wong jowo

Yen sira kasinungan ngelmu kang marakake akeh wong seneng, aja sira malah rumangsa pinter, jalaran menawa Gusti mundhut bali ngelmu kang marakake sira kaloka iku, sira uga banjur kaya wong sejene, malah bisa aji godhong jati aking.(Bila anda mendapat anugrah ilmu yang membuat banyak orang senang, janganlah kamu merasa pintar, sebab apabila Tuhan mengambil lagi ilmu yang menyebabkan anda terkenal itu, anda akan menjadi orang biasa lagi, malah lebih bermanfaat daun yang kering)

Showing posts with label Fisika. Show all posts

Thursday, March 23, 2017

Cahaya (Materi Fisika Lengkap)

Assalamu'alaikum Wr. Wb. Selamat datang di blog Artikel & Materi . Senang sekali rasanya kali ini dapat kami bagikan Materi Lengkap Fisika Kelas 8 SMP Bab Cahaya. Silakan disimak artikel selengkapnya.

A. Pengertian Cahaya

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Sehingga cahaya dapat merambat tanpa memerlukan medium.

Cahaya yang biasa kita lihat merupakan kelompok-kelompok sinar cahaya atau disebut berkas cahaya. Berkas cahaya dapat digolongkan atas :

a) Berkas cahaya menyebar (divergen), yaitu berkas cahaya yang berasal dari satu titik kemudian menyebar ke segala arah.

b) Berkas cahaya sejajar, yaitu berkas cahaya yang arahnya sejajar satu sama lain.

c) Berkas cahaya mengumpul, yaitu berkas cahaya yang menuju ke satu titik tertentu.

B. Sifat-Sifat Cahaya

1. Cahaya dapat merambat lurus
Perlu kalian ketahui bahwa sinat lampu, sinar matahari, sinar bulan, dan sinar lilin merupakan sumber cahaya. Cahaya yang dihasilkan tersebut akan merambat lurus. Oleh karena sifatnya ini, maka banyak manusia yang memanfaatkannya untuk kehidupan sehari-hari misalnya adalah lampu senter dan lampu kendaraan bermotor.

2. Cahaya dapat dipantulkan.
Apabila suatu benda terkena cahaya, maka cahaya tersebut akan dipantulkan. Ada dua jenis pemantulan yaitu pemantulan baur dan pemantulan teratur. Apabila cahaya mengenai permukan yang tidak rata atau kasar maka akan terjadi pemantulan baur yang sinar pantulnya tidak beraturan.

Sedangkan apabila cahaya mengenai benda yang permukaannya rata, licin, mengkilap dihasilkan pemantulan teratur, memiliki arah pantulan yang teratur. Contoh bahwa cahaya dapat dipantulkan adalah cermin.

3. Cahaya dapat menembus benda bening.
Berdasarkan dapat tidaknya ditembus oleh cahaya, benda-benda dapat dibedakan menjadi dua yaitu benda gelap dan benda bening.

Contohnya adalah kaca, bukan cermin.

4. Cahaya dapat dibiaskan.

Perlu diketahui bahwa apabila cahaya merambat melalui du zat yang berbeda kerapatannya, maka cahaya tersebut akan dibelokkan.eristiwa pembelokan cahaya setelah melewati media rambatan yang berbeda itulah yang disebut dengan pembiasan.

Contoh pensil dimasukkan ke dalam gelas.

5. Cahaya dapat diuraikan.

Dispersi merupakan penguraian cahaya putih menjadi berbagai macam cahaya berwarna. Cahaya matahari yang kita lihat berwana putih, padahal sebenarnya cahaya matahari terseusun atas banyak cahaya berwarna. Cahaya matahari diuraikan oleh titik-titik air di awan sehingga terbentuk pelangi.

Warna pelangi terbentuk dari warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.

C. Pemantulan Cahaya

Jenis-jenis pemantulan cahaya

Berdasarkan keadaan permukaannya, pemantulan cahaya dibagi menjadi :

a. Pemantulan difus atau pemantulan baur, yaitu pemantulan cahaya ke segala arah yang terjadi karena bekas sinar datang jatuh pada permukaan kasar atau tidak rata. Pemantulan ini akan memberi kesan menyilaukan mata.

Gambar pemantulan baur atau divus

b. Pemantulan teratur, yaitu pemantulan yang terjadi karena berkas sinar datang jatuh pada permukaan halus atau rata. Pada pemantulan teratur, cahaya akan dipantulkan ke satu arah. Pemantulan ini akan menyejukkan mata.

Gambar Pemnatulan Teratur

D. CERMIN

Cermin adalah benda padat yang salah satu sisinya halus dan mengkilap yang dilapisi amalgam perak sehingga memantulkan seluruh cahaya yang datang. Cermin dibedakan menjadi 3, yaitu : cermin datar, cermin cekung , dan cermin cembung.

Pemantulan pada Cermin Datar
Berdasar pengamatan dengan menggunakan cakram optik, Snellius menyimpulkan hal-hal berikut.

gambar hukum snelius

a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

b. Sudut datang sama dengan sudut pantul.

Pernyataan Snellius tersebut dikenal dengan hukum pemantulan cahaya (sinar).

Sifat bayangan pada Cermin Datar

Sifat bayangan cermin datar sebagai seperti gambar berikut.

Sumber : BSE Kelas VIII Rini Pratiwi

Sifat bayangan cermin datar bersifat maya karena bayangan tersebut diperoleh dari hasil perpotongan perpanjangan sinarpantul. Bayangan yang terbentuk oleh cermin datar juga bersifat tegak dan sama besar karena bayangan yang dibentuk sama persis letak dan ukurannya dengan letak dan ukuran benda.

Pembentukkan bayangan pada cermin datar yang membentuk sudut tertentu akan berbeda seperti terlihat pada foto di bawah ini, bayangan yang terbentuk bisa banyak sekali tergantung sudut yang dibentuk semakin kecil sudutnya semakin banyak bayangnnya.

