SOAL FISIKA TENTANG SUHU DAN KALOR

Pada kesempatan ini kami akan memberikan beberapa oal fisika tentang tentang suhu dan kalor beserta jawabannya sehingga memungkinkan anda untuk mengasah kemampuan dalam menyelesaikan oal fisika tentang tentang suhu dan kalor. Pembahasan ini merupakan bagian kecil dari fisika dasar "Suhu dan Kalor". asah kemampuan anda dengan soal fisika tentang pemuaian gas, zat cair, dan zat padat.

Soal

batang beton yang digunakan sebagai kerangka pada sebuh jembatan memiliki panjang msing-masing 10 m. Jika koefisien muainya 12 x 10^-6, berapakah jarak celah minimum antara dua buah beton beton tersebut agar tidak saling bersinggungan ketika variasi suhunya -25 C hingga 45 C.

Jawaban : 8,4 x 10^-3 cm

Sebuah cincing emas memiliki diameter dalam 2,4 cm pada suhu kamar. Jika kaofisien emas 14 x 10^-6, berapakah perubahan diameternya ketika cincin ini dimasukkan ke dalam air yang mendidih?

Jawaban : 0.0027 cm

air raksa memiliki massa jenis 13,59 g/cm^3 apda suhu kamar. Jika koefisien muainya 1,8 x 10^-4, berapakah massa jenisnya pada suhu 100 C?

Jawaban : 13,4 g/cm^3

Sejumlah gas berada di dalam sebuah wadah tertutup pada suhu 20 C dan tekanan P. Jika gas tersebut dipanaskan sampai suhunya 60 C berpakah tekanannya sekarang??

Jawaban : 1,14 P

Setengah liter air pada suhu 30 C didinginkan sehingga 15 kkal kalor dilepaskan jika kalor jenis 1 kkal/kg.C, berapakah suhu akhir air?

Jawaban : 0 C

Air 0,5 kg pada suhu 20 C dipanaskan hingga menjadi uap air yang suhunya 110 C. jika kalor jenis air 4186 J/kg C, kalor jenis uap air 2010 J/kg.C, dan besar kalor uap untuk air 22,6 x 10^5 J/kg, berapakah banyaknya kalor yang diperlukan yntuk memanaskan ini?

Jawaban : 13,1 x 10^5 J

Seorang siswi ingin mengubah 0.5kg ari pada suhu 20 C menjadi balok es pada suhu -5 C di dalam sebuah lemari es. Berapakah banyaknya kalor yang dilepaskan dari air tersebut? Kalor jenis air 1 kkal/kg.C, kalor jenis es 0.5 kkal/kg.C, dan kalor beku air 79,7 kkal/kg.

Jawaban : 51,1 kkal.

Beberapa soal fisika tentang tentang suhu dan kalor mudah mudahan dapat membantu anda dalam mengasah kemampuan dan daya analisis soal fisika. Terimahkasi atas kerjasamnya. 

Read More »

Add Comment

Unknown Soal fisika

SOAL FISIKA TENTANG PERUBAHAN WUJUD ZAT DAN KALOR LATEN

Pada kesempatan ini kami akan memberikan beberapa soal tentang perubahan wujud zat dan kalor laten beserta jawabannya sehingga memungkinkan anda untuk mengasah kemampuan dalam menyelesaikan soal-soal fisika sentang perubahan wujud zat dan kalor laten. Pembahasan ini merupakan bagian kecil dari fisika dasar "Suhu dan Kalor". asah kemampuan anda dengan soal fisika tentang pemuaian gas, zat cair, dan zat padat.

"Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maka like fanpage di samping sebagai wujud partisipasi anda"

Soal.

sebuah teko listrik yang elemen pemanasnya mempu menghasilkan kalor sebanyak 2000 J setiap sekon berisi 1,2 kg air. Jika suhu air naik sebanyak 50K dalam waktu 2,5 menit. Hitunglah kapasitas kalor teko. Kalor jenis air = 4200 J/Kg.K
(Jawaban : 960 J/K)

Berapa banyakkah kalor yang dibutuhkanuntuk mengubah 2 gr es pada suhu 0C menjadi uap air pada suhu 100C? Kalor jenis  = 4200 J/kg.K; Kalor lebur es = 336 J/kg; Kalor uap air = 2260 J/g.
(Jawaban : 6032 Joule)

Berapakah kenaikan suhu air ketika 5 gr uap air pada suhu 100Cdilewatkan ke dalam 500 gr air yang suhunya 10 C? kalor uap air = 2260 J/kg dan kalor jenis air = 4200 J/kg.K
(Jawaban : 6,32 K)

Dalam sebuah termos terdapat 250 gr larutan kopi pada suhu 90 C. Kemudian sebanyak 20 gr larutan susu pada suhu 5 C yang ditambahkan ke dalamnya. Berapakah suh akhirnya? (asumsikan  :aolor jenis larutan kopi dan susu sama besar).
(Jawaban : 83,7 C)

Sepotong logam 50 gr yang suhunya 95 C dicelupkan ke dalam 250 gr air yang suhunya 17 C. suhu air akhir berubah menjadi 19,4 C. Berapakah jenis logam ini?

Beberapa soal fisika tentang perubahan wujud zat dan kalor laten mudah mudahan dapat membantu anda dalam mengasah kemampuan dan daya analisis soal fisika. Terimahkasi atas kerjasamnya.

