Sebagai kelanjutan karyanya dalam hal cahaya, ia merancang teleskop pantulan yang pertama. Semua gejala dalam mekanika klasik dapat digambar- kan dengan menggunakan hanya tiga hukum sederhana yang disebut hukum Newton tentang gerak. Ia menyusun teorinya dalam buku Principia yang merupakan salah satu buku ilmu pengetahuan paling hebat yang pernah ada.
Berikut ini beberapa teori yang dikemukakannya. Pada saat mobil dijalankan agak cepat pertama kali dan kita tidak menyadari maka kita akan terdorong ke belakang. Pada saat mobil mendadak berhenti maka kita terdorong ke depan.
Terdorongnya ke belakang pada saat mobil dijalankan agak cepat pada saat awal dan terdorongnya kita ke depan pada saat mobil mendadak berhenti ini menunjukkan bahwa kita berusaha untuk tetap mempertahankan posisi kita semula. Sifat suatu benda untuk mempertahankan keadaan semula itu disebut sifat kelembaman suatu benda.
Sifat kelembaman suatu benda ini oleh Newton disebut sebagai Hukum I Newton. Konsep Hukum I Newton: Sebuah benda tetap pada keadaan awalnya yang diam atau bergerak dengan kecepatan konstan, jika tidak ada suatu gaya eksternal netto yang memengaruhi benda tersebut.
Kotak tetap diam ini disebabkan ada gaya gesekan antara kotak dan lantai. Hitunglah besar gaya gesekan yang melawan gaya luar tersebut!
Penyelesaian: Gambar 2. Hitung resultan gaya yang bekerja pada benda. Life Skills : Kecakapan Personal Diskusikan dengan guru kalian, mungkinkah Hukum I Newton dapat direalisasikan dalam kehidupan sehari-hari?
Hukum II Newton Dalam kehidupan sehari-hari kita melihat sebuah gerobak ditarik oleh seekor sapi, seseorang mendorong kereta sampah, dan mobil bergerak makin lama makin cepat.
Gerobak ditarik oleh seekor sapi, seseorang mendorong kereta sampah, mobil bergerak Dari fenomena-fenomena di atas akan muncul suatu per- tanyaan bagaimana hubungan antara kecepatan, percepatan terhadap gaya sebagai penyebab adanya gerakan-gerakan tersebut? Definisi Hukum II Newton adalah sebagai berikut: Konsep Hukum II Newton: Percepatan sebuah benda berbanding terbalik dengan massa dan sebanding dengan gaya eksternal netto yang bekerja pada benda tersebut.
Satuan gaya menurut sistem SI adalah newton N , sedang kadang-kadang satuan gaya menurut sistem cgs adalah dyne. Contoh Soal 1.
Sebuah mobil bermassa kg dan dikenakan gaya sebesar Penyelesaian: Percepatan pada mobil dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2. Berapa gaya yang diperlukan untuk mempercepat mobil tersebut? Kewirausahaan : Inovatif Hukum II Newton menyatakan bahwa percepatan sebuah benda berbanding terbalik dengan massa dan berbanding lurus dengan gaya eksternal netto yang bekerja pada benda tersebut.
Coba kalian lakukan percobaan untuk membuktikan kebenaran teori tersebut! Susunlah laporan hasil percobaan dan presentasikan di depan kelas. Berkonsultasilah dengan guru kalian! Gerak Jatuh Bebas Aplikasi nyata dari gerak lurus berubah beraturan dengan percepatan a positif gerak lurus dipercepat dengan percepatan a tetap ini adalah suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian h meter dengan kecepatan awal nol atau tanpa kecepatan awal. Lintasan gerak benda ini berupa garis lurus.
Gerak benda semacam ini yang disebut gerak jatuh bebas. Konsep Gerak jatuh bebas didefinisikan sebagai gerak suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu di atas tanah tanpa kecepatan awal dan dalam geraknya hanya dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Suatu benda dilepaskan dari ketinggian h meter di atas permukaan tanah tanpa kecepatan awal.
Kecepatan pada saat t dapat dihitung dari persamaan 2. Ketinggian yang dicapai oleh benda h adalah analog dengan persamaan 2. Penyelesaian: Kecepatan benda v dapat dihitung menggunakan persamaan 2. Waktu yang diperlukan t dapat dicari dengan menggunakan persamaan 2. Diskusikan dengan guru kalian, berilah contoh yang nyata dan dengan berbagai pendekatan! Kejar Ilmu Kerjakan soal-soal di bawah ini dan diskusikan dengan guru kalian! Hukum III Newton Kalau kita meletakkan sebuah buku di atas meja dalam kondisi tertentu buku tersebut diam di atas meja.
Buku mempunyai massa dan gaya berat. Jika buku diam tentu ada sesuatu yang mengimbangi gaya berat buku tersebut. Gaya apa yang mengimbangi gaya berat buku tersebut? W adalah gaya berat buku karena gaya tarik bumi. Hubungan antara gaya aksi dan reaksi dirumuskan sebagai berikut Contoh Soal Sebuah buku diletakkan di atas meja.
Meja diletakkan di atas bumi. Gaya reaksi bumi terhadap buku dapat digunakan persamaan 2. Bila diketahui bahwa radius bumi 6,4 u m, maka hitunglah kelajuan lepas suatu roket yang diluncurkan vertikal dari permukaan bumi UMPTN Rayon C. Diskusikan dengan guru kalian! Gerak Benda pada Bidang Licin Sebuah balok berada pada papan yang licin sempurna tidak ada gesekan antara papan dan benda.
Balok ditarik oleh sebuah gaya yang besarnya F ke arah mendatar. Berapa percepatan benda tersebut? Untuk menyelesaikan persoalan ini dibuat sistem koordinat x - y sumbu x dan sumbu y. Peninjauan gaya-gaya yang bekerja pada sistem sumbu y Lihat Gambar 2. Gaya F bekerja pada benda yang berada pada papan yang licin sempurna.
Benda tidak bergerak sepanjang sumbu y, maka Suatu benda bermassa 20 kg berada di papan yang licin sempurna. Benda tersebut ditarik oleh suatu gaya sebesar 50 N ke arah mendatar, hitunglah percepatan dan kecepatan yang dialami oleh benda tersebut setelah gaya tersebut bekerja selama 10 sekon? Percepatan benda dihitung dengan menggunakan persamaan 2. Sebuah balok bermassa 10 kg terletak pada bidang datar yang licin.
