Disqus Shortname

New Post

Rss

Sabtu, 11 Februari 2017
Hukum Gerak Planet Kepler

Hukum Gerak Planet Kepler

            Di tahun 1609, seorang ahli matematika asal jerman, Johannes Kepler mempublikasikan deskripsi baru tentang kosmos. Analisis nya yang cermat tentang gerak planet membuatnya menyadari bahwa orbit-orbit planet yang mengelilingi matahari mengikuti tiga dalil  yang menjabarkan gerakan dua benda yang saling mengorbit.
Johannes Kepler


1. Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu fokusnya.



2. Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama.



3. Periode kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari.



       Ide bahwa planet-planet mengorbit matahari memperoleh perhatian sejak Nicolaus Copernicus mempublikasikan karya nya tentang orbit planet di tahun 1543, tetapi para astronom saat itu masih sangat meyakini kesempurnaan filosofis orbit berbentuk lingkaran. Dengan mematahkan konsep ini, kepler menyingkap gerak obyek di bawah pengaruh gaya gravitasi mengacu pada hukum gerak dan gravitasi Newton.
By di Februari 11, 2017
Label: ,
Rabu, 08 Februari 2017
Orbit Planet

Orbit Planet

                 
                 Orbit adalah lintasan yang sebuah obyek lalui dengan mengelilingi objek lainnya dibawah pengaruh gaya tarik di antara kedua obyek tersebut. Orbit pertama kali di analisa secara matematis oleh Johannes Kepler tentang gerak planet. Dia menemukan bahwa orbit dari planet dalam tata surya kita adalah berbentuk elips dan bukan lingkaran atau episiklus seperti yang semula dipercayai.

Johannes Kepler
           Menurut hukum gerak Newton, obyek-obyek harus secara kontinyu bergerak di lintasan lurus kecuali di bawah pengaruh gaya eksternal, jadi gaya tarik yang berperan menarik satu obyek ke dalam lintasan membuat orbit berbentuk elips. 

          Pada suatu waktu titik dalam ruang, gerak suatu obyek dalam orbit yang mengelilingi obyek lainnya bisa dianggap sebagai dua komponen elemen radial sepanjang garis lurus antara onyek-obyek, dan elemen lateral di sudut-sudut kanan obyek yang mengarah sepanjang orbit.

        Orbit-orbit stabil timbul dimana gaya tarik yang menarik obyek yang sedang mengorbit menyeimbangkan komponen radial gerak obyek sehingga hanya menghasilkan gerak lateral. Arah pasti gerak lateral berbeda di setiap titik dalam ruang, sehingga menghasilkan lintasan berbentuk kurva.
Isaac Newton

           Walaupun orbit paling sederhana berupa lingkaran yang sempurna, hukum-hukum kepler menunjukkan bagaimana orbit sebenarnya mengikuti lintasan eliptikal. Jika ada orbit berbentuk lingkaran, itu adalah sebuah kasus spesial.

           Isaac Newton menunjukkan bahwa hukum kepler dapat diturunkan dari teori gravitasi. Pada umumnya, gerak benda dalam lingkup pengaruh gravitasi merupakan lintasan yang berbentuk irisan kerucut.

         Newton kemudian menunjukkan bahwa sepasang benda akan saling mengitari dengan jarak yang berbanding terbalik dengan massanya dan sekitar titik pusat massa (t.p.m) gabungan dari kedua benda tadi. Bila salah satu benda jauh lebih besar (masif) dari yang satunya, maka t.p.m nya akan mendekati t.p.m benda yang lebih besar tadi.
By di Februari 08, 2017
Label: ,
Minggu, 05 Februari 2017
Tumbukan Elastis dan Inelastis

Tumbukan Elastis dan Inelastis

            Kata tumbukan digunakan untuk menjelaskan kejadian dimana dua partikel saling mendekat dan saling berinteraksi dengan menggunakan gaya. Selang waktu dimana kecepatan partikel berubah dari nilai awal ke nilai akhir dianggap sangat singkat. Gaya interaksi dianggap sangat singkat. 

           gaya interaksi diasumsikan lebih besar daripada semua gaya eksternal lain yang ikut terlibat sehingga kita dapat menggunakan metode aproksimasi impuls. Suatu tumbukan dapat melibatkan kontak fisik antara dua benda makroskopis, tetapi maksud kita mengenai tumbukan perlu dibuat umum karena "kontak fisik" pada skala submikroskopik sulit dijelaskan dan tidak bermakna.

