ipa fisika: Februari 2011

Sabtu, 26 Februari 2011

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur, dihitung, memiliki nilai dan satuan. Besaran menyatakan sifat dari benda. Sifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran.

Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.

Besaran pokok dalam Sistem Internasional
Nama	Simbol dalam rumus	Simbol dimensi	Satuan SI	Simbol satuan
Panjang	l, x, r, dll.	[L]	meter	m
Waktu	t	[T]	detik (sekon)	s
Massa	m	[M]	kilogram	kg
Arus listrik	I, i	[I]	ampere	A
Suhu	T	[θ]	kelvin	K
Jumlah molekul	n	[N]	Mol	mol
Intensitas cahaya	I_v	[J]	Kandela	Cd

Keterangan dari macam-macam besaran pokok itu adalah:

Panjang

Satuan panjang adalah "meter".

Definisi: 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)

Definisi: Satu kilogram adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan di lembaga Timbangan dan Ukuran Internasional (CGPM ke-1, 1899)

Waktu

Satuan waktu adalah "sekon" (disingkat s) (detik)

Definisi: Satu sekonadalah 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: Satu Ampere 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: Satu Kelvin 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: Satu kandela 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

Besaran turunan adalah besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok.
Contoh besaran turunan:

Besaran	Satuan	Singkatan
Kecepatan	meter per sekon	m/s
Percepatan	meter per sekon kuadrat	m/s²
Luas	meter kuadrat	m²
Volume	meter kubik	m³
Gaya	Newton (kilogram meter per sekon kuadrat)	kg m/s²

Sabtu, 12 Februari 2011

Rumus-Rumus Fisika Lengkap atau Kalor

Kalor adalah bentuk energi yang berpindah karena perubahan suhu (Δt).

Daftar isi

[sembunyikan]

Kalor jenis

Rumus:
$\!Q=\!m\times\!c\times\Delta\!t$
dengan ketentuan:

$\!Q$ = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
$\!m$ = Massa zat (Gram, Kilogram)
$\!c$ = Kalor jenis (Joule/kilogram°C, Joule/gram°C, Kalori/gram°C)
$\Delta\!t$ = Perubahan suhu (°C) → (t₂ - t₁)

Untuk mencari kalor jenis, rumusnya adalah:
$\!c=\frac{Q}{\!m\times\Delta\!t}$
Untuk mencari massa zat, rumusnya adalah:
$\!m=\frac{Q}{\!c\times\Delta\!t}$

Kapasitas kalor

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh benda untuk menaikkan suhunya 1°C.
Rumus kapasitas kalor:
$\!H=\frac{Q}{\Delta\!t}$

$\!H=\frac{\!m\times\!c\times\Delta\!t}{\Delta\!t}$

$\!H=\!m\times\!c$
dengan syarat:

$\!Q$ = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
$\!H$ = Kapasitas kalor (Joule/°C)
$\!m$ = Massa zat (Gram, Kilogram)
$\!c$ = Kalor jenis (Joule/kilogram°C, Joule/gram°C, Kalori/gram°C)
$\Delta\!t$ = Perubahan suhu (°C) → (t₂ - t₁)

Kalor Lebur
Rumus:
$\!Q=\!m\times\!L$
dengan ketentuan:

$\!Q$ = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
$\!m$ = Massa zat (Gram, Kilogram)
$\!L$ = Kalor lebur zat (Joule/kilogram, Kilojoule/kilogram, Joule/gram)

Kalor uap

Rumus:
$\!Q=\!m\times\!U$
dengan ketentuan:

$\!Q$ = Kalor yang diterima suatu zat (Joule, Kilojoule, Kalori, Kilokalori)
$\!m$ = Massa zat (Gram, Kilogram)
$\!U$ = Kalor uap zat (Joule/kilogram, Kilojoule/kilogram, Joule/gram)

Contoh Soal :
Berapa energi kalor yang diperlukan untuk menguapkan 5 Kg air pada titik didihnya, jika kalor uap 2.260.000 Joule/Kilogram ?

Jawab :
Diketahui : m = 5 Kg
             U = 2.260.000 J/Kg

Ditanyakan : Q =..... ?