Foto bayangan yang dibentuk oleh cermin yang membentuk sudut tertentu
Banyak bayangan yang terbentuk antara dua cermin dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

n= 360/α

n : banyaknya bayangan yang terbentuk

α : sudut yang diapit oleh kedua cermin

Pemantulan pada cermin cekung

Cermin cekung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke dalam. contohnya dalah ketika kita melihat cermin pada lengkungan dalam senter.

Di bawah ini digambarkan cermin cekung akan mengumpulkan sinar pantul (konvergen).

Gambar pemantulan konvergen

Cermin cekung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

a. Cermin cekung akan memantulkan sinar-sinar sejajar menuju titik fokusnya.

b. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya atau disebut konvergen.

Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung dapt di artikan sebagai berikut :

a. sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus,

b. sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama, dan

c. sinar datang yang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui

jalan semula.

Sifa-sifat bayangan yang dibentuk pada cermin cekung adalah sebagai berikut :

1. Pembentukan bayangan Diruang I

Gambar pembentukan bayangan di ruang I

sifat bayangan ;: maya tegak diperkecil

2. Pembentukan bayangan Diruang II

Gambar pembentukan bayangan di ruang II

sifat bayangan : mnyata terbalik diperbesar

3. Pembentukan bayangan Diruang III

Gambar Pembntukan bayangan di ruang III

Sifat bayangan : nyata terbalik di perkecil

Pemantulan pada Cermin Cembung

Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke luar.

gambar pemantulan yang bersifa divergen

Gambar Cermin cembung akan menyebarkan sinar pantul (divergen).

Cermin cembung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

a. Berkas sinar yang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.

b. Cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya atau disebut divergen.

Tiga buah sinar istimewa pada cermin cembung

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung dapat dituliskan sebagai berikut :

a. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal darititik fokus.

b. Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.

Sinar datang menuju pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui sinar datang.

bayangan yang terbentuk pada cermin cembung adalah sebagai berikut :

Ggambar pembentukan bayangan pada cermin cembung

Sifat bayangan : maya tegak diperkecil

Pemantulan pada Cermin Cekung

Persamaan yang berlaku untuk cermin cekung adalah sebagai berikut.

Sedangkan perbesaran cermin cekung dapat ditentukan dengan rumus berikut

f : fokus cermin (cm atau m)

s : jarak benda ke cermin (cm atau m)

s' : jarak bayangan ke cermin (cm atau m)

R : jari-jari (cm atau m)

h' : tinggi bayangan (cm atau m)

h : tinggi benda (cm atau m)

M: perbesaran

Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin cekung juga dapat ditentukan ngan cara berikut.

a. Jika s' bernilai (+) maka bayangan bersifat nyata dan terbalik, namun jika s' bernilai (-) maka bayangan bersifat maya dan tegak.

b. Jika M > 1 maka bayangan diperbesar. Jika M = 1 maka bayangan sama besar dengan benda. Jika M < 1 maka bayangan diperkecil. 8. Pemantulan pada Cermin Cembung Persamaan yang berlaku pada cermin cembung juga sama dengan persamaan pada cermin cekung. Perbedaan persamaan cermin cekung dan cermin cembung terletak pada nilai fokus kedua cermin. Fokus cermin cekung bernilai positif (+), sedangkan fokus cermin cembung bernilai negatif (-). 9.

Sumber referensi dan gambar selain koleksi pribadi adalah :
Wasis,dkk IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
Rinie Pratiwi P,dkk CTL IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
Syaiful Karim ,dkk Belajar IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
H. Moch. Agus Krisno,dkk IPA Untuk SMP/MTs Kelas VIII BSE,Jakarta, Pusbuk
http://guru-ipa-pati.blogspot.co.id/2011/08/materi-cahaya_11.html
http://johanespratomo.blogspot.co.id/2015/03/materi-cahaya-kelas-8.html
http://ruanasagita.blogspot.co.id/2015/02/5-sifat-sifat-cahaya.html

Demikian Materi Lengkap Fisika Kelas 8 SMP Bab Cahaya meliputi Pengertian & Sifat-sifat cahaya, pemantulan cahaya pada cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung. Semoga bermanfaat...

Tuesday, March 21, 2017

Pembiasan Cahaya (Materi Fisika Lengkap)

Assalamu'alaikum Wr. Wb. Selamat datang di blog Artikel & Materi . Senang sekali rasanya kali ini dapat kami bagikan materi lengkap Fisika : Pembiasan Cahaya (Refraksi) . Mari kita bahas selengkapnya..

PEMBIASAN CAHAYA

Pengertian Pembiasan (refraksi) cahaya adalah pembelokan arah rambat cahaya. Pembiasan cahaya disebabkan medium (zat Perantara) yang dilalui cahaya berbeda kerapatam optiknya yang menyebabkan kecepatan cahaya pada medium itu berbeda pula.

Contoh Pembiasan Cahaya : Cahaya dari udara ke kaca, dari air ke kaca, dari udara ke air, dan sebagainya kelihatan bengkok/membelok.

Alat yang digunakan untuk menyelidiki pembiasan cahaya adalah cakra optik.

Hukum Snellius pada pembiasan Cahaya menyatakan :

a. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar

b. Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium yang rapat dibiaskan mendekati garis normal

c. Sinar datang dari medium rapat ke medium yang kurang rapat dibiaskan menjahui garis normal

d. Sinar datang yang tegak lurus dengan bidang batas tidak dibiaskan, melainkan diteruskan.

INDEKS BIASIndeks bias mutlak adalah perbandingan antara cepat rambat cahaya dalam ruang hampa dan cepat rambat cahaya dalam medium lain. Indeks bias medium yang rapat itu lebih besar dari indeks bias medium yang kurang rapat. Sebaliknya indeks bias medium kurang rapat itu lebih kecil dari indeks bias medium yang rapat. Indeks Bias mutlak dirumuskan :

Contoh :
Seberkas cahaya merambat dari udara ke dalam air. Bila diketahui indeks bias udara (n udara ) 1,00 , dan indeks bias aiar (n air ) 1,33, dan cepat rambat cahaya dalam ruang hampa (c) 3 x 108 m/s. tentukan kecepatan rambat cahaya dalam udara dan dalam air !