Balok tersebut ditarik dengan gaya 40 N yang membentuk sudut 40o dengan bidang datar. Pergeseran yang dialami oleh benda tersebut di atas lihat gambar 2. Gerak Melingkar Berubah Beraturan GMBB Kalau kita melihat dalam kehidupan sehari-hari, orang mengendarai sepeda motor terlihat roda kendaraan berputar dari keadaan diam kemudian berputar makin lama makin cepat sampai akhirnya laju perputaran roda tersebut tetap. Gerak melingkar roda kendaraan tersebut berputar makin lama makin cepat jika perubahan kecepatan sudutnya tetap maka gerakan tersebut disebut gerak melingkar berubah beraturan.
Suatu benda yang bergerak melingkar berubah tidak beraturan GMBTB tidak bisa menggunakan rumus-rumus di atas tetapi untuk menyelesaikan kita harus mengetahui bagaimana ke- tergantungan percepatan sudut benda tersebut terhadap waktu. Percepatan Sentripetal Suatu benda yang bergerak melingkar maka vektor kecepatan benda tersebut terus menerus berubah baik arah maupun besarnya. Pada Gambar 2. Sudut antara vektor-vektor kecepatan adalah 'T adalah sama dengan sudut antara vektor-vektor posisi.
Jika selang waktu 't diambil sangat kecil, besar perpindahan hampir sama dengan jarak yang ditempuh sepanjang busur. Percepatan rata-rata adalah rasio perubahan kecepatan terhadap selang waktu 't. Untuk 't yang sangat kecil maka perubahan kecepatan mendekati tegak lurus terhadap vektor kecepatan dan arahnya menuju ke pusat lingkaran. Vektor posisi dan kecepatan untuk sebuah benda yang bergerak dalam sebuah lingkaran Tipler, Benda yang bergerak melingkar dengan kelajuan konstan v dinyatakan Ra- dius lingkaran adalah 50 cm.
Benda berputar sekali dalam waktu 5 s. Carilah kecepatan dan percepatan sentripetalnya. Penyelesaian: Kecepatan benda dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2. Percepatan sentripetal dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2. Penyelesaian: Percepatan sentripetal dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2- 32 yaitu: Kejar Ilmu Kerjakan soal-soal di bawah ini dan diskusikan dengan guru kalian! Sebuah balok dengan massa 1 kg ikut bergerak melingkar pada dinding sebuah dalam sebuah tong yang berputar dengan koefisien gesek statis 0,4.
Jika radius tong 1 m, maka hitunglah kelajuan minimal balok bersama tong agar tidak terjatuh. Sebuah benda melakukan gerak melingkar, apabila frekuensinya diperbesar 3 kali dari frekuensi semula maka hitunglah besar peningkatan gaya sentripetal sekarang dibandingkan dengan gaya sentripetal sebelumnya. Sebuah bola bermassa 0,2 kg diikat dengan tali sepanjang 0,5 m. Kemudian bola diputar sehingga melakukan gerak melingkar beraturan dalam bidang vertikal. Jika saat mencapai titik terendah kelajuan bola adalah 5 ms-1 maka hitunglah berapa newton tegangan tali pada saat itu.
Mekanika klasik adalah teori Sifat kelembaman suatu benda ini oleh Newton disebut sebagai Hukum I Newton: Sebuah benda kedua mengerjakan gaya pada tetap pada keadaan awalnya yang benda pertama sama besar dan diam atau bergerak dengan arahnya berlawanan dengan arah kecepatan konstan, jika tidak ada gaya pada benda pertama tersebut.
Hubungan antara gaya aksi dan reaksi dirumuskan sebagai berikut: 5. Percepatan yang ditimbulkan oleh arah gaya aksi. Gaya normal N adalah gaya reaksi lurus dan searah dengan gaya bidang terhadap benda yang tersebut dan berbanding terbalik arahnya tegak lurus bidang.
Gerak melingkar berubah beraturan 7. Gaya 1 newton adalah gaya yang adalah gerak melingkar suatu bekerja pada benda yang massanya benda dengan perubahan kecepat- 1 kg sehingga menimbulkan per- an sudutnya tetap. Percepatan sudut sesaat untuk 8.
Gerak jatuh bebas didefinisikan benda yang bergerak melingkar sebagai gerak suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu adalah: di atas tanah tanpa kecepatan awal Kecepatan sudut Z suatu benda dan dalam geraknya hanya dipe- yang berputar dengan kecepatan ngaruhi oleh gaya gravitasi. Kecepatan pada saat t dari suatu sudut D adalah.
Percepatan sentripetal a s suatu Benda disebut bergerak jika waktu benda bergerak. Gerak Lurus Berubah Beraturan perubahah terhadap acuannya. GLBB adalah gerak suatu benda Gerak suatu benda dibagi menjadi yang lintasan geraknya berupa garis dua bagian yaitu gerak lurus dan lurus dan bergerak dengan per- gerak lengkung. Jarak didefinisikan sebagai panjang Kecepatan suatu benda yang lintasan sesungguhnya yang ditem- bergerak lurus berubah beraturan puh oleh suatu benda yang bergerak.
Perpindahan didefinisikan sebagai cepatan benda dan t adalah waktu perubahan kedudukan suatu benda. Kelajuan rata-rata didefinisikan bergerak. Jarak yang ditempuh oleh suatu suatu benda dibagi waktu yang benda yang bergerak lurus berubah diperlukan.
Gerak melingkar adalah gerak yang Percepatan rata-rata dapat ditulis- lintasannya mempunyai pusat kan dengan persamaan sebagai kelengkungan dengan radius berikut: percepatan: kelengkungan tetap. Kecepatan sudut Z didefinisikan sebagai sudut yang ditempuh tiap satuan waktu t dan dirumuskan:. Percepatan sesaat dapat ditentukan Gerak lurus beraturan adalah gerak dirumuskan: suatu benda yang lintasannya Sudut yang ditempuh oleh benda berupa garis lurus dan memiliki yang bergerak melingkar beraturan kecepatan yang tetap.
Gerak suatu benda yang kecepat- Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tanda silang X pada huruf a, b, c, d, atau e! Gaya yang harus diberikan oleh mesin mobil tersebut adalah sebesar Dalam sistem cgs satuan gaya adalah dyne, sedang dalam sistem SI satuan gaya adalah newton N.
Konversi satuannya adalah 1 N sama dengan Suatu benda bermassa 10 kg berada di papan yang licin sempurna. Benda tersebut ditarik oleh suatu gaya sebesar 40 N ke arah mendatar sehingga percepatan yang dialami oleh benda tersebut adalah Sebuah benda diletakkan di atas bidang miring yang mempunyai kemiringan 30o.
Suatu benda bermassa 5 kg berada di papan yang licin sempurna. Benda tersebut ditarik oleh suatu gaya sebesar 50 N yang membentuk sudut 60o dengan arah mendatar. Percepatan yang dialami oleh benda tersebut adalah Jika gaya tersebut bekerja pada benda selama 4 sekon dan benda diam pada saat awal maka kecepatan benda tersebut adalah Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas! Balok kayu dengan massa 2 kg pada bidang datar yang besar, ditarik gaya 12 N mendatar ternyata percepatannya 4 ms Karena kekasaran bidangnya terdapat gaya gesek yang melawan gaya tarik tersebut.
