Pengukuran Panjang
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur panjang benda haruslah sesuai dengan ukuran benda. Sebagai contoh, untuk mengukur lebar buku digunakan penggaris, untuk mengukur lebar jalan raya lebih mudah menggunakan meteran kelos, dan untuk mengukur diameter gelas digunakan jangka sorong.
Berdasarkan tingkat ketelitiannya terdapat beberapa macam alat ukur panjang, diantaranya adalah:
a. Pengukuran Panjang dengan Mistar
Penggaris atau mistar mempunyai batas ukur bermacam-macam ada yang 20 cm, 30 cm, 50 cm sampai 1 meter, sedangkan meteran pita dapat mengukur panjang sampai 3 meter atau lebih. Mistar memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm.
Posisi mata harus melihat tegak lurus terhadap skala ketika membaca skala mistar. Hal ini untuk menghindari kesalahan pembacaan hasil pengukuran akibat beda sudut kemiringan dalam melihat atau disebut dengan kesalahan paralaks.
b. Pengukuran Panjang dengan Jangka Sorong
Bagaimanakah mengukur kedalaman suatu tutup pulpen? untukmengukur kedalaman tabung dapat kita gunakan jangka sorong. Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang mempunyai batas ukur sampai 10 cm dengan ketelitiannya 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong juga dapat digunakan untuk mengukur diameter cincin dan diameter bagian dalam sebuah pipa.
Gambar Jangka sorong dan bagian-bagiannya
Bagian-bagian penting jangka sorong yaitu
1.rahang tetap dengan skala tetap terkecil 0,1 cm
2.rahang geser (rahang sorong) yang dilengkapi skala nonius. Skala tetap dan nonius mempunyai selisih 1 mm.
Contoh mengukur diameter baut dengan jangka sorong
•Pertama
Tentukan terlebih dahulu skala utama. Pada gambar terlihat skala nol nonius terletak di antara skala 2,4 cm dan 2,5 cm pada skala tetap. Jadi, skala tetap bernilai 2,4 cm.
•Langkah kedua
Menentukan skala nonius. Skala nonius yang berimpit dengan skala tetap adalah angka 7. Jadi, skala nonius bernilai 7 X 0,01 cm = 0,07 cm.
Gambar 1.16 Contoh Hasil Pengukuran
Diameter Baut dengan Jangka Sorong
•Langkah ketiga
Menjumlahkan skala tetap dan skala nonius. Hasil pengukuran = 2,4 cm + 0,07 cm = 2,47 cm
Jadi, hasil pengukuran diameter baut sebesar 2,47 cm.
c. Pengukuran Panjang dengan Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup adalah alat ukur panjang yang memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer sekrup biasa digunakan untuk mengukur benda yang mempunyai ukuran kecil dan tipis, seperti mengukur ketebalan plat, ketebalan kertas, diameter kawat, dan onderdil kendaraan yang berukuran kecil.
Bagian-bagian dari mikrometer adalah rahang putar (rahang geser), skala utama (skala tetap), skala putar, dan silinder bergerigi (silinder pemutar).
Gambar Mikrometer skrup dan bagian-bagiannya
Skala terkecil dari skala utama bernilai 0,1 mm, sedangkan skala terkecil untuk skala putar sebesar 0,01 mm.
Ingin tahu cara membaca hasil pengukuran mikrometer skrup ?
• Langkah pertama
Menentukan skala utama, terlihat pada gambar skala utamanya adalah 1,5 mm.
• Langkah kedua
Perhatikan pada skala putar, garis yang sejajar dengan skala utamanya adalah angka 29. Jadi, skala nonius sebesar 29 X 0,01 mm = 0,29 mm.
• Langkah ketiga
Menjumlahkan skala utama dan skala putar.
Hasil pengukuran = 1,5 mm + 0,29 mm = 1,79 mm.
Jadi hasil pengukuran diameter kawat adalah 1,79 mm
Untuk lebih lengkapnya silahkah download KLIK DISINI
Jumat, 06 Januari 2012
FISIKA INTI
FISIKA INTI DAN RADIOAKTIVITAS
![]() |
Menurut Demokritus (460-370SM), partikel zat yang terkecil disebut atom. Hal tersebut pertama kali dimodelkan oleh Dalton. Adapun model atom Dalton adalah sebagai berikut:
|
Teory Atom secara detail dapat ditemukan di beberapa wabsite berikut ini:http://www.geocities.com/athens/delphi/8904/v_model_atom.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/J.J._Thompson
http://www.upscale.utoronto.ca/PVP/Harrison/BohrModel/Flash/BohrModel.html
Gambar model atom Dalton.

