Kamis, 27 Juni 2013

BIOGRAFI ALBERT EINSTEIN - PENEMU FORMULA E=MC2

Biografi Albert Einstein (1879-1955) - Einstein adalah ahli fisika teori yang terbesar sepanjang abad, ahli pikir yang paling kreatif di dunia, orang Jerman keturunan Yahudi, pembenci nasionalisme Jerman, warga Amerika Serikat, doktor, guru besar, pengarang, pemain biola, idealis, pecinta perdamaian (pembenci perang), pemenang Hadiah Nobel untuk fisika karena menemukan teori foton cahaya (1921): penemu formula E=mc2 (E=energy, m=massa, c=kecepatan cahaya). Pada umur 26 tahun ia menemukan teori relativitas khusus (1905).pada umur 37 tahun ia menemukan teori relativitas umum (1916). Einstein lahir di Ulm, Wurttemberg, sekarang di Jerman Barat, pada tanggal 14 Maret 1879 dan meninggal pada tanggal 18 April 1955 di Princeton, New Jersey, Amerika Serikat, pada umur 76 tahun karena aorta (batang nadi) pecah.

Biografi Lengkap Penemu Genius, Albert Einstein 
Ayahnya bernama Herman, ibunya bernama Paulina Koch. Ayahnya memilki perusahaan kecil yang membuat alat-alat listrik. Satu tahun sesudah Einstein lahir keluarga itu pindah ke Munich, Jerman. Ketika anak yang sebaya sudah dapat bicara, Einstein belum dapat. Orang mengira bahwa Einstein yang terlambat perkembangannya. Pada umur 5 tahun ia diberi ayahnya kompas. Ia heran mengapa jarum kompas tetap menunjuk ke utara meskipun kompas diputar kearah mana pun. Kelak ia tahu bahwa belakang semua benda yang tampak ada kekuasaan yang mahabesar yang tak tampak.
Di SD Einstein sama sekali tidak menonjol, bahkan seperti Newton dan Edison ia termaksuk anak yang bodoh. Ia tidak suka pada disiplin sekolah yang keras. Ia tidak suka mata pelajaran hafalan seperti sejarah, geografi dan bahasa. Ia tidak suka menghafal fakta dan data. Ia hanya tertarik pada fisika dan matematika, terutama bagian teori. Seperti Newton dan Edison kegemarannya yang sangat menonjol adalah membaca, berpikir dan belajar sendiri. Guru-gurunya menganggap dirinya pemalu, bodoh, malas belajar dan suka menentang tata tertib.

Karena ia hanya mau mempelajari fisika dan matematika maka ia tamat SMP tanpa mendapat ijazah. Si calon genius itu tidak lulus SMP! Padawaktu itu perusahaan ayahnya bangkrut. Ayahnya lalu pindah ke Swiss. Di Swiss Einstein melanjutkan sekolahnya. Ia dapat lulus SMA tapi tidak menempuh ujian masuk Perguruan Tinggi, ia tidak lulus! Ia baru lulus setelah menempuh ujian yang kedua. Lalu ia diterima di Institut Politeknik di Zurich, Swiss. Tapi ia jarang ikut kuliah. Ia lebih suka membaca dan belajar sendiri fisika teori. Namun ia dapat lulus dari Perguruan Tinggi itu karena meminjam catatan teman sekuliah. Pada umur 21 tahun ia jadi warga negara Swiss. Tapi ia tidak segera mendapat pekerjaan. Ia menganggur selama dua tahun. Baru pada tahun 1902 pada umur 23 tahun, ia mendapat pekerjaan dikantor paten di Bern setelah jadi guru matematika selama dua bulan. Namun tiap ada kesempatan ia selalu berpikir dan mempelajari fisika teori.
Pada umur 24 tahun ia kawin dengan Mileva Marie, bekas teman sekuliah. Mereka dikarunia dua orang anak laki-laki. Tapi perkawinan mereka tidak bahagia. Pada tahun 1905 pada umur 26 tahun, Einstein menemukan relativitas khusus. Ia lalu diangkat jadi professor fisika teori di Universitas Jerman di Praha (1912). Tahun berikutnya ia diangkat jadi direktur Institut Fisika Kaisar Wilhelm di Berlin. Sebenarnya ia segan kembali ke Jerman. Tapi jabatan itu memberikan waktu berlimpah-limpah kepadanya untuk berpikir karena tak ada tugas resmi atau kewajiban mengajar. Ia terpaksa menerima jabatan tersebut dan kehilangan istri, karena Mileva tidak mau ikut ke Jerman. Mereka akhirnya bercerai.