Hitunglah besarnya gaya gesek tersebut! Sebuah benda bermassa 4 kg, mula-mula dalam keadaan diam pada lantai yang licin. Kemudian benda ditarik oleh sebuah gaya konstan sebesar 20 N dengan arah mendatar selama 2 sekon. Hitunglah jarak yang ditempuh oleh benda tersebut! Seseorang yang massanya 60 kg berada dalam sebuah lift yang bergerak dengan percepatan konstan sebesar 5 ms Hitunglah gaya tekan orang tersebut terhadap lantai lift jika lift dipercepat ke atas dan jika lift bergerak ke bawah!
Hitunglah percepatannya! Sebuah benda bermassa 5 kg dalam keadaan diam. Pada benda bekerja gaya konstan yang mengakibatkan benda bergerak dengan kecepatan 2 ms-1 maka hitunglah usaha yang telah dilakukan gaya tersebut! Sebuah titik berada pada tepi roda yang berjari-jari 10 cm.
Hitunglah kelajuan linear titik tersebut! Seseorang bersepeda mempunyai gerak sebagai berikut: Gerak 1: dengan kecepatan 2 ms-2 selama 10 detik Gerak 2: pada detik ke 10 kecepatan tetap selama 20 detik Gerak 3: direm sampai berhenti dengan perlambatan 4 ms-2 a. Jarak dan kecepatan pada detik ke 10 b. Jarak dan kecepatan pada gerak 2 c. Jarak dan waktu yang diperlukan sampai benda berhenti pada gerak 3.
Sebuah kelereng dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 10 ms-1 dari ketinggian 15 m di atas tanah. Kecepatan kereta api diperbesar beraturan dari 20 ms-1 menjadi 30 ms-1 selama menempuh jarak 0,5 kilometer. Hitunglah percepatan kereta api tersebut! Jarak total dalam meter yang ditempuh mobil tersebut sampai berhenti adalah UM-UGM Perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu kereta yang bergerak menurut garis lurus dalam waktu 5 detik. Dari grafik di samping dapat ditentukan jarak yang ditempuh dalam waktu 4 detik, yaitu PP I a.
Jarak yang ditempuh mobil sampai berhenti adalah Sebuah mobil mula-mula diam. Setelah mobil bergerak selama 10 s mesinnya dimatikan, mobil mengalami perlambatan tetap dan mobil berhenti 10 detik kemudian.
Jarak yang masih ditempuh mobil mulai dari saat mesin dimatikan sampai berhenti adalah Sebuah benda 2 kg diikat dengan seutas tali yang pan- jangnya 1,5 m lalu diputar menurut lintasan lingkaran vertikal dengan kecepatan sudut tetap. Dua buah benda pada gambar di samping masing-masing bermassa m 1 dan m 2 bergerak sepanjang sumbu x dan kecepatan kedua benda terhadap waktu diberikan oleh gambar di atas.
Dari grafik tersebut dapat diketahui bahwa UM UGM a. Kecepatan rata-rata dalam selang waktu antara 2 sekon dan 3 sekon adalah Berdasarkan grafik hubungan v terhadap t di atas, jarak yang ditempuh benda selama 10 detik adalah Benda yang jatuh bebas ketinggiannya berkurang se- banding dengan Dua orang anak bermain, melempar bola ke atas dari ketinggian yang sama dengan perbandingan kecepatan awal 1 : 2. Perbandingan tinggi maksimal kedua bola diukur dari ketinggian semula Perhatikan gambar di bawah ini!
Yang berlaku untuk gerak lurus berubah beraturan adalah grafik nomor Satelit Palapa yang mengelilingi bumi dan berada dalam keadaan kesetimbangan, mempunyai kecepatan linear Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 45 ms-1 dan percepatan -4 ms Dalam 5 s pertama, mobil tersebut telah menempuh jarak Kerjakan soal-soal di bawah ini dengan jawaban yang benar!
Suatu benda dilempar vertikal ke atas dari permukaan bumi dengan kecepatan awal vo ms Jika percepatan gravitasi g maka tinggi maksimum yang dicapai adalah h. Sekarang benda tersebut dilempar vertikal ke atas dari permukaan sebuah planet dengan kecepatan awal 2 vo ms -1 dan percepatan gravitasi 2 g, hitunglah tinggi maksimum yang dicapai oleh benda tersebut! Sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan dengan melakukan putaran tiap 3 menit. Bila jari- jari putaran 1 m.
Hitunglah kecepatan linear benda tersebut! Sebuah mobil hendak menyeberangi sebuah parit yang lebarnya 4 meter. Perbedaan tinggi antara kedua sisi parit itu adalah 15 cm, seperti yang ditunjukkan oleh gambar. Agar penyeberangan mobil itu tetap dapat berlangsung maka hitunglah besarnya kelajuan minimum yang diperlukan oleh mobil tersebut!
Seorang anak melempar bola vertikal ke atas dari sebuah gedung yang tingginya 10 m dengan kelajuan awal 10 ms Teleskop Astronomi untuk mengamati benda-benda angkasa. Contohnya kacamata, mikroskop dan teleskop. Mikroskop dan teleskop digunakan untuk melihat benda-benda yang tak terlihat dengan mata telanjang.
Bagaimana prinsip kerja alat-alat optik tersebut dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari? Untuk dapat mengetahuinya maka pelajarilah materi bab ini dengan seksama! Kata Kunci aberasi titik dekat lensa obyektif akomodasi iris lensa okuler retina pupil titik jauh Banyak orang yang bisa melihat dengan jelas pada kondisi normal tanpa menggunakan kacamata. Dalam kondisi ini orang-orang tersebut menggunakan mata untuk melihat suatu benda.
Jika dengan mata kita tidak dapat melihat dengan jelas maka kita dapat menggunakan alat bantu penglihatan. Alat bantu untuk mengamati benda-benda yang tidak jelas dilihat oleh mata disebut alat optik. Mata adalah suatu alat optik yang memiliki banyak sekali keterbatasan. Mata kita tidak dapat melihat benda yang sangat kecil, misal bakteri, virus, dan sebagainya. Juga tidak bisa melihat benda yang tempatnya sangat jauh dengan jelas, seperti bulan, matahari, atau pesawat yang terbang tinggi, dan sebagainya.
