Quiz Fisika Materi Gerak

Read More

Soal Materi Listrik

Read More

LISTRIK

Hayo, siapa yang suka mainan lampu? Anak zaman sekarang, kalo udah ngomongin lampu hias, pasti langsung kebayang jenis lampu yang satu ini deh: lampu tumblr. Entah kenapa juga dinamain kayak gitu. Apakah ada hubungannya sama nama media sosial yang udah diblokir itu?

Selain bisa ngebuat kamar kita jadi hits jadi kayak kamar-kamar di Instagram, bersyukurlah karena lampu tersebut disusun dengan rangkaian seri. Hah? Maksudnya apa tuh rangkaian seri?

Begini. Bandingkan lampu-lampu tersebut dengan instalasi lampu yang ada di rumah kamu. Kalau kamu perhatikan, biasanya, instalasi lampu di rumah menerapkan sistem satu saklar untuk satu lampu. Artinya, lampu-lampu di rumah kamu disusun menggunakan rangkaian paralel.

Sekarang bayangkan kalau kamu harus mematikan/menyalakan lampu tumblr semuanya satu per satu. Bisa-bisa gempor tangan kita. Maka dari itu, kita perlu tahu perbedaan rangkaian seri dan paralel.

Rangkaian seri merupakan rangkaian listrik yang hambatannya disusun secara bersebelahan/sejajar. Contohnya, rangkaian pada gambar berikut:

Pada rangkaian seri, kuat arus (I) akan mengalir dari sumber energi (baterai) yang ada dari satu hambatan ke hambatan lain melewati satu kabel. Perhatikan, deh, gambar di atas. Lalu, bayangkan ada aliran listrik yang mengalir mulai dari baterai, menuju hambatan/resistor 1, ke hambatan 2, lalu berputar dan kembali ke baterai. Iya, anggap aja aliran listrik ini kayak aliran air gitu.

Setelah membayangkannya, kamu pasti jadi sadar kalau untuk arus listrik yang melewati hambatan 1, nilainya akan sama besar dengan arus yang melewati hambatan 2.

Kok gitu?

Ya, kan, alirannya nggak mungkin ke mana-mana lagi.

Nah, itu berarti, kuat arus total sama dengan kuat arus yang ada di hambatan 1, maupun hambatan 2. Secara matematis dapat ditulis menjadi:

I_tot = I₁ = I₂ = I…

Di sisi lain, tegangan yang mengalir di hambatan 1, tidak sama dengan yang ada di hambatan 2. Tetapi, apabila seluruh tegangan yang ada di hambatan pada rangkaian itu dijumlahkan, hasilnya akan sama dengan tegangan yang ada di sumber. Atau dengan kata lain;

V_tot = V₁ + V₂ + V…

Sehingga, hambatan totalnya sama dengan jumlah dari seluruh hambatan yang ada di rangkaian itu. Ingat, ya, maksud dari tanda titik-titik (...) di rumus itu untuk menandakan kalau ada resistor lain. Jadi, kalau resistor/hambatannya lebih dari 2, tinggal dilanjutin aja.

R_tot = R₁ + R₂ + R…

Rangkaian paralel adalah rangkaian listrik yang hambatannya disusun secara bertingkat/bercabang. Perhatikan gambar berikut:

Nah, kelihatan nggak bedanya dengan rangkaian seri? Sekarang, bayangkan ada aliran listrik yang berjalan dari baterai, berjalan ke arah ke arah bawah menuju hambatan 1. Sesaat dia berada di persimpangan, si aliran listrik akan "memecah". Ada yang masuk ke resistor 1, ada juga yang berjalan ke resistor 2. Itu artinya, kuat arus di kedua hambatan itu akan berbeda.

Ya, karena terdapat “percabangan”, kuat arus listrik yang diterima oleh hambatan 1 dan hambatan 2 tidak akan sama. Alhasil, kuat arus sumber energinya akan sama dengan jumlah dari seluruh kuat arus semua hambatan. Oleh karena itu, kita dapat menuliskannya menjadi:

I_tot = I₁ + I₂ + I…

Di sisi lain, tegangan yang ada pada hambatan 1 dan hambatan 2 akan bernilai sama besar. Maka, kita dapat menuliskannya menjadi:

V_tot = V₁ = V₂ = V…

Lalu, bagaimana cara kita menghitung hambatan listrik untuk rangkaian paralel? Kalau kamu perhatikan, konsep antara seri dan paralel tadi terbalik. Maka, cara mencari hambatannya adalah sebagai berikut:

1/ R total = 1 / R1 + 1 / R2 + ...