Penyelesaian

Diketahui : n udara = 1,00

N air = 1,33

C = 3 x 108 m/s

Ditanya : a. C udara ? b. C air ?

PEMBIASAN PADA PRISMA

Prisma adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang permukaan yang bersudut. Besarnya sudut antara kedua permukaan itu disebut sudut pembias (b).

Apabila seberkas cahaya masuk pada salah satu permukaan prisma maka cahaya tersebut akan dibiaskan dari permukaan prisma yang lain.

Sudut deviasi adalah sudut yang diperoleh dari perpanjangan sinar datang dan sinar bias yang keluar dari prisma. Besarnya sudut Deviasi berubah-ubah bergantung pada sudut datang (i). Sudut deviasi dirumuskan :

D = I + r1-b

LENSA

Pengertian Lensa
Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang yang dua-duanya lengkung atau salah satunya adalah bidang datar.

Macam-macam Lensa :
Berdasarkan bentuk permukaannya lensa dibedakan menjadi :
Lensa cembung dua (bikonveks)
Lensa cembung datar (plankonveks)
Lensa cembung cekung (konveks konkaf)
Lensa cekung dua (bikonkaf)
Lensa cekung datar (plankonkaf)
Lensa cembung cekung (kankaf konveks)

LENSA CEMBUNG

Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepinya dan bersifat konvergen (mengumpulkan cahaya)

Bila seberkas sinar sejajar sumbu utama menuju lensa cembung maka akan dibiaskan melalu satu titik yang disebut titik api utama (titik fokus)

Sinar-sinar istimewa lensa cembung :
Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus utama (F2).
Sinar datang yang melalui titik fokus (F1) dibiaskan sejajar dengan sumbu utama.
Sinar datang yang melalui pusat optik lensa tidak dibiaskan melainkan diteruskan.

Pembentukan bayangan pada lensa cembung :

Pembentukan berada di F1, bayangan tidak terjadi.
Benda berada diantara F1 dan 2F1, bayangan terbentuk di atas 2F2 sifatnya nyata, terbalik, dan diperbesar.
Benda berada di F1 dan O, bayangan di atas 2F1 sifatnya, maya tegak, dan diperbesar.
Banda berada tepat di 2F1, maka bayangan terbentuk tepat di 2F2 sifatnya nyata, terbalik, dan sama besar.
Benda berada di atas 2 F1 maka bayangannya akan berada di antara F2 dan 2F2 sifatnya nyata, terbalik, dan diperkecil.

Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya dan bersifat menyebarkan berkas cahaya (divergen).

Sinar-sinar istimewa lensa cekung :
Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama keluar dari lensa seolah-olah berasal dari titik fokus utama (F2)
Sinar datang yang menuju titik fokus utama F1 dibiaskan sejajar dengan sumbu utama.
Sinar datang yang melalui pusat optik lensa tidak dibiaskan melainkan diteruskan.

DISPERSI CAHAYA
Dispersi cahaya adalah penguraian cahaya polikromatik menjadi cahaya monokromatik.

Cahaya Polikromatik adalah cahaya yang terdiri dari bermacam-macam warna. Contohnya cahaya putih. Chaya Monokromatik adalah cahaya yang hanya memiliki satu panjang gelombang saja (Tidak dapat terurai menjadi cahaya lain ) Contoh : sinar Merah, Sinar jingga, Sinar Kuning, Sinar hijau, Sinar biru, dan sinar Ungu.

Dispersi Cahaya Pada Prisma

Sumber : academia.edu

Demikian materi lengkap Fisika : Pembiasan Cahaya (Refraksi) meliputi Pengertian dan contoh pembiasan cahaya, indeks bias, pembiasan pada prisma, lensa cembung dan lensa cekung serta dispersi cahaya. Semoga bermanfaat...

Tuesday, January 24, 2017

Alat Optik (Pengertian, Jenis, Macam, dan Gambar)

Assalamu'alaikum Wr. Wb. Selamat datang di blog Artikel & Materi . Senang sekali rasanya kali ini dapat kami bagikan artikel tentang materi Fisika : Alat Optik meliputi pengertian, jenis / macam-macam alat optik, gambar, dan cara kerjanya.

ALAT OPTIK
Pengertian Alat Optik
Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa dan cermin yang memanfaatkan sifat cahaya yang dapat dipantulkan dan dibiaskan yang dimanfaatkan untuk melihat.

Jenis / Macam-Macam Alat Optik

Alat optik ada 2 macam, yaitu alat optik alamiyah yaitu mata, dan alat optik buatan seperti kaca mata, kamera, lup/lensa pembesar, mikroskop, teleskop/teropong, periskop, episkop, diaskop, dan sebagainya. Mari kita bahas satu per satu.

1. MATA

Bagian-bagian Mata :
Kornea ; bagian terluar bola mata. Kornea merupakan bagian lapisan tipis yang bening dan dapat tembus cahaya.
Aqueous Humor ; cairan yang terdapat di belakang kornea. Aqueous Humor berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata
Lensa Mata ; lensa yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan elastis. Berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan aqueus humor di depan lensa. Lensa mata berfungsi sebagai lensa cembung yaitu pembentuk bayangan yang bersifat nyata, terbalik dan diperkecil.
Iris ; selaput di depan lensa mata yang membentuk celah lingkaran. Iris berfungsi mengatur banyak sedikitnya cahaya yang boleh masuk melalui pupil. Iris juga berfungsi memberi warna pada mata.
Pupil; celah lingkaran yang dibentuk iris. Pupil berfungsi untuk mengatur banyak tidaknya cahaya yang masuk ke bola mata. Apabila cahaya yang masuk ke mata sangat kuat, pupil akan menyempit. Sehingga cahaya yang masuk ke bola mata lebih sedikit. Apabila cahaya yang masuk ke mata redup, maka pupil akan melebar sehingga cahaya yang masuk lebih banyak.
Retina atau selaput jala ; berfungsi sebagai layar penangkap bayangan.
Bintik kuning ; bagian pada retina yang sangat peka terhadap cahaya. Agar bayangan jelas, bayangan harus terbentuk di retina tepat di bintik kuning.
Saraf optik; saraf yang menghubungkan bintik kuning dengan otak sehingga sinyal-sinyal bayangan dari bintik kuning sampai ke otak. Selanjutnya otak akan menerjemahkannya.