Einstein menemukan teori relativitas umum pada tahun 1916. Ketika hitler jadi diktator di Jerman dan bermaksud membunuh semua orang Yahudi yang tertangkap, Einstein pindah ke Amerika Serikat (1933) dan bekerja pada Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey. Ia minta gaji yang sangat rendah hingga Institut itu terpaksa menaikkan gajinya sebelum ia mulai bekerja. “Selama saya boleh memilih, saya hanya akan tinggal di negara dimana kebebasan politik, toleransi dan persamaan semua warga negara didepan hukum merupakan peraturannya”. Ia datang di Amerika bersama Elsa, istrinya yang kedua. Tidak seperti Mileva yang lebih mencintai tanah airnya daripada suaminya, Elsa mau mengikuti Einstein kemana pun ia pergi.

Meskipun membenci perang pada tahun 1939 Einstein berkirim surat kepada Presiden Roosevelt agar Amerika Serikat membuat bom atom sebelum didahului oleh Jerman. Bom atom itu dimaksudkan untuk menghentikan perang. Harapan Einstein memang akhirnya terkabul. Tapi ia mengecam dengan pedas pada perguruan-perguruan tinggi yang mengajarkan ilmu perang dan bukannya cara menciptakan perdamaian. Bersama Bertrand Russell, ahli filsafat dan matematika Inggris, ia membuat deklarasi antibom-H dan antiperang.

Einstein adalah orang yang dalam imannya meskipun tidak memeluk agama tertentu, ia percaya bahwa alam semesta tidak terjadi karena kebetulan atau kekacauan. Ia percaya bahwa alam semesta diciptakan Tuhan dan Tuhan menata alam semesta dengan hukum-hukum dan aturan-aturan yang rapi dan harmonis. ‘’Hal yang paling tidak dapat dipahami tentang dunia adalah bahwa dunia dapat dipahami,” katanya. Tentang bagaimana ia bekerja, Einstein berkata, “Saya berpikir terus-menerus, berbulan-bulan dan bahkan bertahun-tahun. Sembilan puluh Sembilan kali kongklusi saya keliru. Tapi yang keseratus kalinya saya benar.”


Sumber.

Rabu, 26 Juni 2013

Besaran, Satuan, Dimensi dan Angka Penting

Besaran dan Satuan

Dalam kehidupan sehari-hari, kita pernah berkata bahwa ukuran kereta api itu panjang sekali, atau pohon itu tinggi dan rindang. Ada dilain waktu, teman kita yang bertanya : waktu sekarang menunjukkan pukul berapa? Dari beberapa ungkapan diatas, seperti panjang atau tinggi dan waktu, merupakan besaran yang dikenal dalam fisika. Dengan demikian definisi besaran dalam fisika dapat ditulis :  Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur yang memiliki nilai dan satuan. Besaran ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran. Oleh karena suatu besaran berbeda dengan besaran lainnya, maka ditetapkanlah satuannya untuk tiap besaran. Contoh : Besaran panjang satuannya meter. Besaran waktu satuannya detik atau sekon, dan seterusnya. Jadi Satuan adalah sesuatu atau ukuran yang digunakan untuk menyatakan suatu besaran. Dalam Fisika dikenal dua jenis besaran, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

Besaran pokok dan Besaran Turunan

Besaran pokok :