Jawab Q = m x U
        = 5 Kg x 2.260.000 J/Kg
        = 11.300.000 J
        = 11,3 x 10⁶ J

Massa Jenis

Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).
Satuan SI massa jenis adalah kilogram per meter kubik (kg·m^-3)
Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama.
Rumus untuk menentukan massa jenis adalah

$\rho = \frac{m}{V}$

dengan

ρ adalah massa jenis,

m adalah massa,

V adalah volume.

Satuan massa jenis dalam 'CGS [centi-gram-sekon]' adalah: gram per sentimeter kubik (g/cm³).
1 g/cm³=1000 kg/m³
Massa jenis air murni adalah 1 g/cm³ atau sama dengan 1000 kg/m³
Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk menghitung, maka massa jenis air dipakai perbandingan untuk rumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan 'Massa Jenis Relatif'
Rumus massa jenis relatif = Massa bahan / Massa air yang volumenya sama

[sunting] Contoh Massa Jenis Beberapa Material (1 kg = 1000 gr)

Halaman ini belum atau baru diterjemahkan sebagian dari bahasa Inggris.
Bantulah Wikipedia untuk melanjutkannya. Lihat panduan penerjemahan Wikipedia.

Material	ρ dalam kg/m³	Catatan
Interstellar medium	10^-25 − 10^-15	Assuming 90% H, 10% He; variable T
Atmosfir Bumi	1.2	Pada permukaan laut
Aerogel	1 − 2
Styrofoam	30 − 120	From
Gabus	220 − 260	From
Udara	1000	Pada kondisi standar untuk suhu dan tekanan
Plastik	850 − 1400	For polypropylene and PETE/PVC
Bumi	5515.3	Mean density
Tembaga	8920 − 8960	Near room temperature
Timah	11340	Near room temperature
Inti Perut Bumi	~13000	As listed in Earth
Uranium	19100	Near room temperature
Iridium	22500	Near room temperature
Inti Matahari	~150000
Inti Atom	~3 × 10¹⁷	As listed in neutron star
Neutron star	8.4 × 10¹⁶ − 1 × 10¹⁸
Black hole	4 × 10¹⁷	Mean density inside the Schwarzschild radius of an earth-mass black hole (theoretical)

Nama zat	ρ dalam kg/m³	ρ dalam gr/cm³
Air (4 derajat Celcius)	1.000 kg/m³	1 gr/cm³
Alkohol	800 kg/m³	0,8 gr/cm³
Air raksa	13.600 kg/m³	13,6 gr/cm³
Aluminium	2.700 kg/m³	2,7 gr/cm³
Besi	7.900 kg/m³	7,9 gr/cm³
Emas	19.300 kg/m³	19,3 gr/cm³
Kuningan	8.400 kg/m³	8,4 gr/cm³
Perak	10.500 kg/m³	10,5 gr/cm³
Platina	21.450 kg/m³	21,45 gr/cm³
Seng	7.140 kg/m³	7,14 gr/cm³
Udara (27 derajat Celcius)	1,2 kg/m³	0,0012 gr/cm³
Es	920 kg/m³	0,92 gr/cm³

