GERAK HARMONIK SEDERHANA DAN PEGAS

PERIODE (T) Dari suatu gerak berulang di dalam suatu sistem, yaitu yang bergetar atau berotasi dengan cara berulang-ulang, adalah waktu yang di butuhkan bagi sistem tersebut untuk menyelesaikan satu putaran penuh.dalam kasus getaran ,periode merupakan waktu total bagi gabungan gerak bolak-balik sistem.periode adalah jumlah detik per putaran (siklus).

FREKUENSI (f) adalah jumlah getaran yang di buat per satuan waktu atau banyaknya putaran per detik. Karena (T) adalah waktu untuk satu putaran, f = 1/T. Satuan frekuensi adalah hertz di mana satu putaran/det adalah satu hertz.

PERPINDAHAN (x atau y) adalah jarak benda yang bergetar dari posisi kesetimbangannya (posisi diam normal) yaitu dari pusat lintasan getarannya. Perpindahan maksimum disebut amplitudo.

GAYA PEMULIH adalah gaya yang berlawanan dengan perpindahan sistem; yang merupan hal yang penting agar getaran terjadi. Dengan kata lain, sebuah gaya pemulih selalu berarah sedemikian sehingga mendorong atu menarik sistem kembali pada posisi kesetimbangannya (diam normal).

SISTEM HOOKEAN (pegas,kawat,batang,dll) adalah sitem yang kembali pada konfigurasi awalnya setelah berubah bentuk dan kemudian dilepaskan .lebih lanjut, ketika sistem semacam ini diregangkan dengan jarak 𝑥 ( untuk penekanan , x adalah negatif)

GERAK HARMONIK SEDERHANA (GHS) adalah getaran yang dialami suatu sistem yangmemetuhi hukum hooke. Ciri GHS adalah bahwa sistem tersebut bersosialisasi pada suatu frekuensi tunggal yang konstan. Hal tersebut yang membuatnya disebut yang membuatnya di sebut harmonik “sederhana”.

GHS dapat dinyatakan dalam bentuk analitis dengan mengacu pada gambar sebelumnya dimana kita melihat bahwa perpindahan horizontal titik p di tentukan oleh 𝑎=𝑥 𝑐𝑜𝑠 𝜃. 𝐤𝐚𝐫𝐞𝐧𝐚 𝛉=𝝎𝒕=𝟐𝝅𝒇𝒕, dimana frekuensi sudut 𝝎=𝟐𝝅𝒇 adalah kecepatan sudut titik acuan pada lingkaran, kita memperoleh 

x = 𝑥0 cos⁡ 2𝜋𝑓𝑡 = 𝑥0 cos⁡𝜔𝑡

dengan cara yang sama, komponen vertikal gerak titik P 𝑑𝑖 𝑡𝑒𝑛𝑡𝑢𝑘𝑎𝑛 𝑜𝑙𝑒ℎ 

y = 𝑥0 sin 2𝜋𝑓𝑡 = 𝑥0 sin⁡𝜔𝑡

BANDUL SEDERHANA hampir mengalami GHS jika sudut aYunannya tidak terlalu besar. Periode getaran bandul dengan panjang L pada suatu lokasi dengan percepatan gravitasi g di tentukan oleh 

T=2𝜋√(𝐿/𝑔)

sehingga untuk mencari nilai gravitasi, dari rumus tersebut, didapatkan:

g = T^2/(4.𝜋^2.L)

Berikut praktek untuk menentukan nilai g dari beberapa kelompok mahasiswa:

dan

Read More

QUIZ Fisika Mekanika

ProProfs Quiz- Quiz Fisika Mekanika

Read More

QUIZ Hukum Newton

Read More

HUKUM-HUKUM NEWTON

Massa suatu benda adalah ukuran kelembamam (inersia) dari suatu benda tersebut. 

Kelembamam (inersia) adalah kecenderungan suatu benda yang diam dan suatu benda yang bergerak untuk terus bergerak dengan kecepatan tetap.