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Didalam System Internasional terdapat 7(tujuh) besaran pokok yang memiliki dimensi dan 2(dua) besaran tambahan yang tidak memiliki dimensi. Tabel dibawah menunujukkan 7(tujuh) besaran pokok dalam System Internasional, yang memiliki dimensi dengan satuannya.
Tabel Besaran pokok dalam Sistem Internasional :
Tabel Besaran Pokok 1-1
Besaran pokok lainnya yang merupakan besaran pokok tambahan dan tidak memiliki dimensi ada 2 (dua), yaitu Besaran sudut datar dengan satuan Radian dan Besaran Sudut Ruang dengan satuan Steradian

Besaran Turunan :

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besarn pokok.  Contoh : Besaran Pokok Panjang mempunyai turunan Luas dan Volume. Beberapa besaran Fisika yang termasuk besaran turunan adalah,  Massa jenis, Kecepatan, Percepatan, Berat,  gaya, Momentum, Impuls, Momen gaya, Medan Listrik, Usaha, Energi, daya dan masih banyak lagi.

Satuan :

Satuan adalah sesuatu atau ukuran yang digunakan untuk menyatakan suatu besaran. Ada 2(dua)  macam sistem satuan yang  banyak digunakan untuk pengukuran besaran , yaitu sistem Inggris dan sistem Metrik. Sistem Metrik lebih banyak dipakai oleh sebagian besar  negara di Eropa dan lainnya, sedangkan sistem Inggris hanya dipakai oleh Negara-negara Inggris, Amerika dan bekas jajahannya.
Dalam sidangnya  pada tahun 1960, CGPM (Conference Generale des Poldes et Mesures) telah meresmikan suatu sistem satuan yang dikenal dengan System Internationale d’Unites, disingkat SI .
System ini terdiri atas 7 (tujuh)  besaran pokok dan 2(dua) besaran tambahan yang dapat anda lihat pada tabel besaran  1-1 tersebut diatas.
Satuan System International tersebut ditetapkan sebagai berikut :
Untuk Besaran Pokok :
Panjang
Satuan panjang adalah meter.
Definisi satu meter :
satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya (dalam vakum) dalam selang waktu 1/299 792 458 sekon.
Massa :
Massa zat merupakan kuantitas yang terkandung dalam suatu zat. Satuan massa adalah  kilogram  (disingkat kg)
adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan di lembaga Timbangan dan Ukuran Internasional (CGPM ke-1, 1899)
Waktu :
Satuan waktu adalah sekon (disingkat s) atau detik
Definisi :
adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom sesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9 192 631 770 kali dalam transisi antara dua tingkat energi di tingkat energi dasarnya (CGPM ke-13; 1967)
Kuat arus listrik :
Satuan kuat arus listrik adalah Ampere (disingkat A)
Definisi
adalah kuat arus tetap yang jika dialirkan melalui dua buah kawat yang sejajar dan sangat panjang, dengan tebal yang dapat diabaikan dan diletakkan pada jarak pisah 1 meter dalam vakum, menghasilkan gaya 2 X 10-7 newton pada setiap meter kawat.
Suhu
Satuan suhu adalah Kelvin (disingkat K)
Definisi :
adalah 1/273,16 kali suhu termodinamika titik tripel air (CGPM ke-13, 1967).
Dengan demikian, suhu termodinamika titik tripel air adalah 273,16 K. Titik tripel air adalah suhu dimana air murni berada dalam keadaan seimbang dengan es dan uap jenuhnya.
Jumlah molekul
Satuan jumlah molekul adalah Mol.
Intensitas Cahaya
Satuan intensitas cahaya adalah kandela (disingkat cd).
Definisi
adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 X 1012 hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut (CGPM ke-16, 1979)
Besaran turunan :
Contoh besaran turunan:
Luas
Satuan dari luas adalah meter kuadrat disingkat m²
Volume
Satuan dari volume adalah meter kubik disingkat m³
Kecepatan
Satuan kecepatan adalah meter per detik  disingkat m/s.
Percepatan
Satuan percepatan adalah meter per detik kuadrat disingkat m/s².
Gaya
Satuan gaya adalah Newton disingkat N. Dalam Sistem Satuan Internasional (SI) satuan gaya adalah kg m/s².  Didalam penggunaan satuan , anda sering menemui nama awalan satuan seperti kilo–> kilometer = 10³, tera–> tera byte= = 10¹²byte dan seterusnya.  Berikut ini dapat anda lihat Tabel  Faktor pengali dan Nama Awalan untuk satuan (Tabel 1.2)