Berikut perbedaan rangkaian seri dan paralel,

Setelah mengetahui rumus-rumus yang ada pada rangkaian seri dan paralel, sekarang kita coba ulas yuk. Kira-kira apa ya perbedaan kedua rangkaian listrik ini? Lalu, apa juga keuntungan dan kerugian jika kita menggunakan rangkaian listrik tersebut. 

Secara penggunaan, kedua jenis rangkaian ini jelas berbeda. Pada rangkaian seri, karena hambatannya disusun bersebelahan, artinya, apabila satu hambatan tersebut mati, maka hambatan lainnya juga akan ikut mati. Kamu pasti pernah tahu lampu LED yang biasa digantung dijadiin hiasan itu kan?

Dengan menggunakan rangkaian seri, kita dengan memudah mematikan seluruh lampu dengan satu pencetan. Bayangkan kalau kita harus matiin semuanya satu per satu. Bisa-bisa kita ikut mati.

Contoh lampu rangkaian seri (sumber: giphy.com) 

Di sisi lain, rangkaian paralel bisa kita temukan di instalasi lampu rumah kita sendiri. Dengan memasang hambatan pada kabel yang bertingkat/cabang seperti di rangkaian paralel, kita bisa memisahkan saklar untuk masing-masing lampu.

Coba kalau lampu di rumah kamu semuanya menggunakan rangkaian seri. Sekali pencet saklar, semua lampu di rumah nyala. Yang ada malah boros dan nggak efektif kan?

Gimana, teman. Sekarang sudah tahu, kan, apa saja perbedaan rangkaian seri dan paralel? Baik dari segi rumus, maupun manfaatnya.

Berikut ini video pembelajaran tentang rangkaian seri dan paralel:

Read More

GERAK

Gerak Lurus – Pengertian, Rumus, & Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan

Artikel ini membahas materi gerak lurus beraturan, pelajaran Fisika SMK kelas 10. Sebelum memahami apa itu gerak lurus beraturan, sebaiknya kamu memahami terlebih dahulu apa itu gerak.

Gerak – Pengantar

Gerak adalah perubahan posisi suatu objek yang diamati dari suatu titik acuan. Titik acuan yang dimaksud didefinisikan sebagai titik awal objek tersebut ataupun titik tempat pengamat berada.

Sebagai contoh, kamu sedang berada didalam kereta yang sedang ber gerak lurus dengan kecepatan 80 km/jam, lalu kamu berjalan menuju bagian depan kereta dengan kecepatan 5 km/jam.

 Kecepatan kamu adalah sebesar 5 km/jam jika dilihat dari pengamat (titik acuan) yang juga berada di dalam kereta.

Akan tetapi, jika pengamat tersebut berada berada di stasiun atau titik acuannya berada di luar kereta, maka kamu dianggap bergerak dengan kecepatan 80 km/jam + 5 km/jam = 85 km/jam. (Perhatikan gambar dibawah)

[Sumber Gambar: Douglas C. Giancoli, 2005]

Jadi, sangatlah penting untuk menetapkan titik acuan ketika kita sedang mengamati suatu objek yang bergerak.

Pada saat suatu objek bergerak, objek tersebut akan mengalami perubahan jarak serta dapat pula mengalami perubahan posisi atau biasa disebut perpindahan. Berikut dijelaskan lebih lanjut,

§  Jarak (distance) merupakan panjang seluruh lintasan yang ditempuh suatu objek yang bergerak. Jarak hanya memiliki nilai.

§  Perpindahan (displacement) merupakan panjang lintasan lurus yang diukur dari posisi awal dengan posisi akhir dari objek tersebut. Perpindahan memiliki nilai dan arah.

Sebagai contoh, kamu ber gerak lurus sejauh 70 m ke Timur lalu berbalik dan berjalan kembali (ke Barat) sejauh 30 m.