Daya akomodasi mata adalah kemampuan mata untuk mengubah kecembungan lensa mata baik menebal atau menipis supaya menghasilkan bayangan tepat pada retina.

Mata dapat melihat benda dengan jelas apabila benda berada dalam jangkauan penglihatan, yaitu antara titik dekat mata ( punctum proximum/PP ) dan titik jauh mata ( Punctum Remotum/PR ). Titik dekat mata normal rata-rata adalah 25 cm. sedangkat titik terjauh mata normal adalah tidak terhingga (~)

CACAT MATA
Cacat mata dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu : Miopi ( rabun jauh), Hipermetropi (rabun dekat ) dan presbiopi ( mata Tua )

2. KAMERA

Kamera (alat memotret) adalah alat untuk menghasilkan foto. Kamera yang sederhana disebut kamera obskura. Persamaan kamera dengan mata antara lain : menggunakan lensa cembung, celah diafragma berfungsi sama dengan isir, film, tempat film sama dengan bintik kuning pada mata. Bayangan yang dihasilkan kamera bersifat Nyata, terbalik, dan diperkecil

3. LUP

Lup adalah alat optik yang berfungsi mengamati benda kecil agar tampak besar dan jelas dengan menggunakan lensa cembung. Bayangan yang dihasilkan lup bersifat Maya, Tegak dan Diperbesar

Pembesaran pada lup :

4. MIKROSKOP

Mikroskop adalah alat optik untuk melihat benda-benda yang sangat kecil agar tampak lebih besar dan jelas. Mikroskop terdiri dari dua lensa cembung : lensa okuler (dekat mata) dan lensa objektif (dekat benda). Fokus obejektif lebih kecil dari fokus okuler.

Lensa Objektif menghasilkan bayangan nyata terbalik, diperbesar. Bayangan ini sekaligus manjadi benda bagi lensa okuler.

Sifat Bayangan Akhir pada mikroskop adalah Maya, terbalik dan diperbesar.

Persamaan dalam mikroskop sama dengan persamaan pada lensa cembung, karena lensa objektif dan okuler merupakan lensa cembung. Sedang perbesaran mikroskop sama dengan perkalian dari perbesaran lensa objektif dan okuler.

Panjang mikroskop merupakan jumlah jarak bayangan lensa objektif dengan jarak benda lensa okuler. Secara matematis panjang mikroskop dirumuskan sebagai berikut :

Contoh Soal

1. Perbesaran mikroskop 20 kali. Jika perbesaran lensa okuler 4 kali, tentukan perbesaran lensa objektif ( M ob ) !

2. Sebuah mikroskop mempunyai lensa objektif dengan fokus 5 cm dan lensa okuler dengan fokus 8 cm. Jika benda terletak pada jarak 8 cm dari lensa objektif dan panjang mikroskop 18 cm, tentukan perbesaran mikroskop !

5. TELESKOP (TEROPONG)

Teropong adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang letaknya jauh agar tampak lebih dekat dan lebih jelas. Teropong juga sering disebut teleskop. Teleskop pertama kali ditemukan oleh Galileo Galilei. Teropong ada dua macam, yaitu teropong bintang dan teropong bumi. Teropong bintang digunakan untuk mengamati benda-benda angkasa, sedangkan teropong bumi digunakan untuk mengamati benda-benda di bumi yang letaknya jauh dari pengamat.

a. Teropong bintang

Teropong bintang sederhana terdiri atas dua buah lensa cembung yang berfungsi sebagai lensa objektif dan lensa okuler. Pengamatan benda-benda angkasa dengan menggunakan teropong bintang dilakukan dengan mata tidak berakomodasi.

Bayangan yang terbentuk pada teropong bintang bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Perbesaran pada teropong bintang dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.

b. Teropong Bumi
Teropong bumi sering disebut sebagai teropong yojana atau teropong medan. Teropong bumi terdiri atas tiga buah lensa cembung, yaitu lensa objektif, lensa okuler, dan lensa pembalik. Perhatikan proses pembentukan bayangan pada teropong bumi berikut ini

Bayangan yang terbentuk pada teropong bumi bersifat nyata, tegak, dan diperkecil. Bayangan benda pada teropong bumi bersifat tegak karena adanya lensa pembalik yang berfungsi membalik bayangan dari lensa objektif. Panjang teropong bumi dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :

6. PERISKOP

Periskop adalah alat optik yang berfungsi untuk mengamati benda dalam jarak jauh atau berada dalam sudut tertentu. Bentuknya sederhana, yaitu berupa tabung yang dilengkapi dengan cermin/prisma pada ujung-ujungnya. Prisma ini akan memantulkan cahaya yang datar sejajar padanya, kemudian diatur sedemikian rupa sehingga membentuk sudut 45 derajat terhadap sumbu tabung.

Periskop digunakan pada tank dan kapal selam. Para navigator kapal di kapal selam memanfaatkan periskop untuk mengamati gerak-gerik yang terjadi di permukaan laut. Ketika kita melihat ujung bawah,cahaya sejajar masuk lewat ujung atas mengenai cermin, oleh cermin akan dipantulkan membentuk sudut 45 derajat ke cermin bawah yang juga membentuk 45 derajat. Sinar-sinar pantul sejajartadi akan dipantulkan kembali ke mata kita yang melihat dari ujung bawah sehingga kamu dapat melihat benda-benda yang berada di ujung atas.