Read More »

Add Comment

Unknown Soal fisika

SOAL FISIKA TENTANG PEMUAIAN GAS

Pada kesempatan ini kami akam memberikan beberapa soal latihan kepada teman-teman yang ingin mengasah kemampuannya dalam menyelesaikan soal fisika tentang pemuaian gas yang di lengkapi dengan solusi akhir/jawaban dari soal fisika ini. Selain gas, zat padat dan cair juga mengalami pemuaian namun prinsip pemuaian ketiga zat tersebut berbeda di bagi menjadi pemuaian zat padat, pemuana zat cair, dan pemuaian gas. 

Soal Fisika Tentang Pemuaian Gas

Suatu gas berada pada suhu 50C. Berapakah suhu agar volume gas menjadi berlipat dua jika tekanan dijaga konstant??

(Jawaban : 373C)

Seabuah wadah tertutup berisi hidrogen pada suhu 73K dan tekanan 76 cmHg. Jika wadah tersebut dipanaskan hingga mencapai suhu 400 K., dan volumenya menjadi dua kali lipat dari semula. Tentukan tekanan akhirnya!!!

(Jawaban : 208,9 cmHg)

Sebuah gelembung udara yang berada pada kedalaman 10 m di bawah permukaan air (p=1000 kg/m) memiliki volume 2,0 cm^3. Berapakah volumenya jika gelombang ini naik kepermukaan air? percepatan gravitasi g = 10 m/s^2.

(Jawaban : 3.98 cm^3)

Seorang pelayan sedang bekerja di dalam laut yang  massa jenisnya 1025 kg/m^3 pada saat tekanan admosfernya 100450 N/m^2. sebuah gelembung udara yang keluar dari tabung selamnya memiliki volume 3 kali lebih besar ketika mencapai permukaan air. Pada kedalaman berapakah penyelam tersebut bekerja?

(Jawaban : 20 m)

Sebuah drum yang kosong (hanya berisi udara pada suhu 20 C dan tekanan 1 atm) ditutup rapat-rapat. Kemudian drum ini dibawah kedalam terik matahari, sehingga suhunya naik menjadi 60 C. Berapakah tekanan akhir udara dalam drum ini? asumsikan bahawa drum tidak mengalami memuaian.

(Jawaban : 37,4 cm^3)

Semoga dengan lima soal fisika tentang pemuaian gas di atas dapat membantu anda untuk mengasah kemampuan analisis dan penyelesaian soal-soal fisika anda.

Read More »

Add Comment

Unknown Soal fisika

CONTOH SOAL PEMUAIAN ZAT CAIR DAN PEMBAHASANNYA

Pada Kesempatan ini kami akan memberikan beberapa contoh soal pemuaian zat cair serta pembahasannya.

Contoh Soal

No. 1
Sebuah wadah yang terbuat dari aluminium berisi penuh dengan 300 mL gliserin pada suhu 20C. Berapakah banyaknya gliserin yang tumpah jika wadah ini dipanaskan hingga suhu 110C? Koefisien muai panjang aluminium 2,55 x 10^-5 dan Koefeisien muai volume gliserin 5,3 x 10^4.
Solusi
soal ini dapat kita selesaikan dengan dua cara, pertama dengan menghitung secara terpisah pemuaian wadah dengan pemuaian gliserin dan cara kedua dengan menggunakan persamaan (Y=Yt+Yb). Pada kesempatan ini kita akan menyelesaikan soal ini dengan cara kedua.
Y=Yt+Yb        atau        Yt=Y-Yb
Yt = Y - Yb
Yt = (5,3 x 10^-4) - 3(2,55 x 10^-5)
Yt = 4,535 x 10^-4
MEnhitung perubahan volume (dV)  gliserin.
dV = Vo . Y . dT
dV = 300 mL (4,535 x 10^-4)(110C-20C)
dV = 12,24 mL
Ket:
Y=koefisien muai volume
Yt= Koefisien muai volume tampak
Yb= Koefisien muai volume bejana

Jadi Jumlah gliserin yang tumpah dari bejana sekitar 12, 24 mL
No. 2
Pada suhu 0C, massa jenis raksa 13600 kg/m^3. Hitunglah massa jenis raksa pada suhu 50C jika diketahui muai volume raksa sama dengan 1,82 x 10^-4.

solusi
Dengan persamaan berikut:
p =(po)/(1+Y.dT)
p = (13600)/(1+(1,82 x 10^-4)(50-0)
p = 13477 kg/m^3

Ket:
p = massa jenis zat cair
po=  massa jenis zat cair

Jadi massa jenis raksa pada suhu 50C sama dengan 13477 kg/m^3.

Soal Latihan

Pada suhu 20C sebuah botol bisa menampung 300 g zat cair sedangkan pada suhu 60C hanya menampung 298,2 g zat cair yang sama. Hitunglah koefisien muai volume zat cair jika diketahui koefisien muai botol yaitu 6,0 x 10^-6.
(Jawaban : 1,69 x 10^-4)

Misalkan anda memiliki sebuah botol 50 mL  yang terbuat dari bahan kaca yang pada suhu 0C berisi penuh bensin. Jika suhu dinaikkan menjadi 30C apakah bensin akan tumpah? Jika ya, berapa banyak? koefisien muai volume bensin 1240 x 10^-6 sedangkan koefisien muai volume kaa adalah 27 x 10^-6.
(Jawaban : ya, 1,82 mL)

Read More »

Add Comment

Unknown Contoh Soal

CONTOH SOAL PEMUAIAN ZAT PADAT

Berikut merupakan beberapa Contoh soal pemuaian zat padat dan pembahasannya serta dilengkapi dengan soal latihan yang dapat teman-teman pelajari di sendiri.