Beberapa jenis alat optik yang diciptakan untuk membantu kesulitan manusia dalam hal melihat benda- benda kecil atau yang jauh tempatnya yaitu lup, kamera, mikroskop dan teropong. Kita akan mempelajari alat-alat optik tersebut, dan akan kita mulai dengan alat optik yang dianugerahkan oleh Tuhan kepada kita semua yaitu mata kita. Mata Sistem optik yang paling penting bagi manusia adalah mata.
Bagian-bagian dari mata ditunjukkan pada Gambar 3. Di depan lensa mata terdapat selaput yang membentuk suatu celah lingkaran.
Selaput inilah yang disebut iris dan berfungsi memberi warna pada mata. Celah lingkaran disebut pupil. Lebar pupil dikendalikan oleh iris sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya.
Jumlah cahaya yang memasuki mata dikendalikan oleh iris. Iris mengatur ukuran biji mata, sedang tebal lensa dikendalikan oleh otot siliari. Kornea mata adalah bagian depan mata memiliki lengkung yang lebih tajam yang dilapisi oleh selaput bening.
Di belakang kornea terdapat cairan aqueous humor. Cairan ini berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata. Di bagian yang lebih dalam lagi terdapat lensa yang dibuat dari bahan bening, berserat dan kenyal. Lensa inilah yang disebut lensa mata atau lensa kristalin.
Cahaya memasuki mata melalui iris menembus biji mata, dan oleh lensa difokuskan sehingga jatuh ke retina atau selaput jala. Retina adalah lapisan serat saraf yang menutupi bagian belakang. Retina mengandung struktur indra- cahaya yang sangat halus disebut batang dan kerucut dan memancarkan informasi yang diterima saraf optik dan dikirim ke otak.
Apabila kita ingin melihat benda yang jauh letaknya maka otot siliari akan mengendor dan berakibat sistem lensa Gambar 3. Bila letak benda didekatkan maka otot siliari akan meningkatkan kelengkungan lensa sehingga mengurangi panjang fokusnya dan bayangan akan difokuskan ke retina.
Proses perubahan kelengkungan lensa inilah yang disebut akomodasi. Jarak terdekat posisi benda di depan mata dimana lensa memfokuskan cahaya yang masuk tetap jatuh di retina disebut titik dekat.
Jika benda lebih didekatkan ke mata maka lensa tidak dapat memfokuskan cahaya. Cahaya yang masuk tidak jatuh di retina maka bayangan menjadi kabur. Sebagai contoh, seseorang yang usianya 10 tahun maka titik dekatnya dapat sekitar 7 cm di depan mata, sedang seseorang yang usianya 60 tahun maka titik dekatnya dapat sekitar cm. Bagaimana proses pembentukan bayangan di retina jika mata kita melihat suatu benda? Proses pembentukan bayangan di retina ditunjukkan pada Gambar 3.
Bayangan yang ditangkap di retina adalah nyata, terbalik, dan diperkecil. Otak kitalah yang menerjemahkan sehingga kalau kita melihat suatu benda maka kita dapat melihat seolah-olah bayangan tegak dan tidak terbalik. Jika kemampuan otot siliari untuk mengatur keleng- kungan lensa mata kurang maka dapat berakibat lensa mata kurang cembung. Hal ini mengakibatkan cahaya pembentuk bayangan yang terbentuk akan jatuh di belakang retina seperti ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Proses pembentukan bayangan yang terbentuk di belakang retina pada orang yang menderita rabun jauh. Orang yang mempunyai kelainan seperti ini disebut rabun jauh. Kelainan semacam ini dapat diatasi dengan memasang lensa positif atau kaca mata berlensa cembung positif. Proses pembentukan bayangan di retina pada orang yang menderita rabun jauh ditunjukkan pada Gambar 3.
Proses pembentukan bayangan di retina pada orang yang menderita rabun jauh dengan bantuan lensa positif. Di lain pihak, jika kemampuan otot siliari terlalu kuat dan berakibat lensa mata terlalu cembung maka bayangan yang terbentuk akan jatuh di depan retina, seperti di- tunjukkan pada gambar 3. Proses pembentukan bayangan yang terbentuk di depan retina pada orang yang menderita rabun dekat Orang yang mempunyai kelainan seperti ini disebut rabun dekat. Kelainan semacam ini dapat diatasi dengan memasang lensa negatif atau memakai kaca mata berlensa cekung negatif.
Kacamata berlensa cekung membantu cahaya pembentuk bayangan benda tetap terbentuk di retina. Proses pembentukan bayangan di retina pada orang yang menderita rabun dekat ditunjukkan pada Gambar 3.
Kemampuan suatu lensa positif untuk mengumpulkan cahaya atau kemampuan lensa negatif untuk menyebarkan cahaya dinyatakan dengan istilah kekuatan lensa P yaitu Untuk panjang fokus suatu lensa 1 m maka kekuatan lensa tersebut 1 D.
Mata adalah suatu alat optik yang terdiri atas 1 satu lensa positif. Alat optik yang juga terdiri atas 1 satu lensa adalah lup atau kaca pembesar. Contoh Soal 1 Seseorang ingin melihat suatu benda yang berada di depan mata pada jarak 25 cm. Jika jarak kornea mata ke retina adalah 2,5 cm maka hitunglah panjang fokus sistem lensa-kornea agar benda terlihat paling jelas oleh mata orang tersebut.
Penyelesaian: Jika benda berada di tempat yang jauh tak berhingga maka sinar dari benda akan sejajar sumbu lensa dan difokuskan oleh mata di retina, dan memberikan panjang fokus untuk sistem lensa kornea sebesar 2,5 cm. Dengan menggunakan persamaan 3. Contoh Soal Sebuah lensa memiliki kekuatan -2,5 dioptri. Hitunglah panjang fokus lensa tersebut?
Penyelesaian: Dengan menggunakan persamaan 3. Lup atau Kaca Pembesar Lup adalah alat optik yang hanya mempunyai satu lensa. Lup digunakan untuk melihat benda yang kecil agar tampak lebih besar. Lup ini sering digunakan oleh tukang servis arloji, tukang servis barang elektronik, dan sebagainya. Prinsip kerja lup dapat dijelaskan pada Gambar 3. Proses pembentukan bayangan pada lup dengan mata tidak berakomodasi Jika suatu benda yang tingginya y berada pada titik fokus suatu lensa maka bayangan terbentuk di retina, seperti ditunjukkan pada gambar 3.
X np Gambar 3. Proses pembentukan bayangan oleh suatu lup dengan posisi benda berada pada titik fokus dari lensa lup tersebut. Pembesaran sudut atau kekuatan perbesaran M lup adalah Contoh Soal 1 Seseorang mempunyai titik dekat 25 cm menggunakan lensa sebagai kaca pembesar. Jika orang tersebut ingin mendapat pembesar 10 kali maka hitunglah kekuatan lensa tersebut. Jika kekuatan lensa yang digunakan adalah 20 D maka hitunglah perbesaran kaca pembesar tersebut.