Prinsip kerja Periskop: Cahaya dari benda akan masuk secara horizontal kemudian turun dan mengarah ke mata pengamat secara horizontal juga. Bagian periskop yg berada diatas permukaan air haruslah tidak menarik perhatian atau mencolok. Oleh karena itu, pipa periskop dibuat dengan bentuk panjang menyempit dan kecil .

Sebuah periskop terdiri atas dua buah lensa cembung sebagai lensa objektif dan lensa okuler serta dua buah prisma siku-siku sama kaki. Ketika seberkas cahaya mengenai lensa objektif, cahaya tersebut akan diteruskan menuju prisma siku-siku pertama. Prisma siku-siku pertama akan memantulkan berkas cahaya tersebut menuju ke prisma siku-siku kedua. Berkas cahaya yang menembus prisma siku-siku kedua akan diteruskan ke lensa okuler.

Artikel terkait :

Cahaya (Materi Fisika Lengkap)

Pembiasan Cahaya (Materi Fisika Lengkap)

Alat Optik (Pengertian, Jenis, Macam, dan Gambar)

Demikian materi Fisika : Alat Optik meliputi pengertian alat optik, jenis / macam-macam alat optik beserta gambar, dan cara kerjanya. Semoga bermanfaat..

Monday, January 16, 2017

Listrik Dinamis (Materi Lengkap Fisika Kelas 9)

Assalamu'alaikum Wr. Wb. Selamat datang di blog Artikel & Materi . Senang sekali rasanya kali ini dapat kami bagikan materi Fisika Kelas 9 Bab Listri Dinamis, meliputi hukum Ohm, Hukum Kirchoff, Muatan listrik, arus listrik, sumber arus listrik, gaya gerak listrik (GGL), dan daya hantar listrik.

LISTRIK DINAMIS

Listrik Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. cara mengukur kuat arus pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagai waktu dengan satuan muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. kuat arus pada rangkaian bercabang sama dengan kuata arus yang masuk sama dengan kuat arus yang keluar. sedangkan pada rangkaian seri kuat arus tetap sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada hambatan. pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung pada hambatan, tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada hambatan. semua itu telah dikemukakan oleh hukum kirchoff yang berbunyi "jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus listrik yang keluar". berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara mengukur tegangan listrik adalah kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya selalu sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. tegangan memiliki satuan volt(V) dan kuat arus adalah ampere (A) serta hambatan adalah ohm.

Hukum Ohm

Aliran arus listrik dalam suatu rangkaian tidak berakhir pada alat listrik. tetapi melingkar kernbali ke sumber arus. Pada dasarnya alat listrik bersifat menghambat alus listrik. Hubungan antara arus listrik, tegangan, dan hambatan dapat diibaratkan seperti air yang mengalir pada suatu saluran. Orang yang pertama kali meneliti hubungan antara arus listrik, tegangan. dan hambatan adalah Georg Simon Ohm(1787-1854) seorang ahli fisika Jerman. Hubungan tersebut lebih dikenal dengan sebutan hukum Ohm.

Setiap arus yang mengalir melalui suatu penghantar selalu mengalami hambatan. Jika hambatan listrik dilambangkan dengan R. beda potensial V, dan kuat arus I, hubungan antara R, V, dan I secara matematis dapat ditulis:

Sebuah penghantar dikatakan mempunyai nilai hambatan 1 Ω jika tegangan 1 V di antara kedua ujungnya mampu mengalirkan arus listrik sebesar 1 A melalui konduktor itu. Data-data percobaan hukum Ohm dapat ditampilkan dalam bentuk grafik seperti gambar di samping. Pada pelajaran Matematika telah diketahui bahwa kemiringan garis merupakan hasil bagi nilai-nilai pada sumbu vertikal (ordinat) oleh nilai-nilai yang bersesuaian pada sumbu horizontal (absis). Berdasarkan grafik, kemiringan garis adalah α = V/T Kemiringan ini tidak lain adalah nilai hambatan (R). Makin besar kemiringan berarti hambatan (R) makin besar. Artinya, jika ada suatu bahan dengan kemiringan grafik besar. bahan tersebut makin sulit dilewati arus listrik. Komponen yang khusus dibuat untuk menghambat arus listrik disebut resistor (pengharnbat). Sebuah resistor dapat dibuat agar mempunyai nilai hambatan tertentu. Jika dipasang pada rangkaian sederhana, resistor berfungsi untuk mengurangi kuat arus. Namun, jika dipasang pada rangkaian yang rumit, seperti radio, televisi, dan komputer, resistor dapat berfungsi sebagai pengatur kuat arus. Dengan demikian, komponen-komponen dalam rangkaian itu dapat berfungsi dengan baik. Resistor sederhana dapat dibuat dari bahan nikrom (campuran antara nikel, besi. krom, dan karbon). Selain itu, resistor juga dapat dibuat dari bahan karbon. Nilai hambatan suatu resistor dapat diukur secara langsung dengan ohmmeter. Biasanya, ohmmeter dipasang hersama-sama dengan amperemeter dan voltmeter dalam satu perangkat yang disebut multimeter. Selain dengan ohmmeter, nilai hambatan resistor dapat diukur secara tidak langsung dengan metode amperemeter voltmeter.

Hambatan Kawat Penghantar

Berdasarkan percobaan di atas. dapat disimpulkan bahwa besar hambatan suatu kawat penghantar 1. Sebanding dengan panjang kawat penghantar. artinya makin panjang penghantar, makin besar hambatannya, 2. Bergantung pada jenis bahan kawat (sebanding dengan hambatan jenis kawat), dan 3. berbanding terbalik dengan luas penampang kawat, artinya makin kecil luas penampang, makin besar hambatannya. Jika panjang kawat dilambangkan ℓ, hambatan jenis ρ, dan luas penampang kawat A. Secara matematis, besar hambatan kawat dapat ditulis :

Nilai hambatan suatu penghantar tidak bergantung pada beda potensialnya. Beda potensial hanya dapat mengubah kuat arus yang melalui penghantar itu. Jika penghantar yang dilalui sangat panjang, kuat arusnya akan berkurang. Hal itu terjadi karena diperlukan energi yang sangat besar untuk mengalirkan arus listrik pada penghantar panjang. Keadaan seperti itu dikatakan tegangan listrik turun. Makin panjang penghantar, makin besar pula penurunan tegangan listrik.