Contoh soal

Contoh soal 1

1Sebuah silinder yang diameternya 1,00000 cm pada suhu 30 C akan dimasukkan ke dalam seuah lubang pada seuah pelat baja yang diameternya 0,99970 cm pada suhu 39 C. Berapakah suhu pelat baja agar silinder bisa tetap dimasukkan ke dalam lubang tersebut? koefisien muai panjang baja diketahui 1,1 x 10^-5 per derejat celcius.

Pembahasan 

agar silinder tepat bisa masuk, diameter lubangharus sama dengan diameter silinder. Dengan demikian diameter luabang harus bertambah sebesar dL (Perubahan Panjang).

dL = (1,00000 - 0.99970)cm=0.00030 cm

Nilai dL yang diperoleh tersebut berarti lubang harus memuai sebesar 0,00030 cm. Sesuai dengan persamaan di bawah ini.

dL=a.L1.dT

ket:

a = koefisien muan panjang

L1=panjang mula-mula

dT=perubahan suhu

Maka, berdasarkan rumus di atas

dT= dL/a.L1

dT= (0.00030 cm)/((1,1 x 10^-5 )(0.99930 cm))

dT=27,3 C

Contoh soal 2

Suatu lempeng tembaga mempunyai luas 500 cm^2 pada suhu 10C. Hitunglah luasnya pada suhu 70C.  Jika dikethui koefisien muai panjang tembaga (a) yaitu 1,67 x 10^-5 

Pembahsan

sesuai dengan persamaan di bawah ini;

A = A1 (1 + 2*a*dT)

ket: (tanda * atau x berarti di kalikan )

A= luas penampang/benda.

A1= Luas penampang/benda mula

a= koefisien muai panjang

A = (500 cm^2)((1 + (2 *1,67 x 10^-5)(70-10))

A = 501,002 cm^2

Soal Latihan

Ketika suhunya di naikkan sebesar 60 C, sebuah logam yang mula-mula panjangnya sebesar 3 meter menjadi 3,00091 meter. Hitunglah koefisien muai panjangnya?? 

(Jawaban : 5,1 x 10^-6)

Koefisien muai panjang bahan botol sama dengan 8,3 x 10^-6. Jika botol mampu menampung 50,000 cm^3 pada suhu 15 C, berapakah kapasitasnya pada suhu 25 C?

(Jawaban : 50,012 cm^3)

Pada suhu 20 C massa jenis emas sama dengan 19,30 g/cm^3. Berapakan massa jenisnya pada suhu 90 C? Koefisien muai panjang emas sama dengan 1,42 x 10^-5.

(Jawaban : 19,24 g/cm^3)

Menara Eiffel yang terbuat dari baja (a=11,7 x 10^-6) memiliki tinggi 320 meter pada suhu 20 C. Berapakah Perubahan ketinggian menara ketika suhu berubah pada kisaran -20C sampai 35C?

(Jawaban : 20,6 cm)

Pada suhu -10C di malam hari pada musim dingin, panajng sebuah jembatan yang terbuat dari beton adalah 80 m. Berapakah pertambahan panjang jembatan ini pada saat siang hari di musim panas di mana suhu udara mencapai 30C? koefisien muai panjang beton sama dengan 1,2 x 10^-5.

(Jawaban : 38 mm)

Selamat mengerjakan contoh soal pemuaian zat padat. Good Luck

Read More »

Add Comment

Unknown Contoh Soal

BIOGRAFI JOHN DALTON

John Dalton (1766-1844) ialah seorang guru SMU di Manchester, Inggris. Ia terkenal karena teorinya yang membangkitkan kembali istilah "atom". Dalam buku karangannya yang berjudul New System of Chemical Philosophy ia berhasil merumuskan hal tentang atom sekitar tahun 1803.

Ia menyatakan bahwa materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Tiap-tiap unsur terdiri atas atom-atom dengan sifat dan massa identik, dansenyawa terbentuk jika atom dari berbagai unsur bergabung dalam komposisi yang tetap. Temuannya didasarkan pada sebuah eksperimen.

Berikut 5 Teori Atom Dalton:

1. Unsur-unsur terdiri dari partikel-partikel yang luar biasa kecil yang tidak dapat dibagi kembali(disebut atom).Dalam reaksi kimia,mereka tidak dapat diciptakan,dihancurkan atau diubah menjadi jenis unsur yang lain.
2. Semua atom dalam unsur yang sejenis adalah sama dan oleh karena itu memiliki sifat-sifat yang serupa;seperti massa dan ukuran.
3. Atom dari unsur-unsur yang berbeda jenis memiliki sifat-sifat yang berbeda pula.
4. Senyawa dapat dibentuk ketika lebih dari 1 jenis unsur yang digabungkan.
5. Atom-atom dari 2 unsur atau lebih dapat direaksikan dalam perbandingan-perbandingan yang berbeda untuk menghasilkan lebih dari 1 jenis senyawa

Walau di kemudian hari terbukti ada 2 di antara 5 teorinya yang perlu ditinjau kembali, ia tetap dianggap sebagai bapak pencetus teori atom modern, terlebih lagi karena teorinya tersebut mampu menerangkan Hukum kekekalan massa Lavoisier dan Hukum perbandingan tetap Proust.

