjukkan dalam persamaan di bawah.

C : R : (F – 32) : K = 5 : 4 : 9 : 5

Perbandingan skala termometer di atas dapat digunakan untuk melakukan konversi suhu. Konversi suhu adalah pengukuran suhu dari satu skala termometer ke skala termomter lainnya. Untuk melakukan konversi suhu dapat dilakukan dengan cara yang akan diberikan melalui ulasan di bawah.

Hubungan antara skala Celcius dan Fahrenheit

$C = \frac{5}{9} \times \left( F - 32^{o} \right)$

$F = \left( \frac{4}{5} \times C \right) + 32^{o}$

Hubungan antara skala Celcius dan Reamur

$C = \frac{5}{4} \times R$

$R = \frac{4}{5} \times C$

Hubungan skala Celcius dan Kelvin

$K = C + 273^{o}$

$C = K - 273^{o}$

Hubungan skala Reamur dan Fahrenheit

$R = \frac{4}{9} \times \left( F - 32 \right)$

$F = \left( \frac{9}{4} \times R \right) + 32$

Selain skala termometer yang telah ditetapkan seperti uraian materi yang telah dibahas di atas, ada juga skala termometer yang belum diketahui skalanya. Cara mencari perbandingan antara dua termometer yang belum diketahui skalanya adalah sebagai berikut.

Hubungan Antara Termometer X dan Y

$\frac {X_{a} - X}{X_{a} - X_{b}} = \frac {Y_{a} - Y}{Y_{a} - Y_{b}}$

Contoh 1 – Soal Mencari Skala Termometer (SOAL UN IPA FISIKA SMP 2016)

Perhatikan gambar termometer Celcius dan Fahrenheit berikut!

Nilai X yang benar adalah ….
A. 45 oC
B. 55 oC
C. 65 oC
D. 75 oC

Pembahasan:

Cara 1:

$\frac{C}{F} = \frac{5}{9}$

$\frac{T_{C}}{T_{F} - 32} = \frac{5}{9}$

$T_{C} = \frac{5}{9} \times \left( T_{F} - 32 \right)$

$T_{C} = \frac{5}{9} \times \left( 167 - 32 \right)$

$T_{C} = \frac{5}{9} \times 135$

$T_{C} = 5 \times 15 = 75^{o}C$

Cara 2:

$\frac{C_{a} - C}{C_{a} - C_{b}} = \frac{F_{a} - F}{F_{a} - F_{b}}$

$\frac{100 - X}{100 - 0} = \frac{212 - 167}{212 - 32}$

$\frac{100 - X}{100} = \frac{45}{180}$

$\frac{100 - X}{100} = \frac{1}{4}$

$100 - X = \frac{1}{4} \times 100$

$100 - X = 25$

$- X = 25 - 100$

$- X = -75 \rightarrow X = 75^{o}C$

Jawaban: D

Minggu, 02 Agustus 2020

Energi dalam Sistem Kehidupan

Apa yang perlu dilakukan tubuhmu agar dapat melakukan kegiatan sehari-hari? Coba perhatikan.

Mengapa motor dan mobil dapat bergerak?

Jika mobil dan motor tersebut kehabisan bahan bakar, apakak mobil dan motor tersebut dapat berjalan?

Pernakah kamu menaiki sepeda?

Perhatikan gerak roda sepeda yang sedang berputar. Pada saat berjalan, roda sepeda mengalami pergerakan, yaiyu menggelinding. Sepeda tentu tidak akan berjalan jika pedalnya tidak dikayuh. Kamu dapat bergerak sesuai dengan keinginanmu seperti duduk dan berdiri. Hal itu dapat dilakukan karena tubuhmu memiliki energi.

Pengertian Energi

Mobil-mobilan elektrik tidak dapat bekerja tanpa adanya baterai. Baterai adalah sumber energi. Kendaraan bermotor tidak akan berjalan tanpa bahan bakar. Bahan bakar adalah sumber energi. Jika sakelar di rumah dimatikan, alat-alat listrik yang terhubung dengan sakelar tesebut tidak akan menyala. Hal ini terjadi karena tidak adanya aliran energi yang menghidupkan alat-alat tersebut.

Manusia membutuhkan energi utnuk bekerja, bergerak, bernafas, dan mengerjakan hal lain. Pesawat terbang dapat terbang karena energi, motor dan mobil dapat bergerak karena energi. Begitu juga kereta api dapat bergerak cepat karena energi. Menyalakan peralatan listrik.

Energi ada di mana-mana, bahkan, tumbuhan dan hewan membutuhkaan energi untuk tumbuh dan berkembang. Dengan demikian berarti untuk melakukan usaha, diperlukan energi. Energi terdapat dalam berbagai bentuk. Kerja dalam kehidupan bergantung pada kemampuan organisme mengubah energi dari suatu bentuk ke bentu lainya.

Jadi apa itu energi?

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha (kerja) atau melakukan suatu perubahan.