Dimensi :

Definisi Dimensi adalah cara untuk menyusun suatu besaran yang susunannya berdasarkan besaran pokok dengan menggunakan lambang / huruf tertentu yang ditempatkan dalam kurung siku.
Dimensi dari besaran pokok  dapat anda lihat pada tabel besaran 1-1. Dengan mengetahui  satuan yang dimilik dari suatu besaran, anda dapat menentukan rumus dimensi  besaran turunan lainnya.
Contoh : Dimensi dari besaran pokok panjang dengan satuan meter adalah  [L]dimensi dari besaran pokok Massa dengan satuan kg adalah [M]. Untuk menuliskan dimensi dari besaran turunan dapat anda  lihat sebagai berikut :
  • Massa jenis ((ρ) memiliki satuan   kg/m³ dengan dimensi = [M]/[L]³  ditulis  [M][L]¯³
  • Kecepatan (v)  adalah perubahan posisi benda (perpindahan) tiap satuan waktu mempunyai satuan m/s  dengan dimensi  =  L/T  ditulis  LT¯¹
  • Percepatan (a) adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu, mempunyai satuan m/s² dengan dimensi = L/T² ditulis LT¯²

Angka Penting :

Dalam kegiatan mengukur dengan menggunakan alat ukur seperti jangka sorong misalnya, anda tentu akan memperoleh hasil pengukuran berupa angka-angka. Sebagai contoh, saat anda mengukur diameter tabung, anda mempeoleh angka 3,24 cm Maka angka 3 dan 2 merupakan angka pasti dan angka 4 merupakan angka taksiran sesuai ketelitian alat ukur.Angka pasti atau eksak merupakan angka hasil pengukuran yang tidak diragukan nilainya. Angka taksiran merupakan angka hasil pengukuran yang masih diragukan nilainya. Semua angka hasil pengukuran merupakan Angka Penting. Jadi Angka penting terdiri dari angka pasti yang terbaca pada skala alat ukur dan angka taksiran ( perkiraan) yang sesuai dengan tingkat ketelitian alat ukur yang digunakan. Oleh karena itu, jumlah angka penting hasil pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan Mistar, jangka Sorong dan Mikrometer Sekrup tentunya akan berbeda, sesuai dengan tingkat ketelitian masing-masing alat ukur tersebut.
Aturan menentukan jumlah Angka Penting
1Semua angka bukan nol adalah angka penting.  Contoh : hasil pengukuran panjang pensil adalah 21,4 cm. maka jumlah angka pentingnya memiliki 3 angka penting
2. Semua angka   nol yang terletak diantara bukan angka nol, adalah angka penting. Contoh :Hasil menimbang sebuah mangga, adalah 507,09 gram. Jumlah angka pentingnya  adalah 5 angka penting.

Besaran dan Satuan

Pengertian Besaran
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan angka dan memiliki satuan. 
Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus memiliki 3 syarat yaitu
  1. dapat diukur atau dihitung
  2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau memiliki nilai
  3. memiliki satuan
Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak terpenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.
Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu:
  1. Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.
  2. Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator.Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.
Besaran Fisika sendiri dibagi menjadi 2
  1. Besaran Pokok adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepatan para ahli fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu Panjang (m), Massa (kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas Cahaya (cd), dan Jumlah Zat (mol). Besaran pokok memiliki fitur khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung, memiliki satu satuan (tidak satuan ganda), dan ditetapkan terlebih dahulu.
  2. Besaran Turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok.Besaran ini ada banyak macamnya sebagai contoh gaya (N) diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu. Volume (meter kubik) diturunkan dari besaran pokok panjang, dan lain-lain. Besaran turunan memiliki fitur khusus antara lain: diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, memiliki satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.
Saat membahas bab Besaran dan Satuan maka kita tidak akan lepas dari satu kegiatan yaitu pengukuran. Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.
Pengertian Satuan
Satuan didefinisikan sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran memiliki satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda memiliki satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian memiliki satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Misalnya Gaya (F) memiliki satuan Newton dan Berat (w) memiliki satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya. Untuk melihat berbagai rumus dalam bab besaran dan satuan silakan klik http://alljabbar.files.wordpress.com/2008/03/01-besaran-dan-satuan.pdf
Besaran berdasarkan arah dapat dibedakan menjadi 2 macam
  1. Besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
  2. Besaran sekalar adalah besaranyang memiliki nilai saja misalnya kecepatan, perlajuan dan lain-lain.