Jadi, benda tampak 8 kali lebih besar. Kamera Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering melihat banyak orang memotret atau mengabadi- kan suatu kejadian-kejadian tertentu dengan cara memotret atau mengambil gambar-gambar tertentu, misalnya gambar orang, pemandangan, dan sebagainya. Alat yang digunakan untuk memotret disebut kamera. Pada tahun , seorang penemu kamera dari Perancis Joseph Niepce berhasil membuat kamera nyata yang pertama.
Kamera Daguerre permanen pertama pada sebuat pelat logam. Orang yang difoto dengan kamera ini harus berfose selama 8 jam agar gambarnya dapat terekam pada pelat logam. Ilmuwan Perancis, Louis J. Mande Daguerre berhasil mengembangkan proses tersebut di atas dan berhasil membuat kamera praktis yang pertama, seperti ditunjukkan pada Gambar 3.
Sedang dengan kamera ini, orang yang difoto cukup berfose selama 30 menit agar gambarnya dapat terekam pada pelat tembaga. Perkembangan saat ini, kamera dibedakan menjadi kamera dengan film dan kamera tanpa film kamera digital seperti ditunjukkan pada Gambar 3.
Kamera dengan film, b. Kamera digital Kamera sederhana terdiri atas lensa positif dan atau celah yang dapat berubah, rana yang dapat dibuka untuk waktu yang singkat dan dapat bervariasi, kotak kedap cahaya, dan film seperti ditunjukkan pada Gambar 3.
Prinsip kerja kamera ini hampir sama dengan mata. Ada perbedaan pokok antara mata dan kamera. Pada Gambar 3. Pada kamera letak bayangan dapat diatur dengan memariasi jarak antara lensa dengan film agar bayangan terbentuk pada film tersebut. Proses pembentukan bayangan pada mata dan kamera ditunjukkan pada Gambar 3. Hitunglah jarak lensa dan film agar bayangan terbentuk pada film tersebut.
Penyelesaian: Sesuai dengan sifat lensa untuk benda yang berada di suatu tempat yang jauh tak berhingga maka bayangan akan terbentuk pada panjang fokus lensa tersebut, sehingga filmya harus berada pada titik fokus lensa tersebut atau film harus berjarak 60 mm dari posisi lensa. Contoh Soal 2 Panjang fokus suatu lensa kamera adalah 80 mm dan kamera ini diatur untuk memotret benda yang jauh.
Jika kita ingin menggunakan kamera ini untuk memotret benda yang jaraknya 2 m dari kamera, maka tentukan jarak lensa dan film agar bayangan tetap terbentuk pada film tersebut. Penyelesaian: Dengan menggunakan persaman 3. Mikroskop Dalam laboratorium biologi atau farmasi kita sering melihat banyak orang melihat hal-hal yang sangat kecil, seperti sel darah, hewan bersel satu, amuba, mata serangga dan sebagainya.
Alat untuk melihat benda-benda yang sangat kecil ini pada jarak yang sangat dekat ini disebut mikroskop. Contoh sebuah mikroskop ditunjukkan pada Gambar 3. Pada tahun , pembuat lensa asal Belanda yaitu Zacharias Janssen berhasil membuat mikroskop pertama yang berupa tabung sederhana dengan lensa cembung di tiap ujungnya.
Pada tahun , ilmuwan asal Belanda Antoni van Leeuwenhoek berhasil membuat mikroskop dengan perbesaran kali. Dia berhasil melihat benda- benda yang sangat kecil, seperti sel darah, hewan bersel satu, amuba, mata Sumber : www. Dengan adanya penemu- an mikroskop ini ilmuwan-ilmuwan biologi berhasil melihat dan menyelidiki bagaimana bakteri menyerang tubuh manusia dan menyebabkan manusia terserang penyakit. Bidang mikrobiologi berkembang dengan pesat setelah ditemukan mikroskop.
Mikroskop cahaya yaitu mikroskop yang menggunakan cahaya untuk membentuk bayangan dari benda yang akan dilihat.
Mikroskop cahaya ini mempunyai perbesaran 1. Sedang mikroskop elektron mempunyai perbesaran lebih dari 1. Sketsa mikroskop majemuk yang terdiri atas dua lensa positif Lensa yang berada terdekat dengan benda disebut lensa objektif, sedang lensa yang berada terdekat dengan mata disebut lensa mata atau lensa okuler. Lensa objektif membentuk bayangan benda yang sejati, diperbesar dan terbalik lihat Gambar 3.
Lensa mata digunakan sebagai kaca pembesar sederhana untuk melihat bayangan yang dibentuk oleh obyektifnya. Posisi lensa mata ditentukan sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektifnya jatuh di titik fokus pertama dari lensa mata. Jarak antara titik fokus kedua lensa objektif dan titik fokus pertama lensa mata disebut panjang tabung L. Panjang tabung dibuat tetap. Perbesaran yang ditimbulkan oleh lensa objektif adalah Hitunglah kekuatan perbesaran mikroskop ini jika titik-dekat orang yang menggunakan adalah 25 cm.
Kekuatan perbesaran mikroskop ini dapat digunakan rumus pada persamaan 3. Contoh Soal Sebuah mikroskop terdiri atas sebuah lensa objektif dan lensa mata yang memiliki panjang fokus 2,0 cm. Kedua lensa ini terpisah sejauh 20 cm.
Diketahui titik-dekat orang yang menggunakan adalah 25 cm. Hitunglah daya lensa objektif tersebut agar diperoleh kekuatan perbesaran mikroskop ini adalah kali dan bayangan terbalik. Dapatkah kamu menentukan ukuran yang sebenarnya dari benda-benda yang kalian amati tersebut. Konsultasikan dengan guru kalian! Teleskop Teleskop teropong digunakan obyektif mata untuk melihat benda-benda besar yang To letaknya jauh.
Fungsi teleskop untuk To To membawa bayangan benda yang yc terbentuk lebih dekat sehingga tampak benda lebih besar. Pada tahun , Hans Lippershey ilmuwan Belanda fo fe berhasil membuat teleskop. Pada tahum Gambar. Diagram sketsa teleskop astronomis , seorang ilmuwan Italy, Galileo Tipler, berhasil membuat teropong dengan perbesaran sampai dengan 30 kali.
Galileo adalah orang pertama yang menggunakan teleskop untuk mengamati benda-benda langit. Dia berhasil mengamati adanya pegunungan di Bulan dan bulan-bulan yang mengitari planet Yupiter. Teleskop ini lebih sering digunakan untuk mengamati benda-benda langit sehingga sering disebut teleskop astronomis.