Hukum Kirchoff

Listrik Dinamis (Materi Lengkap Fisika Kelas 9)

Arus listrik yang melalui suatu penghantar dapat kita pandang sebagai aliran air sungai. Jika sungai tidak bercabang, jumlah air di setiap tempat pada sungai tersebut sama. Demikian halnya dengan arus listrik.

Jumlah kuat arus yang masuk ke suatu titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut. Pernyataan itu sering dikenal sebagai hukum I Kirchhoff karena dikemukakan pertama kali oleh Kirchhoff.

Maka diperoleh persamaan :
I₁ + I₂ = I₃ + I₄ + I₅
I _masuk = I _keluar

Rangkaian Hambatan

Rangkaian Seri

Berdasarkan hukum Ohm: V = IR, pada hambatan R₁ terdapat teganganV₁ =IR₁dan pada hambatan R₂ terdapat tegangan V₂= IR ₂. Karena arus listrik mengalir melalui hambatan R₁ dan hambatan R_2,tegangan totalnya adalah V_AC = IR₁ + IR₂.
Mengingat VAC merupakan tegangan total dan kuat arus listrik yang mengalir pada rangkaian seperti di atas (rangkaian tak bercabang) di setiap titik sama maka

V_AC= IR₁ + IR₂
I R₁ = I(R₁ + R₂)
R₁ = R₁ + R₂ ; R₁= hambatan total

Rangkaian seperti di atas disebut rangkaian seri. Selanjutnya, R₁ditulis R_s (R seri) sehingga R_s = R₁ + R₂+...+R_n, dengan n = jumlah resistor. Jadi, jika beberapa buah hambatan dirangkai secara seri, nilai hambatannya bertambah besar. Akibatnya, kuat arus yang mengalir makin kecil. Hal inilah yang menyebabkan nyala lampu menjadi kurang terang (agak redup) jika dirangkai secara seri. Makin banyak lampu yang dirangkai secara seri, nyalanya makin redup. Jika satu lampu mati (putus), lampu yang lain padam.

Rangakaian Paralel

Mengingat hukum Ohm: I = V/R dan I = I₁+ I₂, maka

Pada rangkaian seperti di atas (rangkaian bercabang), V _AB =V₁ = V₂ = V. Dengan demikian, diperoleh persamaan

Rangkaian yang menghasilkan persamaan seperti di atas disebut rangkaian paralel. Oleh karena itu, selanjutnya R_t ditulis R_p (R_p = R _paralel). Dengan demikian, diperoleh persamaan

Berdasarkan persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa dalam rangkaian paralel, nilai hambatan total (R_p) lebih kecil dari pada nilai masing-masing hambatan penyusunnya (R₁dan R₂). Oleh karena itu, beberapa lampu yang disusun secara paralel sama terangnya dengan lampu pada intensitas normal (tidak mengalami penurunan). Jika salah satu lampu mati (putus), lampu yang lain tetap menyala.

MUATAN LISTRIK DAN ARUS LISTRIK

Muatan Listrik

- Muatan listrik (Q) terbagi dua yaitu muatan listrik positif (+) dan muatan listrik negatif (-).
- Jika batang ebonit digosok dengan kain wol, maka ebonit bermuatan listrik negatif sedangkan jika kaca digosok dengan kain sutra, maka kaca bermuatan listrik positif.
- Muatan listrik sejenis tolak menolak sedangkan yang berlainan jenis tarik menarik.
- Konduktor adalah zat yang mudah dilalui/menyimpan muatan listrik. Contoh : besi, tembaga, emas.
- Isolator adalah zat yang sulit dilalui/menyimpan muatan listrik.Contoh: karet, kaca.

Arus Listrik
- Arus listrik merupakan gerakan kelompok partikel bermuatan listrik dalam arah tertentu.
- Arah arus listrik yang mengalir dalam suatu konduktor adalah dari potensial tinggi ke potensial rendah (berlawanan arah dengan gerak elektron).

- Arus searah (DC) adalah arus listrik yang nilainya hanya positif atau hanya negatif saja (tidak berubah dari positif kenegatif, atau sebaliknya).
- Arus bolak-balik (AC) adalah arus listrik yang berubah dari positif ke negatif atau sebaliknya.
- Kuat arus listrik (I) adalah jumlah muatan listrik yang menembus penampang konduktor tiap satuan waktu.

Rumusnya :
I = Q/t = n . e . v . A
Q = muatan listrik.
n = jumlah elektron/volume.
v = kecepatan elektron.

- Rapat arus (J) adalah kuat arus per satuan luas penampang.
Rumusnya :
J = I/A = n . e . v
e = muatan 1 eleltron = 1,6 x 10E-19.
A = luas penampang yang dilalui arus.

SUMBER ARUS LISTRIK

SUMBER ARUS LISTRIK
Arus listrik mengalir dalam suatu rangkaian karena adanya beda potensial antara dua titik dalam rangkaian yaitu dari titik berpotensial tinggi ke titik berpotensial rendah. Agar arus terus mengalir dalam rangkaian harus ada alat yang dapat mempertahankan beda potensial yang disebut sumber gaya gerak listrik. Sumber gaya gerak listrik adalah suatu alat yang dapat mengubah energi kimia, gerak atau energi bentuk lain ke bentuk energi listrik yang diperlukan untuk mempertahankan muatan listrik terus mengalir secara kontinyu. Jadi GGL merupakan beda potensial dan GGL dapat menyebabkan arus mengalir, sehingga sumber GGL dapat juga dikatakan sumber beda potensial atau sumber arus listrik.