Contoh Soal dan Jawaban Gaya Newton

Pilihan ganda dan jawaban gaya newton. Soal uraian dan jawaban gaya newton
Pilihlah jawaban yang paling teapat.
1. Berdasarkan Hukum I Newton, jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda adalah nol, kemungkinan benda tersebut akan. . . .
a. diam
b. bergerak lurus beraturan
c. bergerak lurus berubah beraturan
d. diam atau bergerak lurus beraturan
e. diam atau bergerak lurus berubah beraturan
2. Seekor ikan bermassa 1 kg tergantung pada tali kail. Jika g = 10 m / s 2 , besar tegangan tali adalah. . . .
a. 5 N d. 20 N
b. 10 N e. 25 N
c. 15 N
3. Sebuah bola dipengaruhi gaya tetap sebesar 5 N. Jika massa bola 0,5 kg, percepatan yang dialami bola adalah. . . .
a. 10 m / s 2 d. 0,25 m / s 2
b. 25 m / s 2 e. 1 m / s 2
c. 5 m / s 2
4. Seorang nelayan berhasil memancing ikan bermassa 2 kg. Nelayan tersebut menggunakan senar pancing yang akan putus jika tegangannya melebihi 6 N. Jika ikan menggantung di udara dan g = 10 m / s 2 , percepatan maksimum untuk menarik ikan agar senar tidak putus adalah. . . .
a. 20 m / s 2 d. 4 m / s 2
b. 14 m / s 2 e. 3 m / s 2
c. 7 m / s 2
5. Sebuah batu kembali diam di dasar sumur. Kemudian, batu diangkat menggunakan tambang dengan gaya 30 N. Setelah 2 sekon, batu mencapai ketinggian 10 m. Jika g= 10 m / s 2 , massa batu tersebut adalah. . . .
a. 1 kg d. 5 kg
b. 2 kg e. 6 kg
c. 3 kg
6. Sebuah mobil-mobilan bermassa 0,5 kg ditarik dengan gaya 2 N. Arah menarik membentuk sudut 30o terhadap tanah. Jika mobil-mobilan semula diam, jarak yang ditempuh dalam waktu 5 sekon adalah. . . .
a. 10 m d. 25 √ 3 m
b. 10 √ 3 m e. 50 m
c. 25 m
7. Pada bidang miring, gaya normal. . . .
a. sama dengan berat benda
b. lebih besar dari berat benda
c. lebih kecil dari berat benda
d. bisa lebih kecil atau lebih besar dari berat benda
e. bisa lebih kecil, sama, atau lebih besar dari berat benda
8.
Bola bermassa 1 kg menggelinding di atas sebuah bidang miring. Sudut kemiringan benda adalah 30 o . Jika panjang bidang miring tersebut 62,5 m, dan g = 10 m / s 2 , kecepatan bola pada saat sampai di tanah adalah. . . .
a. 50 √ 5 m / s d. 25 m / s
b. 50 m / s e. 6,25 m / s
c. 25 √ 5 m / s
9. Dua buah balok bermassa 4 kg dan 5 kg terletak pada bidang datar. Kedua balok dihubungkan dengan tali dan ditarik dengan gaya 180 N. Perhatikan gambar berikut ini.