Contoh diagram sketsa teleskop astronomis ditunjukkan pada Gambar 3. Lensa positif yang dekat dengan benda disebut lensa objektif, yang berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda sejati dan terbalik. Lensa yang dekat dengan mata disebut lensa mata atau lensa okuler yang berfungsi sebagai kaca pembesar sederhana untuk melihat bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif. Letak benda sangat jauh sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif berada pada titik fokus lensa tersebut, dan jarak bayangan sama dengan panjang fokus lensa tersebut.
Sudut Te pada Gambar 3. Teleskop ini disebut teleskop pantul. Teleskop pantul terdiri atas satu cermin cekung besar, satu cermin datar kecil dan satu lensa cembung untuk mengamati benda, seperti ditunjukkan pada Gambar 3. Diagram sinar teleskop pantul untuk pengamatan benda langit Pada tahun , NASA mengenal- kan teleskop pantul untuk mengamati benda-benda langit.
Teleskop ini dikenal sebagai teleskop teropong Hubble. Contoh teropong Hubble ditunjukkan pada Gambar 3. Suatu teropong sering digunakan juga pada kapal selam untuk mengintai musuh disebut periskop. Jika panjang fokus lensa mata 10 cm maka hitunglah kekuatan perbesaran teleskop ini. Penyelesaian: Perbesaran teleskop M dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.
Contoh Soal 2 Suatu teleskop mempunyai lensa objektif dengan kekuatan daya 0,05 D dioptri. Jika panjang fokus lensa mata 10 cm maka hitunglah kekuatan perbesar- an teleskop ini. Hal ini disebabkan semakin besar objektifnya maka akan semakin terang bayangan- nya. Perhatikan penggalan cerita di bawah ini! Damar saat ulang tahun ke diberi hadiah oleh orang tuanya sebuah kamera. Sehari sebelum ulang tahunnya dia diajak oleh ayahnya pergi ke toko kamera di Jalan Solo, Yogyakarta. Damar diminta memilih sendiri kamera yang diinginkan.
Damar kebingungan untuk memilih kamera tersebut karena ada 2 jenis kamera yaitu kamera dengan film biasa dan kamera digital. Tolong bantulah Damar dengan cara kamu jelaskan prinsip kerja kamera dengan film biasa dan kamera digital tersebut di atas! Pada kamera digital ada istilah memorinya 2 MPixel, 3 MPixel, dst.
Apa artinya jika memorinya makin besar? Apa ada perbedaan cara kerja antara kamera digital dan kamera yang ada pada sebuah hand phone? Life Skills : Kecakapan Sosial Kalian telah mempelajari teleskop. Lakukan sesuatu dengan memanfaatkan pemahaman tentang teleskop tersebut guna memberikan fasilitas kepada masyarakat luas, misalnya pengamatan aktivitas gunung Merapi. Ciptakan produk sejenis teleskop untuk mereka!
Berkonsultasilah kepada guru kalian! Penerapan Alat Optik Mata Orang dapat melihat segala indahan di dunia ini dengan mengguna- kan alat optik mata. Penggunaan alat optik mata untuk melihat sesuatu ditunjukkan pada Gambar 3. Sumber: www. Penerapan Alat Optik Kamera Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menjumpai orang mengabadikan suatu peristiwa dengan cara mengambil gambar peristiwa tersebut. Pengambilan gambar dilakukan dengan alat optik kamera. Kamera yang digunakan untuk mengambil gambar bisa kamera dengan film atau kamera tanpa film digital.
Penggunaan kamera untuk mengambil gambar ditunjukkan pada Gambar 3. Penerapan Alat Optik Lup Sumber : www. Alat ini sering digunakan untuk melihat tulisan atau gambar yang kecil. Penggunaan lup kaca pembesar ditunjukkan pada Gambar 3. Penerapan Alat Optik Mikroskop Pada penelitian dalam bidang biologi, farmasi, medis,dan sebagainya, sering digunakan mikroskop untuk mengamati benda-benda yang tidak mungkin dapat dilihat dengan mata telanjang.
Contoh penggunaan alat optik mikroskop untuk melihat benda-benda kecil ditunjukkan pada Gambar 3. Penerapan Alat Optik Teleskop Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering melihat orang yang berekreasi membawa teleskop teropong. Alat ini sering digunakan untuk melihat pemandangan yang jauh agar tampak lebih dekat.
Penggunaan teleskop untuk melihat benda-benda yang jauh di permukaan bumi ditunjukkan pada Gambar 3. Jika kamu pergi dengan pesawat udara maka semua tas yang kamu bawa harus dicek isinya oleh petugas yaitu dengan cara di kamera sinar X. Bagaimana prinsip kerja kamera yang digunakan di bandara sehingga kita tahu apa isi barang bawaan penumpang pesawat udara?
Wawasan Kontekstual Kita sering mendengar orang yang mengalami kecelakaan mengalami patah tulang rusuknya. Kamera seperti apa yang digunakan untuk mengetahui tulang mana yang patah yang ada di dalam tubuh kita?
Kewirausahaan : Inovatif Jika kita lihat foto bumi kita oleh satelit maka pikirkan kamera seperti apa yang digunakan untuk memotret bumi yang kita tempati ini! Ringkasan 1. Alat optik adalah alat bantu peng- 4. Iris berfungsi memberi warna pada lihatan yang berguna untuk meng- mata. Pupil adalah celah lingkaran yang dilihat oleh mata. Alat optik antara lain mata, kamera, berguna untuk mengatur cahaya lup, mikroskop dan teleskop. Mata terdiri atas iris, pupil, kornea, 6.
Jumlah cahaya yang memasuki otot siliari, lensa, retina dan saraf mata dikendalikan oleh iris. Retina adalah lapisan serat saraf Kemampuan suatu lensa positif yang mengandung struktur indra- untuk mengumpulkan cahaya atau cahaya yang sangat halus dan kemampuan lensa negatif untuk memancarkan informasi yang menyebarkan cahaya dinyatakan diterima saraf optik dan dikirim ke dengan istilah kekuatan lensa P otak. Akomodasi adalah proses perubah- an kelengkungan lensa mata. Lup adalah alat optik yang hanya 9.
Titik dekat adalah jarak terdekat mempunyai satu lensa. Lup digunakan untuk melihat dimana lensa memfokuskan cahaya benda yang kecil agar tampak lebih yang masuk tetap jatuh di retina. Rabun dekat adalah keadaan Pembesaran sudut atau kekuatan dimana kemampuan otot siliari pembesaran M lup adalah: terlalu kuat dan berakibat lensa mata terlalu cembung, sehingga bayangan yang terbentuk jatuh di depan retina.
