Apabila kamu belum membaca artikel mengenai dinamika newton, penulis sarankan untuk mempelajari terlebih dahulu artikel-artikel sebelumnya tentang hukum-hukum gerak Newton sebelum kita memulai latihan soal pada halaman ini. Berikut ini adalah latihan soal dinamika Newton beserta pembahasan, terdapat lima butir soal dengan tingkat kesulitan sedang yang diambil dari berbagai tahun ujian: Soal 1. Balok A bermassa 2 kg, dan balok B bermassa 1 kg. Balok B mula-mula diam, dan bergerak menyentuh lantai setelah selang waktu? y = 25 m, \(g = 10 \ m/s^2\) (UMPTN 1991) Soal 2. Perhatikan gambar. Jika massa balok 4 kg dan gesekan antara balok dengan […]
Fisika
30 posts
Hukum Newton ketiga ini menyatakan bahwa semua gaya antara dua objek ada dalam besar yang sama dan arah yang berlawanan. Apabila objek A memberikan gaya FA pada objek B, kemudian B memberikan gaya FB pada A secara bersamaan, dua gaya ini sama besar tapi berlawanan arah: FA = -FB. Hukum ketiga ini menyatakan bahwa semua gaya-gaya adalah interaksi dari tubuh-tubuh yang berbeda, sehingga tidak ada sebuah gaya yang unidirectional atau sebuah gaya yang hanya beraksi pada satu tubuh. Hukum ini sering disebut dengan Hukum Aksi-Reaksi. [1] Aksi dan reaksi adalah simultan (bersamaan), sehingga tidak penting untuk menyebut yang mana adalah aksi […]
Kali ini kita masih akan membahas dinamika, khususnya hukum newton kedua. Dalam terjemahan Motte (1729), Newton mengatakan apabila sebuah gaya menghasilkan gerak, gaya lipat dua akan menghasilkan gerak lipat dua, gaya lipat tiga menghasilkan gerak lipat tiga, apakah gaya tersebut dikenakan bersama-sama dan sekaligus, atau secara bertahap dan berturut-turut. Dan gerak ini (yang selalu diarahkan dengan arah yang sama dengan gaya pembangkit), apabila tubuh (benda) sebelumnya telah bergerak, maka ditambahkan atau dikurangkan dari gerak sebelumnya, sesuai dengan apakah gaya-gaya tersebut secara langsung bergabung atau secara langsung bertentangan satu dengan yang lain; atau bergabung secara miring, ketika gaya-gaya adalah miring, sehingga […]
Pada pembahasan kinematika, kita telah mengetahui bahwa kinematika adalah cabang dari mekanika klasik yang mendeskripsikan gerak tanpa mempertimbangkan penyebabnya. Kali ini kita akan membahas dinamika, dinamika adalah cabang dari mekanika klasik yang berkaitan dengan studi gaya dan efeknya kepada gerak. [1] Dengan kata lain, dinamika mempelajari hubungan dari gaya dan gerak. Hubungan antara gaya dan gerak ini tertuang dalam tiga hukum newton tentang gerak. Kali ini kita akan membahas hukum Newton pertama. Law I: Every body persists in its state of being at rest or of moving uniformly straight forward, except insofar as it is compelled to change its state by […]
Artikel ini merupakan bagian dari bab besaran, satuan, dan pengukuran. Pada artikel sebelumnya kita telah membahas mengenai ketidakpastian dalam pengukuran, sekarang kita akan mencoba mengubah satuan dalam bentuk notasi ilmiah. Untuk itu mari kita mereview materi sebelumnya. Apa itu besaran dan satuan dalam fisika? Besaran adalah ciri fisik dari sebuah fenomena, benda, atau zat, yang dapat dikuantifikasikan melalui pengukuran. [1] Maksud dikuantifikasikan adalah diubah ke dalam bentuk angka. Satuan adalah ukuran pasti dari besaran fisik yang didefinisikan dan diadopsi dengan konvensi atau hukum, yang digunakan sebagai standar pengukuran dalam besaran fisik yang sama. [2] Notasi Ilmiah Kita mungkin masih ingat mengenai 7 […]