Read More »

Add Comment

Unknown Tokoh

TEORI ATON DALTON

Teori atom Dalton.

Salam pengetahuan bagi teman-teman yang masih setia macari ilmu terutama ilmu eksakta di bidang fisika dan kimia. Dalam artikel tentang penjelasan teori atom dalton kami akan memberikan penjelasan yang cukup jelas mengenai struktur atom yang pernah di tawarkan oleh Jhon Dalton. Teori atom ini sangat fenomenal pada saat itu. 

Mendahului pembahasan tentang teori atom dalton maka kita harus mengenal siapa penemunya terlebih dahulu. Baca artikel tentang Jhon Dalton.

Semua materi yang ada di dunia ini merupakan perwujudan dari gabungan beberapa atom yang terstuktur. Keteraturan struktur atom ini sangat mempengaruhi bentuk atau tampilan dari sebuah materi.

Pada 1808,(abad 19)  ilmuan berkebangsaan inggris, John Dalton mengemukakan sebuah teori tentang materi atom yang dipubllikasikan dalam A New System of Chemical Philosiphy. Berdasarkan penelitian dan hasil- hasil perbandingannya, Dalton menyimpulkan sebagai berikut :

Kesimpula Dari eksperimen Dalton

Materi terdiri atas atom yang tidak dapat dibagi lagi.

Semua atom dari unsur kimia tertentu memiliki massa dan sifat yang sama.

Unsur kimia yang berbeda akan memiliki jenis atom yang berbeda.

Selama reaksi kimia, atom- atom hanya dapat bergabung dan dipecah menjadi atom- atom yang terpisah, tetapi atom tidak dapat dihancurkan dan tidak dapat diubah selama reaksi kimia tersebut.

Suatu senyawa terbentuk dari unsur- unsurnya melalui penggabungan atom tidak sejenis dengan perbandingan yang sederhana.

Ciri-Ciri Model Atom Dalton

Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil 

Atom meruakan partikel kecil yang tidak dapat dibagi lagi 

Atom suatu unsur sama memiliki sifat yang sama, sedangkan atom unsur berbeda, berlainan dalam massa dan sifatnya. 

Senyawa terbentuk jika atom bergabung satu sama lain 

Reaksi kimia hanyalah reorganisasi dari atom-atom, sehingga tidak ada atom yang berubah akibat reaksi kimia. 

Kelebihan Model Atom Dalton dan Kelemahan Model Atom Dalton 

Teori Atom Dalton mempunyai beberapa kelemahan bila ditinjau dari teoi atom modern. berbagai kelemahan teori atom Dalton adalah sebagai berikut :

Kelebihan Kelemahan Model Atom Dalton 

Kelebihan

Teori atom dalton merupakan teori pokok yang membuat ilmuan lain tertarik untuk mempelajari atom secara mendalam sehingga terdapat model-model atom yang lebih kompleks. 

Kelemahan

a. Dalton menerangkan bahwa atom tidak bisa dibagi lagi. Ternyata, seiring perkembangan ilmu dan teknologi, diketahui bahwa atom terbentuk dari partikel dasar yang lebih kecil daripada atom, yaitu elektron, proton, dan neutron.

b. Dalton beranggapan bahwa atom tidak bisa diciptakan ataupun dimusnahkan. ternyata, dengn menggunakan reaksi nulkir, satu atom dapat diubah menjadi aom unsur lainnya.

c. Dalton berpendapat bahwa atom pada suatu unsur memiliki kesamaan dalam berbagai hal ( massa, ukran, dan bentuk). Kini, telah dibuktikan adanya isotop, yakni atom yang sama mempunyai kesamaan nomor atom, tetapi nomor massanya berbeda.

d. menurut Dalton, perbandigan unsur dalam suatu senyawa memiliki perbandingan bilangan yang bulat dan sederhana. Namun, kini banyak ditemui senyawa dengan perbandingan bilangan yang tidak bulat dan tidak sederhana. Sebagai conohnya ialah senyawa C18H35O2Na.

Konsep atom Dalton jauh lebih terperinci daripada dan spesifik daripada konsep Democritus. Hipotesis pertama menyatakan bahwa atom dari unsur yang satu berbeda degan atom dari unsur yang lain . Dalton tidak mencoba untuk menggambarkan struktur atau susunan atom-atom - dia tidak mempunyai gambaran seperti apa sebenarnya atom itu.Tetapi dia menyadari bahwa perbedaan sifat yang ditunjukkan oleh unsur -unsur seperti hidrogen dan oksigen yang dapat dijelaskan dengan mengasumsikan bahwa atom-atom hidrogen tidak sama dengan atom-atom oksigen. Hipotesis kedua menyatakan bahwa untuk membentuk suatu senyawa, kita tidak hanya membutuhkan atom-atom dari unsur yang sesuai, tetapi juga jumlah yang spesifik dari atom-atom ini. Gagasan ini merupakan perluasan dari suatu hukum yang dipublikasikan pada tahun 1799 oleh seorang kimiawan Perancis Josept Prous.