Kamera adalah alat yang diguna- Penderita rabun dekat dapat diatasi kan untuk merekam gambar. Kamera terdiri atas kamera dengan depan matanya sehingga bayangan menggunakan film dan tidak tetap jatuh di retina. Rabun jauh adalah keadaan dimana Mikroskop adalah alat untuk kemampuan otot siliari untuk melihat benda-benda yang sangat mengatur kelengkungan lensa mata kecil pada jarak yang sangat dekat.
Lensa objektif adalah lensa yang an yang terbentuk jatuh di belakang berada terdekat dengan benda. Lensa okuler adalah lensa yang Penderita rabun jauh dapat diatasi berada terdekat dengan mata. Teleskop adalah alat optik yang depan matanya sehingga bayangan digunakan untuk melihat benda- tetap jatuh di retina. Hubungan posisi benda, bayangan jauh.
Perbesaran teleskop M dapat suatu lensa tipis adalah: dihitung dengan persamaan:. Penderita miopi menggunakan kacamata -2 D agar penglihatannya menjadi normal. Apabila orang tersebut tanpa kacamata, titik jauhnya sebesar Mata normal berakomodasi maksimum mengamati preparat yang berjarak 1,1 sentimeter di bawah lensa obyektif pada suatu mikroskop. Apabila lensa objektif dan lensa okuler mikroskop masing-masing berkekuatan dioptri, panjang dan perbesaran mikroskop adalah Teropong bintang mempunyai lensa objektif dan okuler masing-masing berkekuatan D dan 10 D.
Apabila pengamatan tanpa akomodasi dan akomodasi maksimum, maka perbesaran yang diperoleh masing- masing sebesar Apabila dua lensa masing-masing mempunyai jarak fokus 20 sentimeter dan -5 sentimeter, kuat lensa gabung- an sebesar Sebuah lensa cembung mempunyai jarak fokus 25 cm. Kekuatan lensanya adalah Seseorang dengan mata miopi bertitik jauh 2 meter, dapat melihat dengan normal bila memakai kacamata dengan kekuatan Titik dekat seseorang 2 meter.
Kuat kacamata baca yang diperlukan adalah Seseorang mempunyai titik dekat cm di muka mata. Jika orang tersebut ingin melihat benda yang jaraknya 25 cm dengan terang, maka harus ditolong dengan kacamata yang jarak fokusnya Jarak benda bagi lup 4 dioptri, tidak dapat sejauh Sebuah lup dengan jarak fokus 5 cm dipakai untuk melihat benda dengan mata normal tak berakomodasi, maka perbesarannya adalah Sebuah gedung yang tingginya 20 m.
Pada foto hanya 2 cm saja. Pada jarak berapa gedung ini diambil gambarnya jika digunakan alat pemotret dengan lensa yang jarak fokusnya 5 cm? Sebuah lup yang fokusnya 6 cm digunakan untuk mengamati sebuah benda dengan mata berakomodasi sekuat-kuatnya.
Jarak titik dekatnya adalah 25 cm. Hitunglah jarak benda dari lup dan hitung pulalah perbesarannya! Dua lensa yang jarak titik apinya masing-masing 1 cm dan 5 cm disusun membentuk mikroskop majemuk. Jika sebuah benda diletakkan 1,1 cm di depan lensa yang pertama dan mata berakomodasi maksimum, maka hitunglah jarak kedua lensa tersebut! Panjang fokus lensa objektif dan okuler sebuah mikroskop berturut-turut adalah 10 cm dan 5 cm.
Jika untuk mata tak berakomodasi jarak antara lensa objektif dan okuler adalah 35 cm, maka tentukanlah perbesaran total mikroskop! Sebuah mikroskop mempunyai panjang tabung 21,4 cm, fokus objektif 4 mm, fokus okuler 5 cm. Untuk mendapatkan bayangan yang jelas dengan mata tanpa akomodasi terhadap objektif tentukanlah jarak benda tersebut!
Refleksi Setelah mempelajari materi bab ini, seharusnya kalian memahami tentang: 1. Pada saat pagi hari kadang kita merasa kedinginan dan kita mengatakan suhu udara rendah. Apa suhu itu? Bagaimana suhu itu dinyatakan dengan besaran kuantitatif dan dengan apa kita mengukur suhu tersebut? Benda yang bersuhu tinggi disentuhkan ke benda yang bersuhu rendah maka apa yang terjadi?
Untuk mengetahuinya maka pelajarilah materi bab ini dengan seksama! Kata Kunci suhu kalor jenis radiasi termometer kapasitas kalor asas Black celcius konduksi titik kritis kalor konveksi A. Analisis Pengaruh Kalor terhadap Suatu Zat Jika dua buah benda, yang salah satu benda mula-mula lebih panas dari pada benda yang lain, saling bersentuhan, maka suhu kedua benda tersebut akan sama setelah waktu yang cukup lama.
Benda yang bersuhu tinggi memberi energi ke benda yang bersuhu rendah. Energi yang diberikan karena perbedaan suhu antara dua buah benda disebut kalor. Konsep Kalor adalah bentuk energi yang mengalir dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu rendah. Kedua benda ini saat suhunya sama disebut berada dalam keadaan setimbang termal. Hal ini dijelaskan dalam hukum ke nol termodinamika.
Konsep Hukum ke nol Termodinamika: Jika benda A dan benda B masing-masing berada dalam keadaan setimbang termal dengan benda C, maka benda A dan benda B berada dalam keadaan setimbang termal antara satu dengan yang lain. Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar informasi tentang suhu udara 30oC. Apakah yang dimaksud suhu? Konsep Suhu adalah tingkat atau derajat panas atau dingin suatu benda atau sistem. Alat untuk mengukur suhu atau temperatur suatu benda disebut termometer.
Jenis termometer yang biasa digunakan adalah termometer Celsius, Fahrenheit, dan Reamur. Satuan suhu dalam sistem SI adalah derajat kelvin K. Skala suhu untuk termometer Celsius adalah oC, skala suhu untuk termometer Fahrenheit adalah oF, dan skala suhu untuk termometer Reamur adalah oR. Kalor merupakan suatu bentuk wujud energi. Kalor adalah sesuatu yang dipindahkan dari suatu zat benda yang bersuhu lebih tinggi ke zat benda dengan suhu yang lebih rendah.
Kuantitas kalor Q sering dinyatakan dengan satuan kalori cal. Kalor Jenis Jika kita memanaskan suatu zat maka jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu zat tersebut tergantung berapa jumlah massa air, jenis zat, dan nilai kenaikan suhu zat tersebut.
Secara umum jika kita memanaskan suatu zat tertentu maka jumlah kalor yang diperlukan akan sebanding dengan massa dan kenaikan suhunya. Jika suatu zat massanya m maka untuk menaikkan suhunya sebesar 'T diperlukan kalor sebesar Q yaitu: Q f m. Ketergantungan jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu terhadap jenis zat disebut dengan istilah kalor jenis yang diberi simbol dengan c.