Jumat, 11 Februari 2011

Cahaya

    Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm.^[1] Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. ^[2]^[3]
    Cahaya adalah paket partikel yang disebut foton.
    Kedua definisi di atas adalah sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada fisika modern.
    Studi mengenai cahaya dimulai dengan munculnya era optika klasik yang mempelajari besaran optik seperti: intensitas, frekuensi atau panjang gelombang, polarisasi dan fasa cahaya. Sifat-sifat cahaya dan interaksinya terhadap sekitar dilakukan dengan pendekatan paraksial geometris seperti refleksi dan refraksi, dan pendekatan sifat optik fisisnya yaitu: interferensi, difraksi, dispersi, polarisasi. Masing-masing studi optika klasik ini disebut dengan optika geometris (en:geometrical optics) dan optika fisis (en:physical optics).
    Pada puncak optika klasik, cahaya didefinisikan sebagai gelombang elektromagnetik dan memicu serangkaian penemuan dan pemikiran, sejak tahun 1838 oleh Michael Faraday dengan penemuan sinar katoda, tahun 1859 dengan teori radiasi massa hitam oleh Gustav Kirchhoff, tahun 1877 Ludwig Boltzmann mengatakan bahwa status energi sistem fisik dapat menjadi diskrit, teori kuantum sebagai model dari teori radiasi massa hitam oleh Max Planck pada tahun 1899 dengan hipotesa bahwa energi yang teradiasi dan terserap dapat terbagi menjadi jumlahan diskrit yang disebut elemen energi, E. Pada tahun 1905, Albert Einstein membuat percobaan efek fotoelektrik, cahaya yang menyinari atom mengeksitasi elektron untuk melejit keluar dari orbitnya. Pada pada tahun 1924 percobaan oleh Louis de Broglie menunjukkan elektron mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang, hingga tercetus teori dualitas partikel-gelombang. Albert Einstein kemudian pada tahun 1926 membuat postulat berdasarkan efek fotolistrik, bahwa cahaya tersusun dari kuanta yang disebut foton yang mempunyai sifat dualitas yang sama. Karya Albert Einstein dan Max Planck mendapatkan penghargaan Nobel masing-masing pada tahun 1921 dan 1918 dan menjadi dasar teori kuantum mekanik yang dikembangkan oleh banyak ilmuwan, termasuk Werner Heisenberg, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Max Born, John von Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli, David Hilbert, Roy J. Glauber dan lain-lain.
    Era ini kemudian disebut era optika modern dan cahaya didefinisikan sebagai dualisme gelombang transversal elektromagnetik dan aliran partikel yang disebut foton. Pengembangan lebih lanjut terjadi pada tahun 1953 dengan ditemukannya sinar maser, dan sinar laser pada tahun 1960.

Teori Fisika Utama

Meskipun fisika membahas beraneka ragam sistem, ada beberapa teori yang digunakan secara keseluruhan dalam fisika, bukan di satu bidang saja. Setiap teori ini diyakini benar adanya, dalam wilayah kesahihan tertentu. Contohnya, teori mekanika klasik dapat menjelaskan pergerakan benda dengan tepat, asalkan benda ini lebih besar daripada atom dan bergerak dengan kecepatan jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya. Teori-teori ini masih terus diteliti; contohnya, aspek mengagumkan dari mekanika klasik yang dikenal sebagai teori chaos ditemukan pada abad kedua puluh, tiga abad setelah dirumuskan oleh Isaac Newton. Namun, hanya sedikit fisikawan yang menganggap teori-teori dasar ini menyimpang. Oleh karena itu, teori-teori tersebut digunakan sebagai dasar penelitian menuju topik yang lebih khusus, dan semua pelaku fisika, apa pun spesialisasinya, diharapkan memahami teori-teori tersebut.

Teori	Subtopik utama	Konsep
Mekanika klasik	Hukum gerak Newton, Mekanika Lagrangian, Mekanika Hamiltonian, Teori chaos, Dinamika fluida, Mekanika kontinuum	Dimensi, Ruang, Waktu, Gerak, Panjang, Kecepatan, Massa, Momentum, Gaya, Energi, Momentum sudut, Torsi, Hukum kekekalan, Oscilator harmonis, Gelombang, Usaha, Daya
Elektromagnetik	Elektrostatik, Listrik, Magnetisitas, Persamaan Maxwell	Muatan listrik, Arus, Medan listrik, Medan magnet, Medan elektromagnetik, Radiasi elektromagnetis, Monopol magnetik
Termodinamika dan Mekanika statistik	Mesin panas, Teori kinetis	Konstanta Boltzmann, Entropi, Energi bebas, Panas, Fungsi partisi, Suhu
Mekanika kuantum	Path integral formulation, Persamaan Schrödinger, Teori medan kuantum	Hamiltonian, Partikel identik Konstanta Planck, Pengikatan kuantum, Oscilator harmonik kuantum, Fungsi gelombang, Energi titik-nol
Teori relativitas	Relativitas khusus, Relativitas umum	Prinsip ekuivalensi, Empat-momentum, Kerangka referensi, Waktu-ruang, Kecepatan cahaya

Fisika

Fisika (Bahasa Yunani: φυσικός (physikos), "alamiah", dan φύσις (physis), "Alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.
Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan elektromagnetika.
Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak dinyatakan dalam notasi matematis, dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan antara fisika dan matematika adalah: fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia material. Namun, perbedaan ini tidak selalu tampak jelas. Ada wilayah luas penelitan yang beririsan antara fisika dan matematika, yakni fisika matematis, yang mengembangkan struktur matematis bagi teori-teori fisika.