            Untuk dapat memahami maksud pernyataan di atas, bayangkan suatu tumbukan pada skala atom, seperti tumbukan sebuah proton dengan sebuah partikel alfa (inti sebuah atom helium). Oleh karena kedua partikel ini bermuatan positif, maka keduanya akan saling tolak menolak karena gaya elektrostatik yang kuat diantara keduanya ketika saling mendekat sehingga tidak pernah mengalami "kontak fisik".

           Ketika dua partikel dengan massa m1 dan m2 bertumbukan, gaya impulsifnya dapat berubah terhadap waktu dengan cara yang rumit. Meskipun gaya interaksi yang perilakunya terhadap waktu cukup rumit, ini adalah gaya internal pada sistem dua partikel tersebut.

          Maka, kedua partikel membentuk suatu sistem yang terisolasi, dan momentum sistem haruslah kekal. Dengan demikian momentum total suatu sistem yang terisolasi sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem tersebut sesaat setelah tumbukan.

           Para fisikawan mengenal dua jenis tumbukan yang berbeda. Tumbukan elastis adalah tumbukan dimana momentum dan energi kinetik suatu sistem diisolasi. Dengan kata lain, pengukuran ketiga kuantitas setelah tumbukan akan menghasilkan hasil yang sama sebagai sebuah ukuran sebelum tumbukan.

          Tumbukan inelastis, sebaliknya, mengisolasi momentum, tetapi bukan energi kinetik. Namun demikian, keseluruhan energi dari suatu sistem tertutup selalu diisolasi, sehingga setiap perubahan energi kinetik harus diikuti oleh transfer energi ke atau dari bentuk-bentuk lainnya.

           Sebagian besar tumbukan adalah inelastis, contohnya : ketika dua buah bola biliar bertumbukan, sejumlah energi diubah menjadi kalor (vibrasi dari atom-atom di dalam bola) dan suara. 

          Tumbukan elastis hanya terjadi antara atom-atom itu sendiri, tetapi beruntungnya dalam praktiknya banyak sistem bisa diperlakukan sebagai tumbukan elastis. Hal ini dikarenakan perubahan di dalam energi kinetik bisa diabaikan, atau karena perolehan atau pelepasan dalam energi kinetik bisa diseimbangkan secara statis.
By di Februari 05, 2017
Label: ,
Hukum Gerak Newton

Hukum Gerak Newton

   

            Di tahun 1867 dalam karyanya Philosophiae naturalis principia mathematica, Isaac newton merumuskan tiga hukum gerak seperti berikut :

1. Hukum pertama : Setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada benda tersebut. berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan). Hal ini berlaku jika dilihat dari kerangka acuan inersial.

2. Hukum kedua : 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 F=Ma. Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.

3. Hukum ketiga : gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama dengan arah terbalik dan segaris. Artinya jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan memberi gaya sebesar -F kepada benda A. F dan -F memiliki besar yang sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga dikenal sebagai hukum aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan -F adalah reaksinya

                 Hukum-hukum ini menjelaskan tingkah laku mekanis sistem mikrokospis dan makrokospis, dan membentuk landasan teori fisika klasik.
By di Februari 05, 2017
Label: ,
Kamis, 02 Februari 2017
Energi Kinetik dan Energi Potensial

Energi Kinetik dan Energi Potensial

Pengertian Energi Kinetik




                Energi kinetik sebuah obyek adalah energi yang dimiliki karena gerak atau kelajuan obyek tersebut. Energi kinetik bisa dihitung dari jumlah usaha yang diperlukan untuk  menggerakkan benda dari posisi diam. Sementara energi kinetik bisa dihitung dari prinsip-prinsip pertama untuk setiap obyek, dalam situasi-situasi klasik dimana relativitas tidak menjadi suatu faktor, maka lebih mudah menggunakan rumus sederhana :

K.E. = 1/2 mv²

Dimana m adalah massa obyek dan v adalah kecepatannya.