A. MACAM- MACAM SUMBER ARUS LISTRIK

· Berdasarkan arus yang dihasilkan sumber arus dibedakan menjadi :
1. Sumber arus AC (Alternating Curent ) adalah sumber arus listrik yang menghasilkan arus bolak-balik. Misalnya : Generator, dinamo sepeda.
2. Sumber arus DC (Direct Curent ) adalah sumber arus listrik yang menghasilkan arus searah. Misalnya : elemen .

Elemen adalah sumber arus listrik searah yang berasal dari reaksi kimia. Ketika digunakan elemen mengubah energi kimia menjadi energi listrik.

· Berdasarkan sifat bahan yang digunakan elemen dibedakan menjadi :
1. Elemen primer adalah elemen yang reaksi kimia didalamnya tidak dapat diperbaharui lagi. sehingga jika energi listriknya telah habis tidak dapat dimuati lagi atau diisi lagi (sekali pakai).Contoh : elemen volta, elemen daniel, elemen kering (baterai ).
2. Elemen sekunder adalah elemen yang reaksi kimia di dalamnya dapat diperbaharui sehingga jika energi listriknya telah habis dapat diisi ulang (dicharge). Contoh : accumulator, sel Nicad

· Berdasarkan bentuk bahan elektrolit yang digunakan :
1. Elemen kering yaitu elemen yang lektrolitnya berupa campuran seperti pasta.
2. Elemen basah yaitu elemen yang elektrolitnya berupa cairan.
Elektrolit adalah zat kimia yang dapat menghantarkan arus listrik.

B. SUSUNAN DAN CARA KERJA ELEMEN LISTRIK:
1. Elemen Volta
Susunan elemen Volta sebagai berikut :
Elektroda positif (anoda ) : tembaga (Cu)
Elektroda negatif (katoda) : seng (Zn)
Elektrolit : asam sulfat (H2SO4)

Cara kerja :
Ketika kedua elektroda dihubungkan dengan suatu penghantar akan terjadi reaksi kimia . Ion-ion seng positif melarut dalam asam sehingga seng memiliki banyak elektron ( bermuatan negatif). Elektron-elektron dari seng mengalir melalui penghantar menuju tembaga. Arus listrik mengalir dari tembaga menuju seng. Pada tembaga elektron-elektron ditangkap oleh ion-ion positif hidrogen dalam larutan asam, sehingga ion hidrogen berubah menjadi gas hidrogen dan mengumpul pada tembaga (terjadi polarisasi ). Karena terjadinya polarisasi ini maka pada elemen volta arus mengalir hanya sebentar. Agar arus terus-menerus mengalir, gelembung gas harus dibersihkan.
Polarisasi adalah peristiwa terbentuknya gelembung-gelembung gas hidrogen hasil reaksi kimia yang menyelimuti lapisan plat tembaga.
Beda potensial yang dihasilkan + 1,5 volt.

2. Elemen Daniel
Susunan elemen Daniel sebagai berikut :
Anoda : tembaga (Cu)
Katoda : seng (Zn)
Elektrolit : asam sulfat (H2SO4)
Depolarisator : tembaga sulfat ( CuSO4)

Cara kerja sama seperti pada elemen volta hanya sebelum hasil reaksi menutup tembaga akan bereaksi dulu dengan CuSO4 sehingga tidak terjadi polarisasi.
Depolarisator adalah larutan yang berfungsi mencegah terjadinya polarisasi sehingga arus dapat mengalir lebih lama.
Beda potensial yang dihasilkan + 1,5 Volt
3. Elemen Kering (Baterai)
Elemen kering yang paling umum digunakan adalah sel karbon seng . Susunannya sebagai berikut :.
Anoda : batang karbon (C)
Katoda : seng (Zn)
Elektrolit : Amonium Clorida
(NH4Cl)
Depolarisator : Mangan dioksida dan serbuk karbon ( MnO2 + C ).

Cara kerja :
Ketika kedua elektroda dihubungkan dengan suatu penghantar maka akan terjadi reaksi kimia yang menghasilkan aliran arus listrik. Pada saat yang sama akan terjadi gelembung gas Hidrogen yang kemudian diserap oleh campuran MnO2 + C sehingga tidak menempel pada anoda.
Baterai mengubah energi kimia menjadi energi listrik.
Beda potensial yang dihasilkan + 1,5 volt.
Sel karbon seng termasuk elemen primer karena jika muatanya habis maka tidak dapat diisi ulang. Namun ada juga sel kering yang bias diisi ulang. Contohnya sel Nicad.

4. Accumulator (aki )
Susunan Accumulator sebagai berikut :
Anoda : timbal dioksida (PbO2)
Katoda : timbal (Pb)
Elektrolit : asam sulfat (H2SO4)

Beda potensial yang dihasilkan satu sel accumulator + 2 volt.
Sebuah aki 12 volt memiliki 6 sel yang disusun seri.

Cara Kerja :
Ketika accumulator digunakan terjadi :
- perubahan energi kimia menjadi energi listrik
- Reaksi kimia : PbO2 + Pb + 2 H2SO4 2PbSO4 + 2H2O
Timbal diosida dan timbal mejadi timbal sulfat. Dalam reaksi ini dilepaskan electron-elektron sehingga arus listrik mengalir pada penghantar luar dari kutub + ke kutub -. Reaksi kimia yang terjadi mengencerkan asam sulfat sehingga massa jenisnya berkurang. Pada nilai massa jenis tertentu, aki tidak dapat menghasilkan muatan listrik (accumulator mati/ soak). Agar dapat digunakan kembali accu harus di muati ulang.