Kilogram standar adalah suatu benda yang massanya didefinisikan sebagai satu kilogram. 

Massa satu gram ekuivalen dengan 0,001 kg.

Gaya adalah suatu bentuk perubahan. Dalam mekanika, gaya adalah apa yg mengubah kecepatan suatu benda. Gaya adalah suatu besaran vektor, yang memiliki besar dan arah. Suatu gaya eksternal adalah gaya yang sumbernya terletak diluar sistem yang diamati.

Gaya eksternal total yang bekerja pada suatu benda menyebabkan benda tersebut mengalami percepatan searah dengan gaya tersebut.

Lihatlah animasi berikut ini

Newton adalah satuan gaya dalam SI. Satu newton (1N) adalah gaya resultan yang membuat massa 1kg mengalami percepatan 1 m/det2. Satu pound adalah 4,45N atau satu newton adalah sekitar seperempat pound.

• Hukum pertama newton : suatu benda yang diam akan tetap diam ; suatu benda yang bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan konstan, kecuali pada benda bekerja konstan

• Hukum kedua Newton : percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya yang bekerja.

Rumus : a=𝐹/𝑚 atau F= m.a

• Hukum ketiga newton : zat berinteraksi dengan zat-gaya timbul antara kedua kedua benda. Untuk setiap gaya yang bekerja pada satu benda terdapat gaya yang setara tetapi berlawanan arah, pada benda yang lain mengalami interaksi dengan benda yamg pertama.  Disebut hukum Aksi-Reaksi.

Hukum  gravitasi universal : ketika dua massa m dan m’ berinteraksi secara gravitasi, mereka saling tarik menarik dengan gaya besarnya sama. 

Rumus : FG =G𝑚𝑚′/𝑟2

1. Gaya Berat suatu benda (FW) adalah gaya gravitasi yang bekerja kearah  bawah pada benda tersebut. Hubungan antara massa dan berat : suatu benda dengan massa m yang jatuh bebas menuju bumi hanya akan dipengaruhi satu gaya-gaya tarik gravitasi yang kita sebut berat FW dari benda. 
2. Gaya tarik (Tensile) (FT) yang bekerja pada satu tali atau rantai adalah gaya yang bekerja pada saat meregang tali tersebut. Besar gaya tarik adalah tegangan (FT).
3. Gaya gesekan (Ff) adalah gaya tangensial yang bekerja pada suatu benda yang berlawanan arah dengan pergeseran benda tersebut diatas suatu permukaan yang sejajar.
4. Gaya normal (FN) Pada suatu benda yang ditumpu suatu permukaan adalah komponen gaya penumpu yang tegak lurus terhadap permukaan.

Dari ke-empat gaya tersebut, dapat diilustrasikan seperti gambar berikut:

Koefisien gesekan kinetik (µk) didefinisikan untuk kasus dimana suatu permukaan meluncur diatas permukaan lain dengan laju konstan.

Rumus : µk=(𝑔𝑎𝑦𝑎 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑘𝑎𝑛)/(𝑔𝑎𝑦𝑎 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙)=𝐹𝑓/𝐹𝑁

Koefisien gesekan statik (µs) didefinisikan untuk kasus dimana suatu permukaan berada pada ambang pergeseran diatas permukaan lain. Rumus : 

µs=(𝑔𝑎𝑦𝑎 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑘𝑎𝑛 𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚)/(𝑔𝑎𝑦𝑎 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙)=(𝐹𝑓 (𝑚𝑎𝑘𝑠))/𝐹𝑁

Analisis dimensi : semua besaran mekanik, seperti percepatan dan gaya dapat dinyatakan dalam bentuk 3 dimensi fundamental : panjang L, massa M, dan waktu T. 

Operasi matematika dengan satuan : bentuk-bentuk satuan harus dituliskan bersama dengan bilangannya dan harus mengalami operasi matematika yg sama dengan bilangannya. Besaran tidak dapat dijumlahkan atau dikurangkan secara langsung kecuali jika memiliki satuan yang sama.