Gambar model atom JJ. Thompson.
![]() | ![]() |
Gambar model atom Rutherford
![]() | ![]() |
Gambar model atom Bohr
![]() | ![]() |
Bagian-bagian Atom
Berdasarkan model atom Bohr, maka atom terdiri dari:
Berdasarkan model atom Bohr, maka atom terdiri dari:
- Kulit atom
- Inti atom (nukleus)
Kulit atom adalah orbit dari sebuah partikel yang bernama elektron sedangkan inti atom tersusun atas proton dan neutron. Elektron adalah partikel yang bermuatan negatif, sedangkan proton bermuatan positif, adapun neutron adalah partikel yang tidak bermuatan. Setiap atom dalam keadaan normal memiliki kecenderungan jumlah elektron sama dengan jumlah proton. Atom dapat mengalami penambahan/pengurangan elektron, peristiwa ini akan mengakibatkan perbedaan jumlah elektron dan proton, sehingga mengakibatkan atom bermuatan listrik,
Sedangkan jumlah proton relatif lebih stabil dibandingkan dengan elektron. Dengan demikian elektronlah yang memiliki peranan penting dalam menentukan muatan listrik sebuah atom |
Semua inti atom pada dasarnya tersusun atas :
- Proton yaitu partikel bermuatan positif (+1,6 . 10-19) dengan massa satu satuan massa atom
- Neutron yaitu partikel tak bermuatan (netral) dengan massa satu satuan massa atom. Jadi massa suatu atom terkonsentrasi pada inti atom.
- Secara umum lambing atom dituliskan
- Dengan
- X : Nama usur atom
- Z : Nomor atom, menyatakan jumlah electron. Karena jumlah electron = jumlah proton, maka Z juga menyatakan jumlah proton.
- A : Nomor massa, menyatakan jumlah proton dan netron dalam inti.
- N = A – Z = menyatakan jumlah netron dalam inti.
- Partikel penyusun inti disebut nucleon
- Isotop, yaitu inti-inti yang memiliki nomor atom sama
- Isoton, yaitu inti-inti yang memiliki jumlah netron sama
- Isobar, yaitu inti-inti yang memiliki nomor massa sama
Telah diketahui bahwa inti terdiri dari proton dan neutron. Proton didalam inti tolak menolak, adanya kesatuan didalam inti disebabkan oleh adanya gaya yang mempertahankan proton itu dalam inti, gaya ini disebut gaya inti (nucleus force).
Penilaian yang cermat menunjukkan bahwa massa inti yang lebih kecil lebih stabil dari jumlah massa proton dan netron yang menyusunnya.
Massa detron (1H2) lebih kecil dari massa proton dan netron yang menjadi komponen-komponen detron.
Detron terdiri atas satu proton dan satu netron
massa 1 proton = 1,007825 sma
massa 1 netron = 1,008665 sma +
jumlah = 2,016490 sma
massa detron = 2,014103 sma
Perbedaan massa m= 0,002387 sma = 2,222 MeV
Hal ini menunjukkan ketika proton bergabung dengan netron dibebaskan energi sebesar 2,222 MeV
1p1 + 0n1 ® 1H2 + 2,222 MeV
Untuk membelah detron kembali menjadi proton dan netron diperlukan energi 2,222 MeV, karenanya tenaga sebesar 2,222 MeV disebut tenaga ikat (energi binding) detron.
Karena detron terdiri atas 2 nukleon, maka tenaga ikat tiap nukleon adalah 2,222/2=1,111 MeV.
Tenaga ikat nukleon paling besar pada unsur yang nomor atomnya 50.
Makin besar tenaga ikat ,makin besar pula energi yang diperlukan untuk memecah unsur iti,ini berarti makin stabil keadaan unsur itu.
Karena tenaga ikat tiap nukleon paling besar pada atom yang nomor atomnya 50 dapat ditarik kesimpulan :
a. Ketika inti-inti ringan bergabung menjadi inti-inti yang lebih berat akan disertai dengan pembebasan energi.
b. Bila inti-inti berat terbelah menjadi inti-inti yang sedang akan dibebaskan energi.
Dengan demikian energi ikat inti di dapat dari adanya perbedaan massa penyusun inti dengan massa intinya sendiri dan perbedaan ini disebut dengan Deffect massa.
Maka energi ikat inti adalah : { (Smassa proton + Smassa netron) – massa inti }. c2 (1 sma c2 = 931 MeV)
C. Manfaat Radioisotop
1. Bidang kedokteran
I-131 : Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