Seomoga artikel "Teori atom Dalton" ini menjadi referensi buat teman-teman dalam melengkapi pustaka pengetahuan yang anda miliki.

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Modern

PENGUKURAN e/m BERDASARKAN PERCOBAAN J.J THOMPSON

Pengukuran e/m Berdasarkan Percobaan J.J Thompson.

PENDAHULUAN

Sinar katoda bukan “makhluk” yang langka lagi pada tahun 1897. Sinar ini telah ditemukan hampir tiga puluh tahun sebelumnya. Namun demikian, karakteristiknya belumlah diketahui secara jelas pada masa-masa awal penemuannya. Terdapat sejumlah bukti ilmiah tentang sinar katode ini yang kelihatannya bertentangan. Beberapa peneliti menggunakan jenis sinar ini untuk memberikan muatan pada partikel, misalnya pada ion dalam proses elektrolisis.Heinrich Hertz menemukan bahwa ternyata jenis sinar tersebut tidak dapat dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet sebagaimana yang seharusnya jika sinar tersebut merupakan muatan-muatan yang bergerak. Hertz kemudian menggolongkannya sebagai gelombang elektromagnetik. Tahun 1897,Joseph John Thompson, beserta Wiechert dan Kaufmann, dengan eksperimen masing-masing, menemukan bahwa sinar katode sesungguhnya adalah partikel bermuatan yang memiliki sifat aneh. Keanehan ini terletak pada fakta bahwa rasio massa terhadap muatannya memiliki orde 1000 kali lebih kecil dibandingkan ion yang paling ringan, ion hydrogen [2].Setelah elektron ditemukan oleh Thomson, dan diketahui sifat-sifatnya, banyak ditemukan dan dikembangkan alat-alat yang menggunakan dasar emisi atau pemancaran elektron, misalnya lampu-lampu reklame, lampu neon, televisi, dan lain-lain. Berawal dari sinilah eksperimen “Pengukuran e/m berdasarkan percobaan J.J. Thompson” perlu dilakukan.

Pengukuran e/m Berdasarkan Percobaan J.J Thompson ini bertujuan untuk mengetahui prinsip percobaan J.J. Thompson (1879) dan menentukan nilai e/m untuk partikel elektron. Eksperimen ini dilakukan dengan mempercepat berkas elektron melalui sebuah potensial yang besarnya diketahui. Sepasang kumparan Helmholtz digunakan untuk menghasilkan medan magnet seragam pada arah tegak lurus dengan berkas electron sehingga medan magnet ini menyimpangkan berkas elektron secara melingkar.

 TEORI

Pada tahun 1895 Jean Perrin seorang sarjana Prancis menemukan sifat lain dalam percobaannya, yaitu bahwa sinar katoda terdiri atas arus muatan negative yang keluar dari katoda. Hal ini didapatkan dengan menganalisis arah pembelokan sinar katoda saat didekatkan sebuah kutub magnet. Dengan demikian, sinar katoda juga dibelokkan oleh medan listrik. Penelitian tentang sinar katoda yangdirintis oleh Perrin dilanjutkan oleh beberapa orang sarjana antara lain William Crookes dan Joseph Thompson. Thompson berhasil menunjukkan bahwa partikel-partikel sinar katoda jauh lebih ringan daripada atom dan berada di semua bentuk benda [3]. Dalam eksperimen ini, berkas elektron dipengaruhi oleh gaya magnetik Fm. Gaya magnetik tersebutberperan sebagai gaya sentrifugal Fs. Oleh karena itu dengan menyamakan kedua gaya tersebut kita dapat menuliskan persamaan,

e/m=v/B.r     (1)

di mana  v= kecepatan elektron (m/s), B= rapat fluks magnet (T) dan r = jejari berkas elektron (m). Elektron dipercepat melalui potensial pemercepat V, dengan demikian energi kinetik elektron adalah,

e.V=1/2*mv^2      (2)

Kecepatan elektron menjadi:

v= (2.e.V/m)^1/2    (3)

Dalam percobaan ini digunakan persamaan akhir untuk analisis data, di mana:

e/m = 2V/B^2.r^2

Dengan,V= Potensial pemercepat (v), B= Kuat medan magnet = 7,80 x 10^-4 x I (Wb/m^2), a=Jejari kumparan Helmholtz (m), 

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Modern

CARA MENGHITUNG MASSA JENIS

Massa jenis merupakan sebuah ciri atau sfat dari material itu sendiri. Tidak semua benda yang ada di dunia ini memiliki massa jenis yang sama. Contohnya batu, batu bata memiliki massa jenis yang berbeda. Agar lebih jelas mengenai massa jenis zat kita langsung saja ke intinya, namun sebelum lanjut maka bantu kami klik gambar disamping. Berikut cara menghitung massa jenis suatu zat,

Apa itu sih massa jenis zat itu?

Massa jenis zat merupakan hasil bagi antara massa zat dan volume zat . Massa jenis zat (roh)sebanding dengan massa zat (m) dan berbanding terbalik dengan volume zat (v). Sehingga kita dapat menuliskannya dengan rumus :

ρ = m / v

dimana :

ρ : massa jenis zat

m : massa zat

v : volume zat

Bagaimana dengan satuan massa jenis ?