Penerapan dari hukum Newton dapat dilihat pada video berikut:

Read More

Sistem Hidrolik

• Landasan Teori

Pengertian Sistem Hidrolik

Kata hidrolik berasal dari bahasa Inggris hydraulic yang berarti cairan atau minyak. Sistem hidrolis adalah tegnologi yang memanfaatkan fuida (zat cair) untuk melakukan gerakan segaris atau putaran. Dalam system hidrolik, fluida digunakan sebagai penerus gaya. Prinsip dasar hidrolik adalah jika suatu zat cairan dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke segala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya( Hukum Archimedes). Bentuk zat cair adalah menyesuaikan terhadap ruangan yang ditempatinya. Zat cair mempunyai sifat tidak dapat dikompresikan (uncrompressible), beda dengan gas yang baik di kompresikan.

 Seorang ilmuan Francis bernama Pascal menemukan pristiwa dasar tentang fluida yang ada kaitannya dengan cairan sebagai tenaga yang melipat gandakan gaya dan modifikasi gerakan-gerakan. Pascal mengatakan :

“ tekanan yang diberikan pada suatu fluida, akan diteruskan ke segala arah, bekerja dengan gaya yang sama besar pada luas yang sama dan bergerak kearah tegak lurus terhadap titik-titik mereka bekerja.”

            Prinsip kerja yang digunakan adalah Hukum Pascal, yaitu : benda cair yang ada di ruang tertutup apabila diberi tekanan, maka tekanan tersebut akan dilanjutnya ke segala arah dengan sama besar.Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Minyak mineral adalah jenis fluida cair yang umum dipakai. Pada prinsipnya mekanika fluida dibagi menjadi 2 bagian yaitu.

1.      Hidrostatik

            Yaitu mekanika fluida dalam keadaan diam disebut juga teori persamaan kondisi dalam fluida diam. Energi yang dipindahkan dari satu bagian ke bagian lain dalam bentuk energi tekanan. Contohnya adalah pesawat tenaga hidrolik.

2.      Hidrodinamik

            Yaitu mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran fluida yang mengalir. Dalam hal ini kecepatan aliran fluida cair yang berperan memindahkan energi. Contohnya Energi pembangkit listrik tenaga turbin air pada jaringan tenaga hidro elektrik. Jadi perbedaan yang menonjol dari kedua sistem diatas adalah keadaan fluida itu sendiri.

            Prinsip dasar dari hidrolik adalah sifat fluida cair yang sangat sederhana dan sifat zat cair tidak mempunyai bentuk tetap, tetapi selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya. Karena sifat cairan yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya, sehingga akan mengalir ke berbagai arah dan dapat melewati dalam berbagai ukuran dan bentuk, sehingga fluida cair tersebut dapat mentranferkan tenaga dan gaya. Dengan kata lain sistem hidrolik adalah sistem pemindahan dan pengontrolan gaya dan gerakan dengan fluida cair dalam hal ini oli. Fluida yang digunakan dalam sistem hidrolik adalah oli.

            Syarat-syarat cairan hidrolik yang digunakan harus memiliki kekentalan (viskositas) yang cukup, memiliki indek viskositas yang baik, tahan api, tidak berbusa, tahan dingin, tahan korosi dan tahan aus, minimla konpressibility.