Pu-238 : energi listrik dari alat pacu jantung
Tc-99 & Ti-201 : Mendeteksi kerusakan jantung
Na-24 : Mendeteksi gangguan peredaran darah
Xe-133 : Mendeteksi Penyakit paru-paru
P-32 : Penyakit mata, tumor dan hati
Fe-59 : Mempelajari pembentukan sel darah merah
Cr-51 : Mendeteksi kerusakan limpa
Se-75 : Mendeteksi kerusakan Pankreas
Tc-99 : Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
Ga-67 : Memeriksa kerusakan getah bening
C-14 : Mendeteksi diabetes dan anemia
Co-60 : Membunuh sel-sel kanker
2. Bidang Hidrologi.
- Mempelajari kecepatan aliran sungai.
- Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.
- Mempelajari kesetimbangan dinamis.
- Mempelajari reaksi pengesteran.
- Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
- Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul, contoh : Hama kubis
- Pemuliaan tanaman/pembentukan bibit unggul, contoh : Padi
- Penyimpanan makanan sehingga tidak dapat bertunas, contoh : kentang dan bawang
- Pemeriksaan tanpa merusak, contoh : Memeriksa cacat pada logam
- Mengontrol ketebalan bahan, contoh : Kertas film, lempeng logam
- Pengawetan bahan, contoh : kayu, barang-barang seni
- Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil
- Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja
- Menentukan umur fosil dengan C-14
Semua inti atom pada dasarnya tersusun atas :
- Proton yaitu partikel bermuatan positif (+1,6 . 10-19) dengan massa satu satuan massa atom
- Neutron yaitu partikel tak bermuatan (netral) dengan massa satu satuan massa atom. Jadi massa suatu atom terkonsentrasi pada inti atom.
- Secara umum lambing atom dituliskan
- Dengan
- X : Nama usur atom
- Z : Nomor atom, menyatakan jumlah electron. Karena jumlah electron = jumlah proton, maka Z juga menyatakan jumlah proton.
- A : Nomor massa, menyatakan jumlah proton dan netron dalam inti.
- N = A – Z = menyatakan jumlah netron dalam inti.
- Partikel penyusun inti disebut nucleon
- Isotop, yaitu inti-inti yang memiliki nomor atom sama
- Isoton, yaitu inti-inti yang memiliki jumlah netron sama
- Isobar, yaitu inti-inti yang memiliki nomor massa sama
Telah diketahui bahwa inti terdiri dari proton dan neutron. Proton didalam inti tolak menolak, adanya kesatuan didalam inti disebabkan oleh adanya gaya yang mempertahankan proton itu dalam inti, gaya ini disebut gaya inti (nucleus force).
Penilaian yang cermat menunjukkan bahwa massa inti yang lebih kecil lebih stabil dari jumlah massa proton dan netron yang menyusunnya.
Massa detron (1H2) lebih kecil dari massa proton dan netron yang menjadi komponen-komponen detron.
Detron terdiri atas satu proton dan satu netron
massa 1 proton = 1,007825 sma
massa 1 netron = 1,008665 sma +
jumlah = 2,016490 sma
massa detron = 2,014103 sma
Perbedaan massa m= 0,002387 sma = 2,222 MeV
Hal ini menunjukkan ketika proton bergabung dengan netron dibebaskan energi sebesar 2,222 MeV
1p1 + 0n1 ® 1H2 + 2,222 MeV
Untuk membelah detron kembali menjadi proton dan netron diperlukan energi 2,222 MeV, karenanya tenaga sebesar 2,222 MeV disebut tenaga ikat (energi binding) detron.
Karena detron terdiri atas 2 nukleon, maka tenaga ikat tiap nukleon adalah 2,222/2=1,111 MeV.
Tenaga ikat nukleon paling besar pada unsur yang nomor atomnya 50.
Makin besar tenaga ikat ,makin besar pula energi yang diperlukan untuk memecah unsur iti,ini berarti makin stabil keadaan unsur itu.
Karena tenaga ikat tiap nukleon paling besar pada atom yang nomor atomnya 50 dapat ditarik kesimpulan :
a. Ketika inti-inti ringan bergabung menjadi inti-inti yang lebih berat akan disertai dengan pembebasan energi.
b. Bila inti-inti berat terbelah menjadi inti-inti yang sedang akan dibebaskan energi.
Dengan demikian energi ikat inti di dapat dari adanya perbedaan massa penyusun inti dengan massa intinya sendiri dan perbedaan ini disebut dengan Deffect massa.