Massa merupakan salah satu dari 7 besaran pokok, sedangkan massa jenis merupakan salah satu besaran turunan. Satuan massa jenis diturunkan dari besaran pokok massa (kg) dan besaran pokok panjang (m). Satuan massa jenis dalam SI adalah kg/m3. Satuan massa jenis yang lain adalah gram/cm3.

Tabel 1. Massa jenis berbagai jenis zat

Dari tabel di atas kita dapat mengetahui bahwa kerapatan logam tertentu seperti platina atau emas jauh lebih besar dibandingkan zat-zat lainnya. Massa jenis berbagai zat berbeda-beda walaupun benda-benda tersebut jumlah atau volumenya sama. Massa Jenis zat yang umum digunakan sebagai patokan adalah Massa Jenis air dan Massa Jenis raksa. Massa Jenis air dalam wujud cair, yaitu 1000 kg/m^3 atau 1 g/cm^3, sedangkan raksa atau mercury memiliki Massa Jenis 13.600 kg/m^3 atau 13,6 g/cm^3.

Penting: 1000 kg/m^3 = 1 g/cm^3

Bagaimana cara menentukan massa jenis suatu zat ?

1.  menentukan massa jenis zat padat

a. Menentukan massa jenis zat padat yang bentuknya teratur.

Untuk menetukan massa jenis zat yang bentuknya teratur dengan cara menentukan massa benda tersebut dengan cara menimbang benda menggunakan neraca. Kemudian menghitung volume benda tersebut menggunakan rumus volume bangun ruang. Massajenis benda dapat diketahui dengan cara membagi massa benda dengan volume benda.

b. Menentukan massa jenis zat padat yang bentuknya tidak teratur.

untuk menentukan massa jenis zat yang bentuknya tidak teratur , seperti kerikil. Langkah pertama yang harus teman- teman lakukan adalah menentukan massa benda dengan cara menimbang benda tersebut menggunakan neraca. Langkah selanjutnya teman – teman menyediakan gelas ukur, kemudian gelas tersebut di isi dengan air. Teman-teman catat volume gelas ukur tersebut kemudian masukkan kerikil ke dalam gelas ukur dan catat volume gelas ukur setelah diberi kerikil. Hitung volume batu dengan cara mengurangi volume air di dalam gelas ukur setelah diberi kerikil dan volume air sebelum di beri kerikil. Kemudian hitung massa jenis keriki dengan cara membegi massa kerikil dengan volume kerikil.

2. Menentukan massa jenis zat cair

Massa jenis zat cair diukur menggunakan hidrometer. Untuk mengetahui massa jenis suatu zat cair dengan cara memasukkan hidometer ke dalam zat cair yang akan diukur. Hal yang harus diperhatikan saat menggunakan hidrometer adalah semakin dalam hidrometer tercelup maka massa jenis zat cair yang diukur semakin kecil.

Apa manfaat menghitung massa jenis suatu zat ?

Dengan menghitung massa jenis suatu zat temna-teman dapat memanfaatkan zat tersebut untuk suatu tujuan tertentu. Misalnya menghitung massa jenis aluminium, maka teman – teman dapat mengetahui mengapa aluminium digunakan sebagai bahan membuat pesawat terbang ?aluminium dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan pesawat terbang karena massa alumium kecil, sehingga massa jenis alumnium juga kecil. Massa jenis aluminium lebih kecil daripada massa jenis udara sehingga apesawat dapat terbang di udara

Contoh fenomena

Kapal Selam

Tahukah kamu mengapa es dapat terapung di air, sedangkan batu tenggelam dalam air? Es memiliki Massa Jenis lebih kecil dari air, sehingga es dapat terapung dalam air. Batu tenggelam dalam air karena memiliki massa jenis lebih besar daripada air. Tahukah kamu mengapa kapal selam dapat terapung dan tenggelam di air? Ketika terapung Massa Jenis total kapal selam lebih kecil dari air laut dan sewaktu tenggelam Massa Jenis total kapal selam lebih besar dari air laut. Kapal selam memiliki tangki pemberat yang berisi air dan udara. Tangki tersebut terletak di antara lambung kapal sebelah dalam dan luar. Tangki dapat berfungsi membesar atau memperkecilMassa Jenis total kapal selam. Ketika air laut dipompa masuk ke dalam tangki pemberat, Massa Jenis kapal selam lebih besar dan sebaliknya agar Massa Jenis total kapal selam menjadi kecil, air laut dipompa keluar.

Balon Gas 

Pernahkah kamu melihat balon udara? Tahukah kamu, gas apa yang terdapat di dalamnya? Balon gas berisi gas helium. Gas helium memiliki Massa Jenis yang lebih kecil dari udara, sehingga balon gas bisa naik ke atas.

Air Minum Dingin di Dalam Lemari Es

Suatu ketika kamu mungkin pernah melihat dalam botol air minum dingin yang berasal dari lemari es terdapat endapan kapur. Kenapa hal itu dapat terjadi? Air yang jernih dapat juga mengandung kapur, namun apabila dilihat langsung dengan mata tidak kelihatan. Ketika air dingin massa jenis air lebih kecil dan terpisah dari kapur sehingga kapur yang memiliki Massa Jenis lebih besar akan turun ke bawah dan mengendap.

Artikel di atas merupakan pemaparan cara menhitung massa jenis suatu zat, mudah mudahan anda dapa mendapatkan penjelasan yang cukup dalam artikel ini.