Jika gaya gesek diabaikan besar tegangan tali antara kedua balok adalah. . . .
a. 20 N d. 90 N
b. 40 N e. 100 N
c. 80 N
10. Sebuah katrol digunakan untuk mengangkat mobil yang terperosok ke dalam jurang. Mobil tersebut ditarik dengan gaya 21.100 N. Jika massa mobil yang jatuh adalah 2.000 kg dan g = 10 m / s 2 , besar percepatan naiknya mobil adalah. . . .
a. 44 m / s 2 d. 4,4 m / s 2
b. 40 m / s 2 e. 0,55 m / s 2
c. 5,5 m / s 2
11. Massa seorang astronot di bumi 60 kg. Jika gaya gravitasi bulan 1/6 gaya gravitasi bumi, maka berat astronot di bulan adalah. . . .
a. 10 N d. 300 N
b. 50 N e. 500 N
c. 100 N
12.
Dua buah balok dihubungkan dengan katrol seperti pada gambar. Massa balok A yaitu 4 kg, dan massa balok B 6 kg. Percepatan gerak balok A dan tegangan tali yang terjadi sebesar. . . .
a. 6 m / s 2 dan 60 N
b. 6 m / s 2 dan 40 N
c. 6 m / s 2 dan 24 N
d. 4 m / s 2 dan 40 N
e. 4 m / s 2 dan 24 N
13. Sebuah mobil bermassa 4 ton melaju dengan kecepatan tetap 72 km / jam. Tiba-tiba mobil direm, sehingga berhenti dalam waktu 2 sekon. Jika koefisien gesekan roda dengan jalan 0,5 dan percepatan gravitasi 10m / s 2 , besarnya gaya pengereman yang dilakukan adalah. . . .
a. 124.000 N
b. 60.000 N
c. 40.000 N
d. 20.000 N
e. 10.000 N
14. Sebuah kotak kayu bermassa 100 kg akan dinaikkan ke atas truk. Untuk memudahkan kerja tersebut, dipasang papan miring dengan sudut 30 o . Kotak kayu tersebut didorong tiga orang, sehingga bergerak dengan percepatan 1 m/s2. Jika koefisien gesekan lemari dengan papan adalah 1/3 √ 3, maka besarnya gaya dorong ketiga orang tersebut adalah. . . .
a. 1.000 N d. 1.500 N
b. 1.250 N e. 1.750 N
c. 1.350 N
15. Seseorang bermassa 60 kg berada di lift yang bergerak. Ketika di dalam lift beratnya menjadi 720 N. Besar percepatan dan arah gerak lift adalah. . . .
a. 22 m / s 2 ke bawah
b. 22 m / s 2 ke atas
c. 12 m / s 2 ke atas
d. 2 m / s 2 ke bawah
e. 2 m / s 2 ke atas
16. Seorang astronot di dalam pesawat ulang-alik yang bergerak ke atas. Percepatan gravitasi di dalam pesawat adalah 15 m / s 2 . Jika berat astronot di bumi adalah 650 N dan bumi = 10 m / s 2 , maka berat astronot di dalam pesawat menjadi. . . .
a. 1.875 N d. 325 N
b. 1.300 N e. 225 N
c. 975 N
17. Balok kayu bermassa 10 kg didorong dengan gaya 60 N sehingga bergerak. Kayu di atas lantai dengan μ s = 0,45 dan μ k = 0,30. Percepatan yang dialami benda adalah. . . .
a. 4,5 m / s 2 d. 1,5 m / s 2
b. 3 m / s 2 e. 0,5 m / s 2
c. 2,5 m / s 2
18. Sebuah balok besi dengan massa 5 kg berada di lantai dengan μ s = 0,5 dan μ k = 0,4. Besi tersebut ditarik dengan gaya 5 N yang membentuk sudut 37 o terhadap lantai. Jika tan 37 o = 8/6, dan g = 10 m / s 2 . Besarnya gaya gesek antara besi dan lantai pada saat besi tepat akan bergerak adalah. . . .
a. 5 N d. 2,5 N
b. 4 N e. 2 N
c. 3 N
19. Benda bermassa 5 kg yang semula diam, diberi gaya tetap sebesar 50 N. Jika koefisien gesek kinetik 0,2, waktu yang diperlukan benda untuk mencapai jarak 100 m adalah. . . .
a. 20 s d. 5 s
b. √ 10 s e. √ 5 s
c. 8 s
20. Sebuah truk bermassa 1,96 ton melaju di suatu tikungan dengan kecepatan 54 km / jam. Tikungan tersebut memiliki radius 98 m. Gaya sentripetal yang dialami truk tersebut adalah. . . .