Maka energi ikat inti adalah : { (Smassa proton + Smassa netron) – massa inti }. c2 (1 sma c2 = 931 MeV)
C. Manfaat Radioisotop
1. Bidang kedokteran
I-131 : Terapi penyembuhan kanker Tiroid, mendeteksi kerusakan pada kelenjar gondok, hati dan otak
Pu-238 : energi listrik dari alat pacu jantung
Tc-99 & Ti-201 : Mendeteksi kerusakan jantung
Na-24 : Mendeteksi gangguan peredaran darah
Xe-133 : Mendeteksi Penyakit paru-paru
P-32 : Penyakit mata, tumor dan hati
Fe-59 : Mempelajari pembentukan sel darah merah
Cr-51 : Mendeteksi kerusakan limpa
Se-75 : Mendeteksi kerusakan Pankreas
Tc-99 : Mendeteksi kerusakan tulang dan paru-paru
Ga-67 : Memeriksa kerusakan getah bening
C-14 : Mendeteksi diabetes dan anemia
Co-60 : Membunuh sel-sel kanker
2. Bidang Hidrologi.
- Mempelajari kecepatan aliran sungai.
- Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah.
- Mempelajari kesetimbangan dinamis.
- Mempelajari reaksi pengesteran.
- Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis.
- Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul, contoh : Hama kubis
- Pemuliaan tanaman/pembentukan bibit unggul, contoh : Padi
- Penyimpanan makanan sehingga tidak dapat bertunas, contoh : kentang dan bawang
- Pemeriksaan tanpa merusak, contoh : Memeriksa cacat pada logam
- Mengontrol ketebalan bahan, contoh : Kertas film, lempeng logam
- Pengawetan bahan, contoh : kayu, barang-barang seni
- Meningkatkan mutu tekstil, contoh : mengubah struktur serat tekstil
- Untuk mempelajari pengaruh oli dan aditif pada mesin selama mesin bekerja
- Menentukan umur fosil dengan C-14
GAYA GESEK
PENGERTIAN
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini 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.
Secara umum gaya gesek dapat dituliskan sebagai suatu ekspansi deret, yaitu
,
di mana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dalam fluida.
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 di atas lantai. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.
Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal f = μs Fn. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.
Untuk materi lebih lengkapnya silahkah download KLIK DISINI
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini 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.
Secara umum gaya gesek dapat dituliskan sebagai suatu ekspansi deret, yaitu
,di mana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dalam fluida.
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 di atas lantai. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.
Asal gaya gesek
Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya (efek lotus).Jenis-jenis gaya gesek
Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis, yang dibedakan antara 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).Gaya gesek statis
Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya. Seperti contoh, gesekan statis dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring. Koefisien gesek statis umumnya dinotasikan dengan μs, dan pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis.Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal f = μs Fn. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.
Gaya gesek kinetis
Gaya gesek kinetis (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan μk dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.Untuk materi lebih lengkapnya silahkah download KLIK DISINI
momentum
TEOREMA IMPULS-MOMENTUMMomentum (p) didefinisikan sebagai suatu ukuran kesukaran untuk mengubah keadaan gerak suatu benda. (Cat : bandingkan dengan definisi massa inersia : suatu ukuran kesukaran untuk menggerakkan suatu benda)
Secara matematis momentum didefinisikan sebagai :