Pengertian Energi Potensial




                    Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu obyek karena posisinya dalam suatu sistem - ekuivalen dengan kapasitasnya untuk melakukan usaha. Bentuk paling umum energi potensial adalah energi potensial gravitasi, yang dihitung dengan rumus :

P.E = mgh

Dimana h adalah posisi ketinggian obyek dan g adalah gaya gravitasi (ekuivalen dengan 9.81 newtons per kilogram).

                  Bentuk-bentuk lain energi potensial meliputi energi elastis, listrik, kimia, dan magnetik, dan seperti semua bentuk energi, energi-energi potensial ini bisa diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya. Sesungguhnya, semua proses fisik ini bisa didefinisikan sebagai transfer energi
By di Februari 02, 2017
Label: ,
Tenaga, Usaha dan Energi

Tenaga, Usaha dan Energi

Pengertian Usaha

          Tiga konsep dasar bisa membantu memahami sifat sistem mekanik. Dalam istilah fisika, usaha adalah penggunaan gaya pada obyek yang memiliki massa, yang kemudian bergerak. Sebuah gaya dikatakan 'melakukan usaha' ketika gaya menggerakkan sebuah obyek ke arah tertentu. Usaha ini dihitung dengan rumus sederhana
w = f x d
          Dimana f adalah gaya yang diterapkan pada obyek dan d adalah jarak yang ditempuh. Gaya diukur dalam newton meter atau joule. Contohnya, ketika sebuah gaya sebesar 10 newton digunakan untuk menggerakkan sebuah obyek sejauh 12 meter, maka 120 joule usaha yang digunakan.

         Usaha berkaitan dengan suatu perubahan. Seperti kita ketahui, gaya dapat menghasilkan perubahan apabila gaya bekerja pada benda yang diam, benda tersebut bisa berubah posisinya. Sedangkan bila gaya bekerja pada benda yang bergerak, benda tersebut bisa berubah kecepatannya. 

    Usaha yang dilakukan oleh suatu gaya adalah hasil kali antara komponen gaya yang segaris dengan besarnya perpindahan. Usaha juga bisa di definisikan sebagai suatu besaran skala yang diakibatkan oleh gaya yang bekerja sepanjang lintasan.


Pengertian Energi
          Energi adalah konsep yang sedikit lebih samar-samar tetapi lebih penting. Energi bisa dijelaskan sebagai kapasitas untuk melakukan usaha, inheran terhadap sistem obyek atau fisik. Energi seperti usaha, diukur dalam satuan joule. Energi tidak bisa diciptakan atau dihancurkan, tetapi selalu disimpan di seluruh sebuah sistem yang ada.

         Energi bisa berwujud dalam berbagai bentuk, mulai dari bentuk -bentuk yang secara relatif bermanfaat seperti energi kinetik dan energi potensial hingga bentuk-bentuk yang lebih menyebar dan tidak dapat diakses seperti kalor dan suara.

         Dengan demikian, sebuah sistem bisa kehilangan kapasitas untuk melakukan usaha 
Bola karet tidak bisa
memantul selamanya
yang bermanfaat sepanjang waktu, itulah mengapa misalnya sebuah bola karet tidak bisa memantul terus selamanya. Termodinamika didedikasikan untuk memahami dan memberi contoh konsep-konsep ini.




 Ada beberapa jenis energi :

Air terjun di puncak tebing
memiliki energi mekanik
a). Energi Mekanik
        Benda yang bergerak atau memiliki kemampuan untuk bergerak, memiliki energi mekanik. Air terjun yang berada di puncak tebing memiliki energi mekanik yang cukup besar, demikian juga dengan angin.

b). Energi Bunyi
ketika televisi dioperasikan
pengeras suara menggerakkan
udara didepannya

        Energi Bunyi adalah energi yang dihasilkan oleh getaran partikel-partikel udara di sekitar sebuah sumber bunyi. Contoh : ketika radio atau televisi beroperasi, pengeras suara secara nyata menggerakkan udara di depannya. Caranya dengan menyebabkan partikel-partikel udara ini sampai ke telinga, sehingga bisa didengar.