a. 4.500 N d. 1.125 N
b. 3.500 N e. 450 N
c. 2.250 N
Jawablah soal-soal berikut dengan benar.
1. Seseorang yang bergerak dengan kecepatan tertentu menuju atau menjauhi bumi akan mengalami perubahan gaya berat. Bagaimana penjelasan atas pernyataan tersebut?
2. Mengapa jalan di tikungan dibuat miring? Jelaskan dengan konsep gaya sentripetal.
3. Seorang anak bermassa 30 kg meluncur pada sebuah papan luncur sepanjang 5 m dengan kemiringan 30 o . Jika koefisien gesekan kinetik anak dengan papan adalah 0,1 dan g = 10 m / s 2 , tentukan kecepatan anak ketika sampai di bawah.
4. Seorang pemain ski bermassa 60 kg, meluncur pada sebuah lereng dengan kemiringan 60 o tanpa kecepatan awal. Jika diketahui koefisien gesekan salju dengan papan ski adalah 0,08, berapakah percepatan yang dialami orang tersebut?
5. Seseorang bermassa 75 kg melakukan terjun payung. Ia menggunakan parasut sebesar 5 kg. Orang tersebut turun dengan percepatan tetap 2,5 m / s 2 .
a. Berapa besar gaya gesek udara, jika parasut dan orang tersebut dianggap satu sistem?
b. Jika parasut mulai dibuka pada ketinggian 750 m dan kecepatan jatuh penerjun pada saat itu 10 m / s, berapakah waktu yang diperlukan untuk sampai di bumi?
6. Tiga buah kotak bermassa sama dihubungkan dengan tali dan katrol. Massa setiap kotak adalah 20 kg. Perhatikan gambar di bawah ini.
Gaya yang menarik ketiga kotak sebesar 100 N. Arah atraksi tersebut membentuk sudut
30 o terhadap lantai. Percepatan gravitasi 10 m / s 2 .
a. Kemanakah kotak bergerak?
b. Gambarkan diagram gaya pada sistem benda tersebut.
c. Hitunglah besar tegangan tali ( 1 dan 2 ).
d. Dengan mengabaikan semua gaya gesek, hitunglah percepatan kotak ( 3 ).
7. Sebuah roket bermassa 1 ton meluncur meninggalkan bumi yang berjari-jari 6.370 km. Roket tersebut mengorbit pada ketinggian 200 km dari permukaan bumi (anggaplah orbit roket berupa lingkaran sempurna). Periode edar roket sama dengan periode rotasi bumi yaitu 24 jam.
a. Berapakah besar kecepatan sudut dan kecepatan linear roket tersebut?
b. Hitunglah besar percepatan sentripetal yang dialami roket.
c. Berapa besar gaya sentripetal yang dialami roket?
8. Perhatikan gambar berikut.
Bola bermassa 700 g didorong dengan gaya 7 N. Akibatnya, bola menggelinding pada bidang miring pertama. Setelah sampai di bawah, bola terus menggelinding dan naik bidang miring kedua. Kedua bidang tersebut memiliki panjang sama, yaitu 3 m. Jarak kedua bidang 1 m. Bisakah bola sampai di bagian atas bidang miring ke-dua? Jelaskan dengan analisis matematika.
9. Seorang pemain ski bermassa 50 kg, meluncur pada sebuah lereng dengan kemiringan 60 o tanpa kecepatan awal. Jika diketahui koefisien gesekan salju dengan papan ski adalah 0,06, berapakah percepatan yang dialami orang tersebut.
10. Sebuah benda yang terletak pada bidang miring, dihubungkan dengan benda lain seperti gambar berikut.
Dari gambar tersebut diketahui massa benda A = 200 g, massa benda B = 500 g, dan percepatan gravitasi bumi 10 m / s 2 . Jika koefisien gesekan bidang dengan benda A adalah 0,2, tentukan:
a. gaya normal benda A,
b. percepatan yang dialami benda A,
c. tegangan tali yang digunakan.