Pada bagian ini kita akan membahas angka penting (significant figures), aturan pembulatan, dan operasi hitung. Angka penting adalah digit angka yang memiliki makna dalam membentuk resolusi (akurasi dan presisi) pengukuran. [1] Dengan kata lain, ide di balik angka penting ini adalah ketika kita mempunyai angka-angka hasil pengukuran, kita tepat dalam menampilkan resolusi alat ukurnya. Sehingga, hasilnya tidak lebih (atau kurang) teliti daripada objek yang benar-benar kita ukur. Sebelum melihat beberapa contoh, mari kita meringkas aturan untuk angka penting: Semua angka yang bukan nol (1,2,3,4,5,6,7,8,9) merupakan angka penting. Angka nol diantara angka yang bukan nol adalah angka penting. Angka-angka nol awalan bukan angka […]
Pada bagian ini kita akan mempelajari hal-hal yang berkaitan dengan ketidakpastian, kesalahan, akurasi, dan presisi dalam pengukuran fisika. Ketidakpastian adalah parameter terkait dengan hasil pengukuran, yang mencirikan dispersi dari nilai-nilai yang cukup dapat dikaitkan dengan objek yang diukur. [1] Ketidakpastian memiliki dasar probabilistik dan mencerminkan pengetahuan yang tidak lengkap dari besaran tersebut. Dengan kata sederhana, ketidakpastian adalah keraguan yang muncul tentang hasil setiap pengukuran. Semua pengukuran besaran fisik selalu menghadapi ketidakpastian dalam pengukuran. Variabilitas dalam hasil pengukuran berulang muncul karena variabel yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran tidak mungkin untuk dijaga konstan. Bahkan jika "keadaan" dapat dikendalikan dengan tepat, hasilnya masih akan […]
Pada bagian sebelumnya kita telah membahas mengenai dasar-dasar kinematika gerak translasional (dua dimensi) dengan analisis vektor, sekarang kita akan melanjutkan pembahasan tersebut dengan kasus pada gerak parabola atau sering disebut juga dengan gerak peluru. Gerak ini termasuk ke dalam gerak dua dimensi, karena memiliki komponen gerak vertikal dan gerak horizontal. Definisi gerak parabola adalah bentuk gerak di mana suatu objek atau patikel (disebut peluru) dilemparkan dekat permukaan bumi, dan bergerak sepanjang lintasan melengkung yang hanya dipengaruhi aksi gaya gravitasi. Satu-satunya gaya yang signifikan yang mengenai objek adalah gaya gravitasi, yang memiliki arah ke bawah (menuju pusat bumi), yang menyebabkan arah […]
Pada bagian ini kita akan membahas mengenai kinematika gerak translasional (dua dimensi) dengan analisis vektor, sebelum masuk ke perhitungan ada baiknya kita mengetahui definisi dan formulasi rumus-rumus. Kinematika adalah cabang dari mekanika klasik yang mendeskripsikan gerak dari titik, objek, atau sistem (kelompok objek) tanpa mempertimbangkan penyebab dari gerak tersebut. [1] Gerak translasional adalah gerak yang melibatkan pergeseran objek pada satu dimensi atau lebih (sumbu x, y, atau z). [2] 1. Vektor Posisi Penulisan vektor dapat dilakukan dengan berbagai cara, tetapi yang umumnya digunakan dalam kinematika adalah penulisan dengan vektor satuan. \(\mathbf{r} = x\mathbf{i} + y\mathbf{j}\) Sehingga gambar di atas dapat dituliskan dengan \(\mathbf{r} […]
Gerak melingkar berubah beraturan adalah gerak objek pada lintasan lingkaran dengan percepatan sudut \(\alpha\) tetap. Percepatan sudut yang konstan ini membuat kecepatan sudut \(\omega\) berubah setiap detik, bisa lebih cepat atau lebih lambat, tergantung tanda positif/negatif pada percepatan sudut \(\alpha\). Sama dengan artikel gerak melingkar beraturan (GMB) sebelumnya, hubungan-hubungan besaran pada gerak melingkar berubah beraturan (GMBB) juga memiliki persamaan dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Berikut ini adalah perbandingan GLBB dan GMBB: [1] Dimana \(\theta\) adalah besar sudut lintasan melingkar yang ditempuh. \({\omega}_0\) adalah kecepatan sudut awal. \({\omega}_t\) adalah kecepatan sudut akhir. \(\alpha\) adalah percepatan sudut. \(t\) adalah waktu tempuh. […]