c). Energi Kalor
         Energi kalor adalah energi yang dihasilkan oleh gerak internal partikel-partikel dalam suatu zat. Contoh apabila seseorang menggosok-gosokkan kedua tangannya selama beberapa detik maka tangannya akan terasa panas. Umumnya energi kalor menyebabkan perubahan suhu dan perubahan wujud.

d). Energi Cahaya
         Energi Cahaya adalah energi yang dihasilkan oleh radiasi gelombang elektromagnetik.

e). Energi Listrik
         Energi Listrik adalah energi yang dihasilkan oleh muatan listrik yang bergerak melalui kabel.

f). Energi Nuklir
Energi Nuklir
       Energi Nuklir adalah energi yang dihasilkan oleh reaksi inti dari bahan radioaktif. Ada dua jenis energi nuklir yaitu energi nuklir fisi dan fusi. Energi nuklir fisi terjadi pada reaktor atom PLTN.

        Ketika suatu inti berat (misal uranium) membelah (fisi), energki nuklir cukup besar dibebaskan dalam bentuk energi kalor dan energi cahaya. Energi nuklir juga dibebaskan ketika inti-inti ringan (misalnya hidrogen) bertumbukan pada kelajuan tinggi dan bergabung (fusi). Energi matahari dihasilkan dari suatu reaksi nuklir fusi dimana inti-inti hidrogen bergabung membentuk inti helium.


Pengertian Tenaga
             Tenaga adalah rata-rata dari usaha yang dilakukan atau energi yang digunakan. Tenaga dihitung dalam satuan watts, dimana 1 watt ekuivalen dengan 1 joule usaha yang dilakukan per detik. Contohnya, jika sebuah gaya sebesar 10 newton membutuhkan waktu 5 detik untuk menggerakkan sebuah obyek sejauh 12 meter, maka tenaga yang digunakan untuk melakukan usaha ini adalah 120/5 = 24 watts.
By di Februari 02, 2017
Label: ,
Momentum dan Momentum Sudut

Momentum dan Momentum Sudut

Pengertian Momentum


           Dalam fisika, momentum atau pusa adalah besaran yang berhubungan dengan kecepatan dan massa suatu benda. Momentum sebuah obyek adalah sifat obyek yang bisa dideskripsikan sebagai massa obyek saat bergerak.

          momentum dihitung dengan mengalikan massa obyek (m) dengan kecepatannya (v), dan diukur dalam satuan seperti "kilogram meter per detik" (kg m/dt). Karena momentum berasal dari kecepatan bukan kelajuan, maka momentum adalah sebuah kuantitas vektor, dengan arah dan jarak seperti halnya momentum linear, maka sebuah obyek yang berotasi mungkin juga memiliki momentum sudut.

             
tumbukan bola-bola
billiard merupakan contoh
prinsip momentum

         Momentum linear berubah karena penggunaan sebuah gaya, perubahan kecepatan sebanding dengan perubahan kecepatan (sehingga mempercepat sebuah obyek dua kali kecepatan awal, juga menggandakan momentumnya). 

        Penting untuk diketahui bahwa momentum adalah sebuah kuantitas yang disimpan, artinya dalam suatu suatu sistem tertutup obyek-obyek yang bertumbukan bukan pada gaya non eksternal, maka momentum totalnya selalu tetap sama. 


        Tumbukan antara bola-bola biliar diatas meja atau bola-bola besi yang tergantung pada ayunan newton (newton's cradle) memberikan contoh yang jelas mengenai prinsip momentum.


          Massa merupakan besaran skala, sedangkan kecepatan merupakan besaran vektor. Perkalian antara besaran dan skala dengan besaran vektor akan menghasilkan besaran vektor. Jadi momentum merupakan besaran vektor.

          Momentum sebuah partikel dapat dipandang sebagai ukuran kesulitan untuk mendiamkan benda. Sebagai contoh, sebuah truk berat mempunyai momentum yang lebih besar dibandingkan mobil ringan yang bergerak dengan kelajuan yang sama. 