• Landasan Kerja

Alat dan Bahan

Cara Membuat

• 1.      Lubangi stik dengan paku payung sebanyak 3 lubang (ujung kanan, ujung kiri, dan tengah) sesuai gambar di bawah ini

• 2.      Gabungkan dua stik, dititik yang tengah. Seperti gambar ini. Buatlah beberapa

 

• 3. Susun stik dengan mengaitkan ujung stik yang satu dengan ujung stik yang lainya, sesuai dengan keinginan keinginan anda. Seperti gambar dibawah ini

• 4.      Untuk puncaknya lubangi stik memanjang, seperti gambar di bawah ini

• 5.      Temperl kardus diatas stik yang sudah jadi, seperti gambar dibawah ini

• 6.      masukan selang indus ke dalam jarum suntik yang sudah di lepaskan dari  jarumnya lalu masukan air ke dalam suntikan tersebut. Seperti digambar ini

• 7.      kaitkan suntikan tersebut di samping stik triplek yang sudah jadi.seperti gambar berikut

Cara Kerja

1. Dorong salah satu suntukan agar dapat mendorong atau menekan bagian stiknya.
2. Kemudian denga dorongan tersebut stik dengan tersendirinya naik ke atas karena bawah ada tekananya.

• Hasil Pengamatan

            Dalam pembuatan sistem hidrolik ini kita dapat menggunakan bahan-bahan yang sederhana di lingkungan kita, yang mudah dan murah. Dalam proses pembuatan sistem hidrolik ini dapat membantu guru atau tenaga pengajar dalam menerangkan sistem hidrolik atau Tekanan pada anak di usia sekolah. Sistim hidrolik ini sangat banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Fungsi Hidrolik: 

1. Car Lifter ( Pengangkat mobil hidrolik)
2. Rem Hidrolik
3. Lengan Excavator
4. Mesin Press Hidrolik
5. Dongkrak hidrolik ( Hydraulic Jack )

• Pembahasan

            Pembuatan alat dengan sistem hidrolik diatas memang sangat mudah dan bahan-bahannya di temukan dikehidupan sehari-hari. Sistem hidrolik ini dapat membantu siswa mengetahui manfaat hidrolik dalam kehidupan sehari-hari. Sengan sistem hidrolik yang kami buat lebih sederhana namun pemanfaatnya sama yaitu saat stik didorok oleh tekanan air makan stik akan naik ke atas, hal ini diakibatkan ada tekanan dari air yang mendorong. Sistem kerja ini sama dengan dongkrak hidrolik.

• Kesimpulan

            Kata hidrolik berasal dari bahasa Inggris hydraulic yang berarti cairan atau minyak. Prinsip dari peralatan hidrolik memanfaatkan konsep tekanan, yaitu tekanan yang diberikan pada salah satu silinder akan diteruskan ke silinder yang lain., sesuai dengan hukum Pascal.Sistem hidrolik banyak memiliki keuntungan. Sebagai sumber kekuatan untuk banyak variasi pengoperasian. Keuntungan sistem hidrolik antara lain:

a.       Ringan

b.      Mudah dalam pemasangan

c.       Sedikit perawatan

d.      Sistem hidrolik hampir 100 % efisien, bukan berarti mengabaikan terjadinya gesekan fluida.

e.       Tenaga yang dihasilkan sistem hidrolik besar sehingga banyak diaplikasikan pada alat berat seperti crane, kerek hidrolik dll.

            Jadi, sistem hidrolik adalah suatu sistem pemindah tenaga dengan mempergunakan zat cair/fluida sebagai media/perantara. Karena sifat cairan yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya, akan mengalir ke segala arah dan dapat melewati berbagai ukuran dan bentuk. Untuk menjamin bahwa komponen hidrolik harus aman dalam operasinya, dapat dipenuhi oleh sifat zat cair yang tidak dapat dikompresi.

Berikut, video pembuatan dari alatnya, disimak aja ya,,,

Read More

Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Cahaya, Bunyi, Gerak

Energi adalah sesuatu yang dibutuhkan oleh suatu benda agar benda tersebut dapat melakukan usaha. Energi dapat hadir dalam lima bentuk, diantaranya: energi mekanik, energi kalor, energi kimia, energi elektromagnetik, dan energi nuklir. Energi dapat berubah bentuk, misalnya pada percobaan kita yaitu energi listrik diubah menjadi energi cahaya pada bola lampu. Energi dapat timbul dari berbagai sumber yaitu matahari, air, dan makhluk hidup. Peristiwa perubahan energy tersebut disebut konversi energi.