Dimana p adalah momentum (kg.m/s), m adalah massa benda (kg), dan v adalah kecepatannya (m/s).
Momentum adalah besaran vektor! Perhatikan arah!
Impuls (I) didefinisikan sebagai besarnya perubahan momentum yang disebabkan oleh gaya yang terjadi pada waktu singkat, sehingga dapat dituliskan sebagai :

persamaan tersebut dikenal sebagai Teorema Impuls-Momentum
Definisi lain dari impuls (diperoleh dari penurunan Hukum II Newton) adalah hasil kali antara gaya singkat yang bekerja pada benda dengan waktu kontak gaya pada benda (biasanya sangat kecil), sehingga bisa juga ditulis sebagai :

Dengan satuan I adalah N.s. Jadi Teorema Impuls-Momentum dapat dinyatakan dalam bentuk berikut :

HUKUM KEKEKALAN MOMENTUMBerdasarkan Hukum kedua Newton, maka diketahui bahwa momentum suatu sistem adalah kekal (selama tidak ada gaya lain yang bekerja pada sistem), maka Hukum Kekekalam Momentum dapat ditulis sebagai :

atau untuk menyederhanakan penulisan digunakan notasi

Hukum kekekalan momentum ini dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah :
1. Tumbukan antara dua benda (tabrakan mobil, tumbukan bola-bola, tumbukan bola-dinding, dll.)
2. Pemisahan antara dua benda (mis: dua orang berpelukan lalu saling mendorong satu sama lain, peluru yang keluar dari sebuah senapan, dll.).
3. Ledakan bom yang terpecah menjadi dua bagian atau lebih.
4. Penyatuan dua benda ( mis: orang yang naik ke perahu, dua benda bertumbukan lalu menempel, dll.)
KOEFISIEN RESTITUSI & JENIS-JENIS TUMBUKANKoefisien restitusi (e) didefinisikan sebagai perbandingan perubahan kecepatan benda sesudah bertumbukan dan sebelum bertumbukan, atau :

Koefisien restitusi tidak memiliki satuan dan nilainya dari 0 s/d 1. Nilai negatif diperlukan untuk ‘mempositifkan’ nilai e, karena Δv’ bernilai negatif (arah berlawanan dengan Δv). Jika :
e = 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sempurna. Tidak ada penyerapan energi, maka berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik (EK = EK’)
0 < e < 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sebagian, ada penyerapan energi. EK ≠EK’
e = 0 ==> Tumbukan tidak lenting/tidak elastis sama sekali, energi terserap secara maksimal. EK ≠EK’
Contoh :
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 40 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sempurna
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 10 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e diantara 0 dan 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sebagian
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu menempel pada dinding, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 0 dan disebut Tumbukan tidak Lenting Sama sekali
Catatan : Untuk kasus dua buah benda bertumbukan, maka rumus koefisien restitusi menjadi :

TUMBUKAN DUA BUAH BENDABentuk persamaan Hukum Kekekalan Momentum menjadi :

Catatan pengerjaan soal :
1. Perhatikan arah gerakan benda, beri tanda negatif atau positif pada kecepatan sesuai dengan arah yang disepakati. Sebaiknya soal digambarkan supaya tidak salah menerapkan positif dan negatif.
2. Penyelesaian biasanya menggunakan 2 buah persamaan yang di substitusi dan eliminasi. Persamaan pertama diperoleh dari Hukum Kekekalan Momentum dan persamaan kedua diperoleh dari rumus koefisien restitusi.
3. Jika tumbukan bersifat lenting sempurna, maka bisa digabungkan dengan Hukum Kekekalan Energi Kinetik, yaitu :

4. Jika tumbukan bersifat tidak lenting sama sekali, maka :
v1’ = v2’ = vC = Kecepatan bersamaUntuk hal ini tidak usah masuk ke persamaan koefisien restitusi.

KASUS KHUSUS 1 :
Jika massa benda sama, maka kecepatan akhir masing-masing benda besarnya akan bertukar dengan kecepatan awal.
Mis : Dua buah benda dengan massa yang sama (5 kg) saling bertumbukan. Kec awal benda masing-masing v1 = 20 m/s, v2 = -30 m/s, maka berapakah kecepatan akhir masing-masing benda? Jawabannya : v1 = -30 m/s, v2 = 20 m/s (saling bertukar dengan awal)
KASUS KHUSUS 2 :
Bola dilepas di atas lantai dari ketinggian h lalu memantul kembali hingga ketinggian h’ (h’ tidak mungkin lebih besar dari h! Mengapa?). Maka besar koefisien restitusi dari bola dan lantai adalah :
Secara matematis momentum didefinisikan sebagai :

Dimana p adalah momentum (kg.m/s), m adalah massa benda (kg), dan v adalah kecepatannya (m/s).
Momentum adalah besaran vektor! Perhatikan arah!
Impuls (I) didefinisikan sebagai besarnya perubahan momentum yang disebabkan oleh gaya yang terjadi pada waktu singkat, sehingga dapat dituliskan sebagai :

persamaan tersebut dikenal sebagai Teorema Impuls-Momentum
Definisi lain dari impuls (diperoleh dari penurunan Hukum II Newton) adalah hasil kali antara gaya singkat yang bekerja pada benda dengan waktu kontak gaya pada benda (biasanya sangat kecil), sehingga bisa juga ditulis sebagai :