Bentuk Energi

Energi ada beberapa bentuk, yaitu sebagai bentuk:

Energi Potensial
Enegri Kinetik
Energi Kimia
Energi Listrik
Dan berbagi bentuk energi lainnya.

Berbagai Sumber Energi

Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Panas matahari yang digunakan untuk memanaskan air adalah sumber energi . Listrik dan adatang yang dibakar untuk memanaskan setrika merupakan sumber energi juga.

Energi memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Semua aktivitas kehidupan manusia memerlukan energi.

Pada zaman prasejarah sampai awal zaman sejarah, hanya kayu dan batu yang dapat digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan hidup manusia. Sampai saat ini, bahan bakar minyak bumi dan gas digunakan untuk berbagai keperluan kehidupan manusia.

Sumber energi terbagi menjadi dua kelompok besar, yaitu

1. Sumber energi tak terbarukan

Sumber energi tak terbarukan yang paling banyak dimanfaatkan adalah minyak bumi, batu bara, dan gas alam. Ketiganya digunakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu pada industur, untuk pembangkit listrik, maupun transportasi. Berdasarkan perhitungan para ahli, minyak bumi akan habis 30 tahun lagi, gas bumi akan habis 47 tahun lagi, dan batu bara akan habis 193 tahun lagi.

Energi hasil tambang bumi
Energi Nuklir

2. Sumber energi terbarukan

Ancaman bahwa sumber energi suatu saat akan habis menyebabkan banyak ilmuan berusaha menemukan energi alternatif yang terbarukan atau tidak akan habis dipakai. Sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dikembangkan adalah biogas dari kotoran ternak, air mengalir, angin, dan panas matahari. Salah satu sumber energi yang terbarukan saat ini yang mulai dipelajari agar dapat dikembangkan di Indonesia adalah biogas yang berasal dari sampah biologis.

Contoh- contoh energi terbarukan

Energi Matahari
Pembangkit listrik tenaga air
Energi Angin
Energi Tidal
dan banyak contoh lainnya

Rabu, 29 Juli 2020

Gaya dan Hukum Newton

Gaya

Gaya adalah tarikan atau dorongan.

Gaya dapat mengubah bentuk, arah, dan kecepatan benda. Misalnya pada plastisin, kamu dapat melempar plastisin, menghentikan lemparan (menangkap) plastisin, atau mengubah bentuk dengan memberikan gaya. Tahukan kamu gaya apa yang diberikan pada plastisin tersebut? Ada berapa jenis gaya yang dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari?

Gaya dapat dibedakan menjadi gaya sentuh dan gaya tak sentuh

Gaya sentuh

Gaya sentuh contohnya adalah gaya otot dan gaya gesek.

Gaya otot adalah gaya yang ditimbulkan oleh koordinasi otot dengan rangka tubuh. Misalnya, seseorang akan memanah dengan menarik mata panah ke arah belakang.

Gaya gesek adalah gaya yang diakibatkan oleh adanya dua buah benda yang saling bergesekan. Gaya gesek selalu berlawanan arah dengan dengan gaya yang diberikan pada benda. Contohnya adalah gaya gesek antara meja dan lantai. Meja yang didorong kedepan akan bergerak kedepan, namun pada waktu yang bersamaan meja juga akan mengalami gara gesek yang arahnya berlawan dengan arak gerak meja.

Gaya gesek yang menguntungkan
1. Ban mobil dibuat bergerigi agar dapat berjalan di jalan licin
2. Pemberian minyak pelumas pada roda gigi, gaya gesek pada rem dapat memperlambat laju mobil
3. Gaya gesek kaki dengan permukaan lantai menyebabkan dapat berjalan

Gaya Gesek yang merugikan:
1. Gesekan ban mobil dengan jalan menyebabkan ban menjadi tipis
2. Gersekan antara udara dengan mobil dapat menghambat gerak mobil
3. Gaya gesek antara mesin mobil dengan kopling menyebabkan panas berlebihan

Gaya Tak Sentuh

Gaya tak sentuh adalah gaya yang tidak membutuhkan setuhan langsung dengan benda yang dikenai. Contohnya seperti saat kita mendekatkan ujung magnet batang dengan sebuah paku besi. seketika paku besi akan tertarik dan menempel pada pada magnet batang. Hal tersebut disebabkan oleh adanya pengaruh gaya magnet yang ditimbulkan magnet batang. Selain gaya magnet, gaya gravitasi pada orang yang sedang terjun payung juga merupakan contoh gaya tak sentuh.

Selanjutnya tentang gaya akan dibahas pada pembahasan tentang Hukum Newton tentang gerak.

Hukum Newton

1. Hukum I Newton

Coba pikirkan, mengapa saat berada di dalam bus yang sedang melaju kencang dan tiba-tiba bus direm badan kita akan terdorong ke depan? Mengapa pada saat berada di dalam mobil kita perlu menggunakan sabuk pengaman?

Saat berada di dalam sebuah mobil yang sedang melaju kencang kemudian tiba-tiba di rem. Badan akan terdorong ke depan karena padan ingin mempertahankan geraknya ke depan. Peristiwa tersebut memunculkan ide teknologi sabuk pengaman yang dipasang di kendaraan.