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Klasik

PRINSIP KERJA PENANGKAL PETIR

Petir merupakan sebuah fenomena alam yang kerap kita saksikan pada saat musim hujan. Sebelum membaca lebih jauh pada artikel ini, bantuk kami dengan mengklik gambar di samping. Fenomena ini telah diamati oleh para pendahulu kita sejak saman dahulu. Namuan pemanfaatan dari petir itu sendiri masih belum maksimal.  dalam sejarah yunani kuno, mereka memiliki dewa patir (zeus). Terdapat banyak anggapan terkait mengenai petir. Petir sering di ibatarkan pertanda pertarungan antara mahluk langit, kemurkaan para dewa, dan pertanda datangnya hujan. Belakangan ditemukan penelitian bahwa petir merupakan perbedaan potensial yang sangat tinggi di dalam awan.

Proses Terjadinya Petir

Terdapat dua tori yang dapat menjelaska petir secara ilmiah, yaitu:

1. Gesekan antar awan

Pada proses terjadinya petir di awan, teori ini berasumsi bahwa pada awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses bergeraknya awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainnya . Dari proses ini terlahir electron-electron bebas bermutan negatif yang memenuhi permukaan awan. proses ini bisa digambarkan secara sederhana pada sebuah penggaris plastik yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan kertas.

Pada suatu saat awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah petir dimungkinkan terjadi karena electron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi. kedua teori ini mungkin masuk akal meski kejadian sebenarnya masih merupakan sebuah misteri.

Petir yang menyambar bumi diakibatka karena adanya sifat konduktor dari bumi itu sendiri untuk menyerap medan listrik. Coba bayangkan jika bumi tidak dapat menyerap medan listrik yang timbul di awan. Pastinya kita akan diteror setiap hari oleh petir.

2. Proses ionisasi

Petir terjadi diakibatkan terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar awan dan kejadian Ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan perubahan padat (es) menjadi cair dan pada tahap pembekuan ini mencapai suhu dibawah 0 derajat yaitu antara -10 sampai -14 derajad celcius

Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda potensial cukup besar untuk menyambar permukaan bumi maka inilah yang disebut petir.

Macam-macam Penangkal Petir

Alam selalu menampakkan kemurkaannya yang begitu dahsyat, terkadang fenomena alam yang sering terjadi dapat menelan korban yang sangat banyak. Namun berbeda dengan petir, korban akibat sambaran petir tidak sebanyak korban akibat bencana alam seperti letusan gunung berapi, tsunami, longsor, dan banjir. Manusia selalu mencoba untuk menjinakkan keganasan alam,atau setidaknya menghidarinya, salah satunya adalah Sambaran Petir. dan metode yang pernah dikembangkan:

1. Penangkal Petir Kovensional / Faraday / Frangklin

Kedua ilmuan diatas Faraday dan Frangklin mengetengahkan system yang hampir sama , yakni system penyalur arus listrik dengan menghubungkan antara bagian atas bangunan dan grounding. Sedangkan system perlindungan yang dihasilkan ujung penerima / Splitzer adalah sama pada rentang 30 ~ 45 ‘ . Perbedaannya adalah system yang dikembangkan oleh Faraday bahwa Kabel penghantar terletak pada sisi luar bangunan dengan pertimbangan bahwa kabel penghantar juga berfungsi sebagai penerima sambaran, dan bentuknya Berupa sangkar elektris atau biasa disebut sangkar Faraday.

2. Penangkal Petir Radio Aktif

Penelitian terus berkembang dan dihasilkan kesimpulan bahwa petir terjadi karena ada muatan listrik di awan dihasilkan oleh proses ionisasi , maka penggagalan proses ionisasi di lakukan dengan cara memakai Zat beradiasi misl. Radiun 226 dan Ameresium 241 , karena 2 bahan ini mampu menghamburkan ion radiasinya yang bisa menetralkan muatan listrik awan.

Sedang manfaat lain adalah hamburan ion radiasi akan menambah muatan pada Ujung Finial / Splitzer dan bila mana awan yang bermuatan besar tidak mampu di netralkan oleh zat radiasi kemudian menyambar, maka akan condong mengenai unit radiasi ini . Keberadaan penangkal petir jenis ini sudah dilarang pemakaiannya , berdasarkan kesepakatan internasional dengan pertimbangan mengurangi pemakaian zat beradiasi dimasyarakat yang disinyalir mempunyai efek negatif pada lingkungan hidup dan kesehatan.

3. Penangkal Petir Elektrostatic

Prinsip kerja penangkal petir Elektrostatik mengadopsi sebagian system penangkal petir Radioaktif , yakni menambah muatan pada ujung finial / splitzer agar petir selalu memilih ujung ini untuk disambar . Perbedaan dari sisten Radioaktif dan Elektrostatik ada pada energi yang dipakai. Untuk Penangkal Petir Radioaktif muatan listrik dihasilkan dari proses hamburan zat beradiasi sedangkan pada penangkal petir elektrostatik energi listrik dihasilkan dari Listrik Awan yang menginduksi permukaan bumi.

Prinsip Kerja Penangkal Petir

1. Mekanisme Kerja

Ketika awan bermuatan listrik melintas diatas sebuah bangunan yang terpasang penangkal petir neoFlash, maka elektroda penerima pada bagian samping NeoFLASH ini mengumpulkan dan menyimpan energi listrik awan pada unit kapasitornya . Setelah energi ini cukup besar maka dilepas dan diperbesar beda potensialnya pada bagian Ion Generator.