Total jarak yang kamu tempuh adalah sebesar 100 m, akan tetapi perpindahan yang kamu lakukan hanya sebesar 40 m karena titik akhir kamu berada sekarang hanya sejauh 40 m dari titik awal. (Perhatikan gambar dibawah)

Dapat disimpulkan bahwa, jarak hanya memiliki nilai sehingga merupakan besaran skalar.

Sedangkan perpindahan merupakan besaran yang memiliki nilai dan arah.

Besaran yang memiliki nilai dan arah disebut vektor dan digambarkan sebagai tanda panah.

Pada gambar diatas, panah berwarna biru mewakili perpindahan sebesar 40 m dengan arah ke kanan (Timur).

Jika melihat suatu objek yang bergerak, maka biasanya hal yang paling kita perhatikan adalah secepat apa objek tersebut bergerak.

 Terdapat dua istilah mengenai seberapa cepat benda objek bergerak yakni kelajuan dan kecepatan.

Kelajuan (speed) adalah perbandingan antara jarak yang ditempuh objek dengan selang waktu yang diperlukan. Kelajuan merupakan besaran skalar (hanya memiliki nilai).

kelajuan = jarak yang ditempuh / selang waktu

Kecepatan (velocity) adalah perbandingan antara perpindahan objek dengan selang waktu yang diperlukan. Kecepatan merupakan besaran vektor (memiliki nilai dan arah).

kecepatan = perpindahan / selang waktu 

Jika kita ambil contoh kembali ketika kamu bergerak lurus 70 m ke Timur lalu berjalan berbalik 30 m ke Barat, maka total jarak yang kamu tempuh adalah 70 m + 30 m = 100 m, akan tetapi perpindahan yang kamu lakukan hanya sebesar 40 m.

 Jika diasumsikan kamu berjalan selama 70 sekon, maka kita dapat mencari kelajuan dan kecepatan kamu.

Kelajuan kamu sebesar:

kelajuan = jarak yang ditempuh / selang waktu = 100 m / 70 s = 1,4 m/s

Sedangkan, kecepatan kamu sebesar:

kecepatan = perpindahan / selang waktu = 40m / 70s = 0,57 m/s

Gerak Lurus (GL)

Gerak Lurus termasuk sebagai Gerak Translasi, yakni gerakan suatu objek yang bergerak tanpa berotasi. Dinamakan GL karena lintasannya berupa garis lurus. Contohnya dapat kita lihat pada mobil yang bergerak maju, gerakan pada buah apel yang jatuh dari pohonnya, dan pada setiap objek yang bergerak pada lintasan lurus.

Gerak ini dibedakan menjadi dua jenis berdasarkan ada dan tidak adanya percepatan, yakni Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah gerak lurus yang memiliki kecepatan yang tetap karena tidak adanya percepatan pada objek. Jadi, nilai percepatan pada objek yang mengalami GLB adalah nol (a = 0).

Cara mencari nilai kecepatan pada objek yang mengalami GL beraturan memakai persamaan sama seperti yang sudah dijabarkan sebelumnya diatas. Berikut ditampilkan dalam bentuk rumus,

V = S / t

yang artinya: 

velocity= space / time

Kita sudah mengetahui bahwa,

v = kecepatan (km/jam atau m/s)

S = perpindahan, pada soal-soal biasanya juga disebut sebagai jarak tempuh (km atau m)

t = selang waktu atau waktu tempuh (jam, sekon)

Contoh Soal Gerak Lurus Beraturan

Soal: Seorang pengendara sepeda bersepeda selama 2,5 jam sepanjang lintasan lurus. Berapa jarak yang ditempuh jika diketahui kecepatannya sebesar 18 km/jam?

SOLUSI:

Rumus Kecepatan adalah  v = S / t

Maka, dapat kita tuliskan kembali menjadi: S = v x t

S = 18 x 2,5 = 45 km

Jadi, pengendara sepeda tersebut telah menempuh jarak sejauh 45 km.

Berikut ini video pembelajaran tentang gerak:

Sumber Artikel:

Judul Artikel: Gerak Lurus
Kontributor: Ibadurrahman, S.T.
Mahasiswa S2 Dept. Teknik Mesin UI

Read More