Newton menyatakan " Setiap benda akan mempertahankan keadaan diam atau bergerak lurus beraturan, kecuali ada gaya yang bekerja untuk mengubahnya".

hal ini dikenal dengan Hukum I Newton, dengan persamaan/ rumus,

Jika resultan gaya yang bekerja pada suatu benda bernilai 0 maka benda yang awalnya diam akan tetap diam dan untuk benda yang awalnya bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.

Contohnya kita mendorong tembok. Selama tembok tidak bergerak. Maka kita tidak akan dikatakan memiliki gaya. Atau gaya kita sama dengan 0. Dianggap tidak memiliki usaha.

2. Hukum II Newton

Di dalam kehidupan sehari-hari kita sering menemukan fakta bahwa pada saat memindahkan balok, akan lebih cepat jika gaya yang dikenakan (digunakan) semakin besar. Ini karena gaya berbanding lurus dengan kecepatan. Jadi, jika gayanya besar akan didapatkan percepatan yang lebih besar juga. dengan kata lain, jika barangnya berat dipindahan dengan satu orang, maka pindahkan dengan dua orang atau tiga orang, semakin banyak orang yang memindahkan maka akan semakin cepat karena gayanya besar.

Contoh lainnya adalah saat memindahkan meja yang ringan akan lebih cepat daripada memindahkan lemari yang berat jika menggunakan gaya dorong yang sama. ini disebabkan massa meja yang lebih kecil daripada massa lemari. Massa berbanding terbalik dengan percepatan. Semakin kecil massa benda, maka semakin besar percepatan benda tersebut. Dengan kata lain, jika ringan kita akan lebih cepat memindahkan barang, mau diangkat ataupun di dorong.

Bunyi Hukum Newton 2 adalah "Perubahan dari gerak selalu berbanding lurus terhadap gaya yang dihasilkan/dikerjakan, namun berbanding terbalik dengan massanya".

Sebuah benda dengan massa m mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap m atau bisa dituliskan sebagai :

3. Hukum III Newton

Pernahkan kamu berpikir, bagaimana sebuah roket dapat meluncur ke angkasa? Roket yang terdorong ke atas diakibatkan oleh semburan gas ke bawah. Semakin kuat semburan gas ke bawah, maka roket akan semakin cepat terdorong ke atas. Berdasarkan fakta tersebut, apa yang sebenarnya terjadi jika roket itu sedang meluncur? Gaya-gaya apa saja yang memengaruhi gerak roket tersebut?

Hukum III Newton menyatakan bahwa ketika benda pertama bekerja gaya (F aksi) pada benda kedua, maka benda kedua tersebut akan memberikan gaya ( F reaksi) yang sama besar ke benda pertama namun berlawan arah.

Atau di kenal dengan,

Jadi gaya aksi reaksi selalu bekerja pada benda yang berbeda dengan besar yang sama.

Contoh aksi reaksi, misalnya pada peristiwa orang berenang. Gaya aksi dari tangan perenang ke air mengakibatkan gaya reaksi dari air ke tangan dengan besar gaya yang sama namun arahnya berlawanan sehingga orang tersebut akan terdorong ke depan meskipun yang nya mengayuh ke belakangan.

Tahukah kamu bahwa gerak burung terbang dapat dijelaskan dengan menggunakan hukum III Newton?

Burung mengepakkan sayap ke belakangan untuk memberikan gaya ke udara. Udara yang massanya jauh lebih besar daripada burung, memberi gaya reaksi yang nilainya sama besar dengan gaya aksi namun berlawanan arah.

Beberapa peristiwa dalam kehidupan sehari – hari yang sesuai dengan Hukum III Newton adalah sebagai berikut.

Seseorang yang mendorong tembok, gaya yang diberikan pada tembok tidak membuat tembok bergeser.
Gaya hentakan pada pistol saat seseorang menekan pelatuk sebuah pistol.
Gerakan putaran ban mobil

Gerak ban mobil → F_aksi

Gerakan mobil → F_reaksi

Dua badak bermassa sama saling dorong dan keduanya tidak ada yang bergeser posisinya.
Tangan kita saat memukul meja akan terasa sakit karena meja memberikan gaya dorong sebagai reaksi ke tangan kita.
Semburan gas panas ke bawah yang dihasilkan pembakaran bahan bakar roket akan mendorong roket meluncur ke atas.
Pada orang berenang, gaya aksi dari tangan ke air mengakibatkan gaya reaksi dari air ke tangan dengan besar gaya yang sama namun arah gaya berlawanan sehingga perenang terdorong ke depan meskipun tangannya mengayun ke belakang.
Saat mendayung sebuah perahu, perahu terdorong ke depan meskipun dayung mengayun ke belakang, gaya aksi dari dayung ke air mengakibatkan gaya reaksi dari air ke dayung dengan besar gaya yang sama namun arah gaya berlawanan

Catatan Ibu Guru Nurmi

My Akun