         Gaya yang lebih besar dibutuhkan untuk menghentikan truk tersebut dibandingkan dengan mobil yang lebih ringan dalam waktu tertentu.


Pengertian Momentum Sudut

           Berbeda dengan Momentum Linear obyek dengan massa yang bergerak dalam garis lurus, momentum sudut ditunjukkan oleh obyek-obyek yang berputar. Momentum Sudut adalah kuantitas vektor dengan magnitud (jarak) dan arah, dan selalu diukur berhubungan dengan sumbu obyek, sumbu rotasi sistem. Momentum sudut bisa dihitung dengan menggunakan persamaan
L = lw
Dimana l adalah saat inersia obyek, yaitu ukuran resistensi terhadap rotasi.
sementara w adalah kecepatan sudut obyek, dimana kecepatan arah menyudut selalu berubah berhubungan dengan sumbu sistem.

         Seperti momentum linear, momentum sudut dikonservasi dalam sistem tertutup kecuali jika gaya rotasi eksternal, dikenal sebagai torsi, diaplikasikan. Konservasi momentum sudut membantu menjelaskan banyak fenomena alam, mulai dari pemain ski es yang berputar semakin cepat dengan cara menarik tangannya ke arah dalam hingga bagaimana bintang dan planet mulai berotasi lebih cepat saat mereka membentuk awan-awan gas dan debu yang berputar-putar.
By di Februari 02, 2017
Label: ,
Selasa, 31 Januari 2017
Gaya Gesek

Gaya Gesek

Pendahuluan
        Di hampir setiap sistem mekanika dunia nyata obyek-obyek yang sedang bergerak mengalami gaya tarik yang cenderung memperlambat gaya obyek, sementara obyek-obyek statis mengalami sebuah gaya yang cenderung mencegah munculnya gerak. Gaya-gaya ini yang ditimbulkan melalui interaksi dengan sekeliling obyek secara kolektif dikenal sebagai gesek atau friksi. 

Pengertian
         Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak obyek atau arah kecendrungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda atau obyek bersentuhan. 

         Benda-benda yang dimaksud disini tidak harus berbentuk padat melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan gaya antara benda padat dan cairan serta gas adalah gaya stokes.

          Bergantung pada sifat sistem, friksi atau gesekan bisa berwujud dalam berbagai bentuk. Friksi kering terjadi antara permukaan-permukaan padat, dan mungkin juga bersifat kinetis jika permukaan-permukaan itu bergerak atau mungkin juga statis. Friksi basah terjadi antara lapisa-lapisan dalam suatu cairan atau gas, sementara friksi internal melawan gaya yang berusaha mengubah bentuk benda-benda padat.

          Gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis dibedakan oleh titik-titik sentuh antara kedua permukaan yang tetap atau saling berganti (menggeser). Untuk benda yang dapat menggelinding terdapat pula jenis gaya gesek lain yang disebut gaya gesek menggelinding (rolling friction).

          Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau ber-spin terdapat pula gaya gesek spin (spin friction). Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai gaya coriolis-stokes atau gaya viskos (viscous force).

Hukum Friksi

          Ada tiga hukum penting tentang friksi kering. Hukum pertama Amonton menyatakan bahwa gaya gesek sebanding dengan beban yang diberikan, sementara Hukum kedua menyatakan bahwa gaya gesek itu bersifat independen terhadap area kontak. sementara itu hukum gesek Coulombs menyatakan bahwa gesekan kinetis juga independen terhadap 'kecepatan luncur' antara dua permukaan.
sepatu yang rusak
adalah salah satu kerugian gaya gesek

         Gaya gesek dapat merugikan atau bermanfaat. Panas pada poros yang berputar, engsel pintu yang berderit, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek.

         Akan tetapi tanpa gaya gesek manusia tidak dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan menggelincir diatas lantai. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobil hanya akan selip dan membuat mobil tidak dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.
By di Januari 31, 2017
Label: ,
Langganan: Postingan (Atom)
Copyright © 2012 contohblog All Right Reserved
Shared by Themes24x7
Posts RSS
Comments RSS