Dengan satuan I adalah N.s. Jadi Teorema Impuls-Momentum dapat dinyatakan dalam bentuk berikut :

HUKUM KEKEKALAN MOMENTUMBerdasarkan Hukum kedua Newton, maka diketahui bahwa momentum suatu sistem adalah kekal (selama tidak ada gaya lain yang bekerja pada sistem), maka Hukum Kekekalam Momentum dapat ditulis sebagai :

atau untuk menyederhanakan penulisan digunakan notasi

Hukum kekekalan momentum ini dapat digunakan untuk menyelesaikan berbagai masalah :
1. Tumbukan antara dua benda (tabrakan mobil, tumbukan bola-bola, tumbukan bola-dinding, dll.)
2. Pemisahan antara dua benda (mis: dua orang berpelukan lalu saling mendorong satu sama lain, peluru yang keluar dari sebuah senapan, dll.).
3. Ledakan bom yang terpecah menjadi dua bagian atau lebih.
4. Penyatuan dua benda ( mis: orang yang naik ke perahu, dua benda bertumbukan lalu menempel, dll.)
KOEFISIEN RESTITUSI & JENIS-JENIS TUMBUKANKoefisien restitusi (e) didefinisikan sebagai perbandingan perubahan kecepatan benda sesudah bertumbukan dan sebelum bertumbukan, atau :

Koefisien restitusi tidak memiliki satuan dan nilainya dari 0 s/d 1. Nilai negatif diperlukan untuk ‘mempositifkan’ nilai e, karena Δv’ bernilai negatif (arah berlawanan dengan Δv). Jika :
e = 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sempurna. Tidak ada penyerapan energi, maka berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik (EK = EK’)
0 < e < 1 => Tumbukan Lenting/elastis Sebagian, ada penyerapan energi. EK ≠EK’
e = 0 ==> Tumbukan tidak lenting/tidak elastis sama sekali, energi terserap secara maksimal. EK ≠EK’
Contoh :
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 40 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sempurna
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu memantul kembali dengan kecepatan 10 m/s, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e diantara 0 dan 1 dan disebut Tumbukan Lenting Sebagian
Jika benda dilempar ke dinding dengan kecepatan 40 m/s lalu menempel pada dinding, maka tumbukan tersebut memiliki koefisien restitusi e = 0 dan disebut Tumbukan tidak Lenting Sama sekali
Catatan : Untuk kasus dua buah benda bertumbukan, maka rumus koefisien restitusi menjadi :

TUMBUKAN DUA BUAH BENDABentuk persamaan Hukum Kekekalan Momentum menjadi :

Catatan pengerjaan soal :
1. Perhatikan arah gerakan benda, beri tanda negatif atau positif pada kecepatan sesuai dengan arah yang disepakati. Sebaiknya soal digambarkan supaya tidak salah menerapkan positif dan negatif.
2. Penyelesaian biasanya menggunakan 2 buah persamaan yang di substitusi dan eliminasi. Persamaan pertama diperoleh dari Hukum Kekekalan Momentum dan persamaan kedua diperoleh dari rumus koefisien restitusi.
3. Jika tumbukan bersifat lenting sempurna, maka bisa digabungkan dengan Hukum Kekekalan Energi Kinetik, yaitu :

4. Jika tumbukan bersifat tidak lenting sama sekali, maka :
v1’ = v2’ = vC = Kecepatan bersamaUntuk hal ini tidak usah masuk ke persamaan koefisien restitusi.

KASUS KHUSUS 1 :
Jika massa benda sama, maka kecepatan akhir masing-masing benda besarnya akan bertukar dengan kecepatan awal.
Mis : Dua buah benda dengan massa yang sama (5 kg) saling bertumbukan. Kec awal benda masing-masing v1 = 20 m/s, v2 = -30 m/s, maka berapakah kecepatan akhir masing-masing benda? Jawabannya : v1 = -30 m/s, v2 = 20 m/s (saling bertukar dengan awal)
KASUS KHUSUS 2 :
Bola dilepas di atas lantai dari ketinggian h lalu memantul kembali hingga ketinggian h’ (h’ tidak mungkin lebih besar dari h! Mengapa?). Maka besar koefisien restitusi dari bola dan lantai adalah :
Langganan:
Postingan (Atom)