Energi listrik adalah energi yang disebabkan oleh mengalirnya muatan listrik dalam suatu rangkaian listrik tertutup. Dalam rumusnya energy listrik

W = V.l.t = P.t

Dengan ket:
W: Eenergi Listtrik
V: Tegangan Listrik
I: Kuat arus listrik
T: Waktu
P: Daya Listrik

Energi listrik juga sebagai bentuk energi yang digunakan untuk menggunakan peralatan listrik ataupun untuk menggerakkan peralatan mekanik sehingga mengubah energi listrik menjadi energi lain. Listrik merupakan kondisi dari partikel subatomic tertentu, seperti electron dan proton yang menyebabkan penarikan dan penolakan gaya di antaranya. Energi yang berpindah pada peristiwa konversi energi disebut dengan energi kalor. Kalor timbul akibat adanya perubahan suhu pada suatu benda.

C. Alat dan Bahan

Alat dan Bahan dapat dilihat pada tabel berikut

D. Langkah Kerja
 Rangkaian Listrik 

• (Energi listrik menjadi energy cahaya pada lampu)

1. Siapkan alat dan bahan
2. Kupas ujung kabel untuk mendapatkan tembaganya
3. Sambung salah satu ujung kabel dengan lampu, lalu ujung yang satunya dengan batu baterai lalu di solder dengan tenol untuk menempelkan ujung kabel dengan batu baterai
4. Jika sudah tersambung, potong salah satu tengah-tengah kabel tadi berguna untuk menyambungkan ke skalar (kabel yang menghubungkan antara lampu dengan batu baterai)
5. Agar terlihat rapi, scalar saya tancapkan di penghapus lalu kita tempelkan di rumah-rumahan

• (Energy listrik menjadi energy bunyi pada bel/alarm)

1. Siapkan alat dan bahan
2. Membuat perubahhan energy listri menjadi energy bunyi (bunyi menggunakan suara dynamo)
3. Kupas ujung-unjung kabel untuk mendapatkan tembaganya
4. Sambung salah satu ujung kabel tembaganya dengan dynamo
5. Sambung lagi ujung kabel dengan batu baterai dan jangan lupa di solder agar bisa nempel
6. Jika sudah, potong salah satu tengah-tengah kabel yang menghubungkan batu baterai dengan dynamo tadi berguna untuk menyambungkan ke skalar
7. Agar terlihat rapi, scalar saya tancapkan di penghapus lalu kita tempelkan di rumah-rumahan

• (Energi listrik menjadi energy gerak pada kipas atau kincir)

1. Siapkan alat dan bahan
2. Membuat perubahhan energy listrik menjadi energy gerak
3. Kupas ujung-unjung kabel untuk mendapatkan tembaganya
4. Sambung salah satu ujung kabel tembaganya dengan dynamo
5. Sambung lagi ujung kabel dengan batu baterai dan jangan lupa di solder agar bisa nempel
6. Jika sudah, potong salah satu tengah-tengah kabel yang menghubungkan batu baterai dengan dynamo tadi berguna untuk menyambungkan ke skalar
7. Agar terlihat rapi, scalar saya tancapkan di penghapus lalu kita tempelkan di rumah-rumahan
8. Dinamo ini kita buat seperti kincir angin agar terlihat bagus lalu kita variasi tempelkan di depan rumah-rumahan

 Rangkaian Rumah Kincir

1. Siapkan stik Eskrim secukupnya
2. Panaskan lem lilin dengan cara dibakar atau menggunakan alat tembak listrik
3. Susun stik Es krim menggunan lem lilin yang sudah di panaskan hingga membentuk rumah dan kincir
4. Setelah susunan rumah selesai, gabungkan dengan rangkaian listrik yang sudah dibuat dengan cara menutupi rangkain listrik tersebut.
5. Rangkain listrik rumah kincir siap digunakan.