Pada artikel yang lalu kita sudah membahas mengenai gerak lurus, sekarang kita akan membahas gerak melingkar. Gerak melingkar beraturan atau uniform circular motion adalah gerak objek pada lintasan lingkaran dengan kelajuan tetap atau percepatan nol. Misalnya kita memutar benda bermassa tertentu pada seutas tali, maka terdapat beberapa besaran yang dapat kita analisis. Besaran-besaran pada gerak melingkar mirip dengan gerak lurus karena keduanya memiliki filosofi yang sama. Berikut ini adalah perbandingannya: [1] Ingat: \(\theta\) adalah besar sudut lintasan melingkar yang ditempuh. \(\omega\) adalah kecepatan sudut dengan arah melingkar. \(\alpha\) adalah percepatan sudut dengan arah melingkar. Lalu bagaimana hubungan antar besaran rotasional pada […]
Sebelumnya kita telah membahas gerak lurus dengan kecepatan tetap. Sekarang kita akan membahas gerak lurus berubah beraturan, atau yang sering disebut dengan gerak lurus dengan percepatan tetap. Apabila menggunakan ticker timer, dapat kita lihat bahwa jarak dari satu titik ke titik yang lain tidak sama. Hal ini berarti kecepatan dari benda yang diukur berubah dengan percepatan tertentu. Perhatikan pada benda yang mengalami percepatan positif (kecepatan naik), jarak titik akan semakin panjang, sebaliknya pada benda yang mengalami percepatan negatif (kecepatan turun), jarak titik akan semakin pendek. Bagaimana cara menghitung percepatan \(a\)? \[a = \frac{\Delta v}{\Delta t}\] \[a = \frac{v_t-v_0}{t_t-t_0}\] dimana \(v_0\) […]
Benda dikatakan bergerak apabila posisinya berubah terhadap suatu acuan. Gerak beraturan mengacu pada jenis gerak ketika jarak yang ditempuh oleh objek selalu sama tiap detik (kelajuan tetap), atau ketika kelajuan objek berubah dengan besar yang sama tiap detik (percepatan tetap). Pada bagian ini kita akan membahas gerak lurus beraturan, yaitu gerak dengan kecepatan tetap. 1. Jarak vs Perpindahan Jarak (distance) adalah besaran skalar, merupakan panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh benda. Perpindahan (displacement) adalah besaran vektor, yang merupakan perubahan posisi benda terhadap acuannya. Misalnya benda bergerak 10 m ke utara, kemudian 10 m ke selatan, maka jarak yang ditempuh adalah […]
Terdapat beberapa metode untuk menghitung besar resultan vektor dan arah resultan vektor, metode-metode tersebut menggunakan dasar trigonometri dan rumus sinus-kosinus untuk menyelesaikan soal-soal vektor, berikut ini adalah cara menghitungnya: 1. Menggunakan Aturan (Rumus) Kosinus Untuk menghitung resultan vektor pada sembarang sudut, maka kita dapat menggunakan rumus kosinus, yaitu: \(a^2 = b^2 + c^2 - 2.b.c.\cos A\) Misalnya terdapat dua buah vektor 50N dan 80N yang membentuk sudut \(180^{\circ} - A = 30^{\circ}\) seperti pada gambar di bawah ini, tentukan besar dan arah resultan vektor. Pertama-tama, untuk dapat menggunakan aturan kosinus, kita harus memodifikasi segitiga tersebut menjadi seperti gambar di bawah […]