Kunci Jawaban
Pilihlah jawaban yang tepat.
1. D 9. E 17. B
3. A 11. C 19. D
5. B 13. B
7. C 15. E
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut.
1. Karena pada sistem berlaku Hukum-hukumNewton.
3. 6,36 m / s
5. a. f = 280 N
b. t = 13,45 s
7. a. = 7,3 × 10 - 5 rad / s
v = 479,6 m / s
b. a s = 0,35 m / s 2
c. F = 350 N
9. 4,2 m / s

Fisika Gaya Lengkap

Gaya dalam pengertian ilmu fisika adalah seseatu yang menyebabkan perubahan keadaan benda.
Gaya selalu berhubungan dengan Hukum Newton.
  • Hukum I Newton Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan apabila pada benda itu tidak bekerja gaya.
 \Sigma F = 0
  • Hukum II Newton Bila sebuah benda mengalami gaya sebesar F maka benda tersebut akan mengalami percepatan.
 \Sigma F = m \times a
Keterangan:
  • F : gaya (N atau dn)
  • m : massa (kg atau g)
  • a : percepatan (m/s2 atau cm/s2)



  • Hukum III Newton Untuk setiap gaya aksi, akan selalu terdapat gaya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah.
 F_{AB} = - F_{BA}

  • Gaya gesek

 F_{g} = \mu \times N

Keterangan:
  • Fg : Gaya gesek (N)
  •  \mu  : koefisien gesekan
  • N : gaya normal (N)


Mau contoh soal..? Klik yang di bawah ini..!
Contoh Soal dan Jawaban Gaya Newton

  • Gaya berat

 w = m \times g

Keterangan:
  • W : Gaya berat (N)
  • m : massa benda (kg)
  • g : gravitasi bumi (m/s2)

  • Berat jenis

 s = \rho \times g  atau  s = \frac {w} {V}

Keterangan:
  • s: berat jenis (N/m3)
  • w: berat benda (N)
  • V: Volume benda (m3)
  •  \rho : massa jenis (kg/m3)

  • Tekanan

 p = \frac {F} {A}
Keterangan:
  • p: Tekanan (N/m² atau dn/cm²)
  • F: Gaya (N atau dn)
  • A: Luas alas/penampang (m² atau cm²)
Satuan:
  • 1 Pa = 1 N/m² = 10-5 bar = 0,99 x 10-5 atm = 0,752 x 10-2 mmHg atau torr = 0,145 x 10-3 lb/in² (psi)
  • 1 torr= 1 mmHg

  • Tekanan hidrostatis

p_{\text{h}} = \rho\,\! \times g \times h

p_{\text{h}} = h \times s
Keterangan:
  • ph: Tekanan hidrostatis (N/m² atau dn/cm²)
  • h: jarak ke permukaan zat cair (m atau cm)
  • s: berat jenis zat cair (N/m³ atau dn/cm³)
  • ρ: massa jenis zat cair (kg/m³ atau g/cm³)
  • g: gravitasi (m/s² atau cm/s²)

  • Hukum Pascal Tekanan yang diberikan pada zat cair dalam ruang tertutup akan diteruskan sama besar ke segala arah.

 \frac {F_{\text{2}}} {A_{\text{2}}} = \frac {F_{\text{1}}} {A_{\text{1}}}
Keterangan:
  • F1: Gaya tekan pada pengisap 1
  • F2: Gaya tekan pada pengisap 2
  • A1: Luas penampang pada pengisap 1
  • A2: Luas penampang pada pengisap 2

  • Hukum Boyle

 {V_{\text{1}}} \times {P_{\text{1}}} = {P_{\text{2}}} \times {V_{\text{2}}}

Literatur

  • Gaya Sentuh dan Gaya tak Sentuh
  • Rumus Gaya Gesek
  • Percepatan gaya Gesek
  • gaya Berat
  • Resultan gaya