Pelepasan muatan listrik pada unit Ion Generator ini di picu oleh sambaran, yakni ketika lidah api menyambar permukaan bumi maka semua muatan listrik di bagian ion generator dilepaskan keudara melalui Central Pick Up agar menimbulkan lidah api penuntun keatas ( Streamer leader ) untuk menyambut sambaran petir yang terjadi kemudian menuntunya masuk kedalam satu titik sambar yang terdapat unit Neoflash ini.

2. Kerja Simultan

Pada unit Penangkal Petir NEOFLASH secara simultan bekerja bergantian dari masing-masing unit penerima induksi , jumlahnya tergantung dari tipe dan modelnya. Bekerjanya secara bergantian dimana bila salah satu bagian unit melepaskan muatan ke udara / streamer maka ada bagian lain yang dalam proses pengisian muatan awan.

Tentu akurasi dan kemampuan Penangkal Petir NeoFlash masih tergantung dari 2 hal pendukung instalasi, yaitu:

1. Kabel Penghantar harus minimal 50 mm

2. Grounding maksimal 5 Ohm

Bila 2 syarat pendukung ini sudah terpenuhi maka kemampuan penangkal petir neoflash akan maksimal.

Referensi:
http://www.prinsipkerja.com/wp-comments-post.php

Read More »

Add Comment

Unknown Alat-alat

PRINSIP KERJA TRAFO

Prinsip kerja trafo mungkin menjadi pertanyaan besar bagi teman-teman yang masih asing dengan komponen elektronika. Namun pada dasarnya selain resistor, kapasitor, dioda, IC, trafo merupakan salah satu komponen dasar dalam elektronika. Sebelum melanjutkan membaca artikel ini sekiranya anda dapat membatu kami untuk mengkilik gambar disamping.

Apa itu TRAFO?

Pada ilmu elektronika trafo terogolong pada komponen aktif di mana komponen aktif akan berfungsi pada saat dialiri oleh arus listrik. Di dalam penggunaannya trafo berfungsi sebagai pengatur arus dan tegangan (menaikkan atau menurunkan arus dan tegangan) berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. 

Transformator diibaratkan sebagai sebuah jantung dalam transisi tegangan listrik. Penggunaan dari transformator sudah sangat sering kita rasakan dalam berbagai aktivitas sehari-hari yang kita lakukan. Namun mungkin hanya sebagian diantara kita yang mengerti tentang cara kerja transformator . Tidakah kalian tahu bahwa dalam sebuah transformator terdapat dua hukum yang bekerja yaitu hukum induksi faraday dan hukum Lorenz dalam menyalurkan daya. Kedua hukum ini bekerja bersamaan dalam sebuah transformator.

Gambar 1. Fluks pada transformator

Secara sederhana prinsip kerja transformator adalah seperti perputaran tegangan arus bolak balik (AC). Lebih detailnya tentang prinsip kerja ini adalah ketika lilitan primer dihubungkan dengan tegangan arus bolak balik maka menimbulkan perubahan arus listrik pada lilitan primer yang mempengaruhi medan magnet. Medan magnet yang telah berubah ini semakin diperkuat dengan adanya inti besi dan inti besi tersebut menghantarkannya ke lilitan sekunder. Hal ini akan mengakibatkan timbulnya GGL induksi pada masing-masing ujung lilitan sekunder. Efek dari peristiwa ini dinamakan induktansi timbal balik (mutual inductance). Prinsip kerja ini sama dengan induksi elektromagnetik dimana kesamaan ini adalah terdapat penghubung magnetik diantara sisi primer dan sisi sekunder.

Seperti yang telah dipaparkan sebelumnya pada paragraf pertama bahwa terdapat dua prinsip hukum dalam sebuah cara kerja transformator yaitu hukum induksi faraday dan hukum Lorenz. Dalam hukum induksi faraday menjelaskan bahwa gaya listrik melalui garis lengkung yang tertutup berbanding lurus dengan perubahan persatuan waktu dimana arus induksi dilingkari oleh lengkungan itu. Sedangkan hukum Lorentz menjelaskan bahwasanya arus bolak balik yang beredar mengelilingi inti besi berakibat pada berubahnya inti besi tersebut menjadi magnet. Kemudian apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu lilitan, maka lilitan tersebut akan mempunyai perbedaan tegangan pada kedua ujung lilitannya. Dari kedua hukum ini dapat disimpulkan bahwa baik hukum induksi faraday maupun hukum Lorenz diterapkan dalam bagaimana transformator bekerja.

Kerugian dalam Transformator

1. Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
2. Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
3. Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
4. Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
5. Kerugian arus Eddy. Kerugian yang disebabkan oleh ggl masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan ggl. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis.

Sekian penjelasan singkat mengenai prinsip kerja transformator. Semoga apa yang kami telah paparkan dalam artikel di atas dapat menjadi referensi buat teman-teman sekalian.

Referensi:

https://id.wikipedia.org/wiki/Transformator

http://komponenelektronika.biz/cara-kerja-transformator.html

*Yang ingin menjadikan artikel ini sebagai rujukan untuk artikel blog pribadi anda, sekiranya alamat blog kami anda cantumkan dalam artikel anda*

Read More »

Add Comment

Unknown Elektronika