Simak video berikut ini

video sains energi

 Cara kerja:

1. Pertama kita tekan tombol ON pada saklar untuk menyalakan lampu dan dinamo yang sudah di rangkai menjadi kincir (energy gerak) dan Bel (energy bunyi)
2. Setelah rangkaian sudah menyala semua kita bisa melihat apa saja energy yang dihasilkan
3. Kemudian tekan tombol OFF pada saklar untuk mematikan rangkaian yang telah dibuat.

E. Hasil Pengamatan

1. Semua rangkaian lampu, bel, dan kipas jika di sambungkan hanya menggunakan 1 baterai, dayanya tidak kuat (tidak bisa menyala)
2. Rangkaian ketiga listrik tersebut (cahaya, gerak, dan bunyi) bisa menggunakan 1 skalar tetapi boros penggunaan baterai karena sekali ON rangkaian tersebut menyala semua (tidak hemat)
3. Percobaan selanjutnya dinamo yang menghasilkan energy bunyi dan dinamo yang menghasilkan energi gerak jika di sambungkan dengan satu baterai ternyata energi dayanya tidak kuat (hanya menyala salah satu)
4. Rangkaian lampu dengan dinamo yang menghasilkan energi bunyi bisa di sambungkan hanya menggunakan satu baterai (satu batu baterai di gunakan untuk menyalakan lampu dan dinamo bunyi.

F. Pembahasan

Dari hasil pengamatan kami mengenai praktikum kali ini, tentang pembuatan project rangkaian listrik dari batu baterai, maka akan menghasilkan perubahan energi listrik menjadi energi cahaya, energi bunyi, dan energi gerak. Energi itu sendiri merupakan kemampuan suatu benda atau seseorang untuk melakukan usaha atau gerak. Dari usaha itu menghasilkan energi listrik yang diciptakan oleh elektron yang bergerak melalui konduktor listrik. Energi listrik dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya yaitu lampu yang berpijar terdapat filament yang mudah terbakar dari kawat wolfram halus yang berbentuk spiral. Di dalam bola kaca di isi gas argon dan nitrogen bertekanan rendah yang berguna untuk menyerap energi kalor dari filamen yang berpijar, sehingga filamen tidak cepat putus. Ketika arus listrik mengalir, filamen berpijar sampai suhu 1.000 derajat Celcius menghasilkan cahaya dan kalor. Lampu ini apabila digunakan terasa panas

karena banyak energi listrik yang berubah menjadi energi kalor, sehingga lampu tidak hemat listrik.

Perubahan energi listrik menjadi energi gerak, kincir yang telah kita pasang dihubungkan dengan saklar yang sudah di rangkai dan dihungkan dengan batu baterai akan energi listrik menjadi energi gerak. Kincir itu berputar atau bergerak karena adanya energi listrik yang telah di ubah menjadi komponen-komponen magnet tersebut menjadi energi gerak.

Perubahan energi listrik menjadi energi bunyi, bel yang telah terpasang dihubungkan dengan saklar yang sudah dirangkai dan dihubungkan dengan batu baterai sebagai energy listrik yang kemudian akan menghasilkan suara yang keluar dari sumber suara yang di sambungkan ke sumber listrik tersebut.

G. Simpulan

Dari rangkaian listrik rumah kincir yang kita buat, energy listrik dapat menghasilkan energi cahaya dari lampu, mengasilkan energi gerak dari dinamo yang diubah menjadi kincir, energi bunyi yang di hasilkan dari dinamo bekas mobil mainan. Jadi, semua rangkain tersebut dapat di jadikan pembelajaran IPA dengan tema rangkaian listrik di sekolah dasar. Selain itu juga dapat di jadikan miniature penghias ruangan karena bentuknya yang menarik.

H. Daftar Pustaka
http://sutryany.blogspot.com/2015/11/laporan-praktikum-4-listrik-ipa-1.html?m=1

Read More