Kalor jenis c zat adalah kapasitas kalor per satuan massa zat merupakan karakteristik dari bahan zat tersebut , yaitu Secara umum, kalor jenis zat merupakan fungsi suhu zat tersebut meskipun variasinya cukup kecil terhadap variasi suhu.
Kalor jenis perlu juga dibedakan berdasarkan kondisi apakah diukur pada tekanan tetap cp ataukah pada volume tetap cv. Kondisi yang lebih umum adalah kalor jenis pada tekanan tetap cp. Tabel 4. Contoh Soal Sepotong aluminium bermassa 2 kg dan suhunya 30 oC. Jawab: Jumlah kalor yang harus diberikan pada batang aluminium tersebut dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 4.
Contoh Soal Sebuah cincin perak massanya 5 g dan suhunya 30 oC. Hitunglah nilai kalor jenis cincin perak tersebut. Hasinya dilaporkan pada guru kalian!
Kapasitas Kalor Jumlah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu yang sama dari suatu benda tentu saja berbeda dibandingkan dengan benda lain. Perbandingan antara jumlah kalor yang diberikan dengan kenaikan suhu suatu benda disebut dengan kapasitas kalor dan diberi simbol dengan C.
Konsep Kapasitas kalor suatu benda adalah jumlah kalor yang diperlukan atau dilepaskan jika suhu benda tersebut dinaikkan atau diturunkan satu Kelvin atau satu derajat Celsius. Kapasitas kalor C zat didefinisikan sebagai nisbah perbandingan antara kalor yang diberikan pada zat dengan kenaikan suhu zat yang diakibatkan oleh pemberian kalor tersebut, yaitu Dalam lahir di Salford, hal-hal tertentu satuan kalor sering antara joule dan kalori. Lancashire, ia meng- abdikan hidupnya Konversi satuan dari joule ke kalori adalah: untuk riset ilmiah.
Perubahan Fasa dan Wujud Zat listrik, sehingga nama- nya diabadikan nama Jika kalor diberikan pada suatu zat pada tekanan konstan, satuan energi dalam SI maka biasanya suhu zat akan naik. Namun, pada kondisi yaitu joule atau J.
Perubahan Fasa Zat Ini terjadi selama perubahan fasa, artinya ketika kondisi fisis zat itu berubah dari suatu bentuk ke bentuk lain. Jenis perubahan fasa yaitu 1 Pembekuan, yaitu perubahan fasa dari cairan menjadi padatan.
Contoh: pembekuan air menjadi es. Contoh: penguapan air menjadi uap. Contoh: penguapan bola-bola kamper menjadi gas.
Kita letakkan air dalam sebuah bejana hampa yang ditutup agar volumenya tetap konstan. Pada awalnya, sebagian air akan menguap, dan molekul uap air akan mengisi ruang yang semula kosong dalam tabung. Sebagian molekul uap air akan menumbuk permukaan cairan dan kembali mengembun menjadi cairan air. Mula-mula laju penguapan akan lebih besar daripada laju pengembunan, dan kerapatan molekul uap air akan naik. Tekanan uap air pada kesetimbangan adalah tekanan uap air pada suhu itu.
Jika kita memanaskan tabung sampai suhu lebih tinggi maka akan lebih banyak cairan yang menguap dan kesetimbangan baru akan terbentuk pada tekanan uap yang lebih tinggi. Sebagai contoh, jika sejumlah kalor ditambahkan terus menerus pada sebongkah es, maka suhu es akan naik.
Saat mencapai titik lelehnya, maka es padatan mencair dan selama proses ini suhu es tetap. Pada suhu 0 oC dan tekanan 1 atmosfer disebut titik beku air yaitu titik tempat terjadi kesetimbangan fase cair dan padat.
Setelah seluruh es mencair T. K menjadi air, maka suhu air akan naik. Saat mencapai titik didih air akan menguap, dan selama proses ini suhu air Gambar 4. Skala tekanan dan suhu tidak linier Tipler, tetap sehingga seluruh air berubah menjadi uap. Kondisi pada suhu oC dan tekanan 1 atmosfer disebut titik didih air yaitu titik tempat terjadi kesetimbangan fase cair dan uap.
Diagram fase untuk air ditunjukkan pada Gambar 4. Diagram fase untuk air yang ditunjukkan pada Gambar 4. Bagian diagram dari titik O dan C menunjukkan tekanan uap terhadap suhu. Jika kita melanjutkan pemanasan tabung maka kerapatan cairan akan berkurang dan kerapatan uap bertambah.
Di titik C pada dia- gram tersebut nilai kedua kerapatan ini sama. Titik C ini disebut titik kritis atau disebut juga suhu kritis. Jika sekarang tabung didinginkan maka sebagian dari uap mulai mengembun menjadi cairan kurve OC sampai titik O. Di titik ini cairan mulai membeku. Titik O disebut titik tripel, yaitu suatu titik di mana fasa uap, cair dan padat suatu zat berada bersama-sama dalam keadaan kesetimbangan.
Konsep Titik tripel suatu zat adalah suatu titik di mana fasa uap, cair dan padat berada bersama-sama dalam keadaan kesetimbangan.
Perubahan Wujud Sejumlah energi kalor tertentu diperlukan untuk mengubah wujud sejumlah zat tertentu. Sebagai contoh perubahan wujud adalah perubahan dari wujud padat ke wujud cair, dari wujud cair ke wujud uap, dan sebagainya. Kalor yang dibutuhkan sebanding dengan massa zat tersebut. Titik cair, titik didih, kalor laten peleburan dan penguapan untuk beberapa diberikan pada Tabel 4.
Karbon dioksida tidak mempunyai keadaan cair pada 1 atm. Contoh Soal Sebuah balok es mempunyai massa 1 kg mempunyai suhu — 20oC. Balok es tersebut dipanaskan pada tekanan 1 atm sehingga semua berubah menjadi uap, hitunglah kalor yang diperlukan. Proses perubahan es menjadi uap ini ditunjukkan pada Gambar 4. Gambar 4. Pemuaian Suatu benda jika diberikan kalor akan terjadi perubahan kenaikan suhu benda.
Belgium Dutch French. Brasil Portuguese. Bulgaria Bulgarian. Canada English. Greater China Chinese. Czech Czech. Finnland Finish. France French. Greece Greek. Hungary Hungarian. India English. Italy Italian. Ireland English. Japan Japanese. Israel Hebrew. Korea Korean.
Luxembourg French. Malaysia Malaysian. Mexico Spanish. Netherlands Dutch. Poland Polish. Portugal Portuguese. Romania Romanian.
0コメント