Pada musim kemarau, cuaca terasa begitu terik sehingga kita jadi mudah merasa dahaga. Salah satu pilihan yang paling sering dipilih oleh kebanyakan orang untuk mengatasi dahaga di cuaca yang terik adalah dengan meminum air es. Lalu bagaimana es bisa terbentuk? Es yang biasanya digunakan sebagai minuman, dibentuk melalui proses pembekuan. Air yang dimasukkan ke dalam freezer lama kelamaan akan berubah menjadi es. Perhatikanlah bagaimana wujud dari es yang baru dikeluarkan dari freezer, keras bukan? Mengapa air bisa berubah wujud menjadi keras? Dalam fisika terdapat 4 wujud benda, yaitu padat, cair, gas dan plasma [1], namun saat ini plasma belum banyak dibahas di […]
Niels Henrik David Bohr (1885-1962) adalah seorang fisikawan Denmark yang berkontribusi dalam upaya manusia untuk mengerti struktur atom dan teori kuantum. Karya Bohr merupakan pondasi yang sangat mendasar dalam struktur atom dan teori kuantum, oleh karena itu ia diberi hadiah nobel dalam fisika pada tahun 1922. Bohr juga adalah seorang filsuf dan promotor untuk riset ilmiah. [1][2] Pada tahun 1913, Bohr melakukan pengamatan pada spektrum atom hidrogen. Mengacu pada teori mekanika kuantum milik Planck, Bohr memodifikasi teori atom Rutherford. Dari percobaannya pada atom hidrogen, spektrum garis menunjukkan bahwa elektron hanya beredar pada lintasan-lintasan dengan energi tertentu. Berdasarkan hal ini, maka […]
Ernest Rutherford (1871-1937) adalah seorang kelahiran Selandia Baru, seorang fisikawan Inggris, yang dikenal sebagai bapak fisika nuklir. Ia juga salah satu pelaku eksperimen fisika terbaik sepanjang masa. Rutherford berhasil mematahkan model gurunya sendiri, yaitu J. J. Thomson. Pada masa itu, semua orang membayangkan atom berbentuk seperti roti kismis, dan Rutherford ingin membuktikan kebenaran model atom gurunya tersebut. [1] Melalui percobaan yang dilakukan diantara tahun 1908-1913 oleh kedua muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden, partikel alfa (sinar alfa) ditembakkan pada lembaran lempeng (foil) emas yang tebalnya hanya 1/3000 inci lalu melacak jejak partikel tersebut. Eksperimen ini dikenal dengan Geiger–Marsden experiment atau […]
Sir Joseph John "J. J." Thomson (1856-1940) adalah seseorang yang dikenal luas dalam ditemukannya elektron. Thomson adalah seorang Cavendish Professor (sebutan untuk posisi senior di Universitas Cambridge) dalam Fisika Eksperimental. Pada tahun 1897, dari percobaan yang dilakukannya dengan menggunakan tabung sinar katode, didapatkan bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negatif. [1] Namanya sebagai penemu elektron ini menjadi topik yang menarik. Jelas, bahwa dia tidak menemukan tabung vakum atau sinar katode, lalu apa yang menyebabkan Thomson dikatakan penemu elektron? Thomson membuat estimasi yang baik pada muatan (e) dan massa (m), ia menemukan pada partikel sinar katode yang ia beri […]
John Dalton (6 September 1766 – 27 Juli 1844) adalah seorang berkebangsaan Inggris yang merupakan ahli kimia, fisika, dan meteorologi. [1] Dia sangat dikenal karena pelopor dalam pengembangan teori atom modern. Teorinya tentang atom ditunjang oleh dua teori yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) yang berbunyi, "massa zat sebelum dan sesudah reaksi sama" dan hukum perbandingan tetap (hukum Proust) yang berbunyi, "perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap dan tertentu." Ia mempublikasikan teori tentang atom pada tahun 1808 dalam buku yang berjudul "New System of Chemical Philosophy." Temuannya didasarkan pada eksperimen dan hukum kombinasi kimia, beberapa postulat Dalton antara […]