Ketika accumulator diisi (dicharge) terjadi :
- perubahan energi listrik menjadi energi kimia
- reaksi kimia : 2PbSO4 + 2H2O PbO2 + Pb + 2H2SO4
Pengisian aki dilakukan dengan mengalirkan arus searah yang memiliki beda potensial lebih besar dari beda potensial aki dengan cara menghubungkan kutub positif sumber arus pengisi dengan kutub positif aki (PbO2) dan kutub negatif sumber arus pengisi dengan kutub negatif aki ( Pb).
Kapasitas penyimpanan aki diukur dalam satuan ampere hour(AH).Contoh: sebuah aki memiliki 12 V 40 AH berarti ggl aki 12 volt dan dapat mengalirkan arus 1 ampere selama 40 jam atau 0,5 ampere selama 80 jam sebelum aki dimuati ulang.

C. GAYA GERAK LISTRIK (GGL ) DAN PENGUKURANNYA
1. Gaya gerak listrik
Gaya gerak listrik suatu sumber arus listrik adalah beda potensial antara ujung-ujung sumber arus listrik ketika sumber arus tidak mengalirkan arus listrik ( pada rangkaian terbuka ).
ELambang GGL :

Satuan GGL adalah Volt.

VCara mengukur beda potensial atau tegangan dengan menggunakan voltmeter :

Cara mengukur GGL

Rangkaian GGL :
a. Susunan seri

ET = E1 +E2 +E3 + …+En
Jika besar GGL setiap sumber arus sama,
maka :
Es = E +E +E+ …+En
= n x E
rs = r + r + r … = n x r

b. Susunan paralel

Ep = E1 =E2 =E3 = …=En
Jika besar GGL setiap sumber arus sama, maka :
Ep = E
rp = r
n

Keterangan :
Ep = GGL pengganti parallel satuannya volt ( V)
rp = hambatan dalam satuannya ohm ( W )
Es = GGL pengganti seri satuannya volt ( V)
rs = hambatan dalam satuannya ohm ( W )
n = banyaknya sumber arus

2. Tegangan Jepit (tegangan terpakai )
Tegangan jepit adalah beda potensial antara kutub-kutub sumber arus listrik ketika sumber arus lisrtrik mengalirkan arus ( rangkaian tertutup ).
Nilai tegangan jepit bergantung pada nilai bebannya.
Lambang : VCara mengukur tegangan jepit :

Hambatan seri

Dua hambatan atau lebih yang disusun secara berurutan disebut hambatan seri. Hambatan yang disusun seri akan membentuk rangkaian listrik tak bercabang. Kuat arus yang mengalir di setiap titik besarnya sama. Tujuan rangkaian hambatan seri untuk memperbesar nilai hambatan listrik dan membagi beda potensial dari sumber tegangan. Rangkaian hambatan seri dapat diganti dengan sebuah hambatan yang disebut hambatan pengganti seri (Rs).

Tiga buah lampu masing-masing hambatannya R1, R2, dan R3 disusun seri dihubungkan dengan baterai yang tegangannya V menyebabkan arus listrik yang mengalir I. Tegangan sebesar V dibagikan ke tiga hambatan masing-masing V1, V2, dan V3, sehingga berlaku:

V = V1 + V2 + V3

Berdasarkan Hukum I Kirchoff pada rangkaian seri (tak bercabang) berlaku:

I = I1 = I2 = I3

Hambatan Paralel

Dua hambatan atau lebih yang disusun secara berdampingan disebut hambatan paralel. Hambatan yang disusun paralel akan membentuk rangkaian listrik bercabang dan memiliki lebih dari satu jalur arus listrik. Susunan hambatan paralel dapat diganti dengan sebuah hambatan yang disebut hambatan pengganti paralel (Rp).

Rangkaian hambatan paralel berfungsi untuk membagi arus listrik. Tiga buah lampu masing masing hambatannya R1, R2, dan R3 disusun paralel dihubungkan dengan baterai yang tegangannya V menyebabkan arus listrik yang mengalir I. Besar kuat arus I1, I2, dan I3 yang mengalir pada masingmasing lampu yang hambatannya masing-masing R1, R2, dan R3. sesuai

Hukum Ohm dirumuskan:

I1 = V/R1 I2 = V/R2 I3 = V/R3

Ujung-ujung hambatan R1, R2, R3 dan baterai masing masing bertemu pada satu titik percabangan. Besar beda potensial (tegangan) seluruhnya sama, sehingga berlaku:

V = V1 = V2 = V3

Besar kuat arus I dihitung dengan rumus:

I = V/Rp

rumus hambatan pengganti paralel:

1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

DAYA HANTAR LISTRIK (DHL)

Daya hantar listrik adalah parameter yang dipengaruhi oleh salinitas tinggi rendahnya berkaitan erat dengan nilai salinitas. kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik yang dinyatakan dalam µmhos/cm (µS/cm).

Konduktivitas (Daya Hantar Listrik / DHL) adalah gambaran numeric dari kemampuan air untuk meneruskan listrik. Oleh karena itu, semakin banyak garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin banyak pula nilai DHL. Reaktivitas, bilangan valensi, dan kosentrasi ion-ion terlarut sangat dipengaruhi oleh nilai-nilai DHL. Senyawa organic adalah penghantar listrik (konduktor) yang baik, sedangkan senyawa anorganik adalah penghantar listrik (konduktor) yang lemah. Alat yang digunakan adalah SCT (SALINO CONDUCTIVITY METER).

Pada umumnya air laut dapat menghantarkan Listrik sebesar 10.000 UMHOS/CM dikarenakan senyawa-senyawa terlarut yang berupa garam lebih besar dibandingkan air tawar, sehingga diperairan air Tawar nilai DHL nya adalah dibawah 10.000 UMHOS/CM, yang idealnya 600 – 800 UMHOS/CM, 20 – 500 KURANG IDEAL.

Demikian materi Fisika Kelas 9 Bab Listri Dinamis, meliputi hukum Ohm, Hukum Kirchoff, Muatan listrik, arus listrik, sumber arus listrik, gaya gerak listrik (GGL), dan daya hantar listrik. Semoga bermanfaat