Beberapa dari kita mungkin pernah berpikir, benda apa yang paling kecil di muka bumi ini? Beberapa mungkin lebih sering menebak yang terkecil di muka bumi ini adalah semut, kuman, bakteri, dan sebagainya. Namun tahukah kalian bahwa benda kecil tersebut masih bisa dibelah lagi? Lalu apa sebutan untuk benda yang super kecil hingga tak dapat dibelah lagi? Benda tersebut, diberi nama atom. Atom merupakan bagian terkecil dari suatu benda, yang masih memiliki sifat asli dari benda tersebut. Sejarah teori atom berawal dari Democritus, seorang filsuf Yunani yang pada masa itu berpendapat misalnya kita memiliki sebuah apel, dan membelahnya menjadi dua, empat, […]
Sejarah satuan waktu (sekon) mungkin adalah hal yang cukup menarik sekaligus sedikit rumit untuk dijelaskan. Sekon atau biasa dikenal dengan detik, berasal dari bahasa Inggris second. Istilah second sendiri pertama kali digunakan pada tahun 1000 Masehi oleh cendekiawan muslim al-Biruni dalam bahasa Arab, dan mendefinisikannya sebagai 1/86.400 dari hari matahari rata-rata (mean solar day). Hari matahari adalah perhitungan dari berlalunya waktu berdasarkan posisi matahari di langit. [1] Definisinya tidak berubah dari tahun 1000 sampai 1960, di mana waktu saat itu didefinisikan sebagai periode orbit bumi mengelilingi matahari. Untuk mendefinisikan satuan waktu dengan lebih presisi, konferensi CGPM ke 11 (1960) mengadopsi […]
Pada akhir abad ke 18, satu kilogram adalah massa dari satu desimeter kubik air. Pada tahun 1889, konferensi CGPM (CGPM: Conférence Générale des Poids et Mesures) pertama, mengakui prototipe internasional kilogram pertama, terbuat dari platinum-iridium, dan kemudian dideklarasikan: Prototipe ini selanjutnya akan dianggap sebagai satuan massa. [1] Gambar dibawah ini menunjukkan replika prototipe internasional platinum-iridium yang disimpan di BIPM (BIPM: Bureau International des Poids et Mesures) pada kondisi yang sudah diatur pada CGPM pertama tahun 1889. CGPM ketiga pada tahun 1901, menghasilkan sebuah deklarasi yang bertujuan untuk mengakhiri ambiguitas dari penggunaan kata "berat" yang sangat populer, menyatakan bahwa: The kilogram […]
Sejarah satuan panjang (meter) kembali setidaknya pada abad 18. Pada saat itu, terdapat dua pendekatan yang bersaing untuk mendefinisikan standar satuan dari panjang. Beberapa menyarankan definisi dari meter sebagai panjang dari pendulum dalam setengah periode dalam satu detik (Pendular). Beberapa lagi menyarankan meter sebagai 1/(10 juta) dari panjang meridian bumi sepanjang kuadran (1/4 lingkaran bumi) (Meridional). Pada 1791, sesudah Revolusi Perancis, French Academy of Sciences memilih definisi meridian daripada pendulum karena gaya gravitasi sedikit bervariasi sepanjang permukaan bumi, yang berpengaruh pada periode pendulum. [1] Jadi, meter diharapkan untuk sama dengan 10-7 atau 1/(10 juta) dari panjang meridian melewati paris dari kutub […]
Pada artikel sebelumnya, kita telah membahas mengenai pengertian pengukuran, besaran dan satuan. Kali ini, kita akan mengulas lebih rinci mengenai besaran dan satuan. Besaran Fisika, merupakan besaran yang diperoleh dari hasil pengukuran. Ini merupakan besaran yang didapat dari hasil membandingkan benda yang hendak diukur dengan alat ukur yang memiliki satuan, seperti misal mengukur berat badan (massa badan) dengan menggunakan alat ukur berupa timbangan. Karena harus melalui proses pengukuran, besaran fisika memiliki syarat utama yaitu menggunakan alat ukur dan memiliki satuan. Sebenarnya Ada Berapa Jenis Besaran Didalam Fisika? Didalam Fisika, ada dua jenis besaran yang didasarkan pada Sistem Internasional (International System […]
