REMEDIAL VEKTOR

Read more ...

Pemantapan

Read more ...

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Induksi elektromagnetik

Induksi magnetik merupakan salah satu cara pembuatan magnet dengan cara mengaliri listrik pada konduktor untuk membuat medan magnet. Pembuatan medan magnet dengan cara induksi magnetik dikenalkan pertama kali oleh Hans Christian Oersted dengan pembuktian merubah arah yang ditunjuk oleh magnet kompas saat didekatkan pada batang konduktor berarus listrik, sehingga magnet kompas tidak mengarah ke kutub magnet utara dan selatan melainkan mengarah pada resultan dari medan kutub magnet dan medan magnet yang dibuat dari batang konduktor berarus listrik.

Prinsip induksi elektromagnetik ini dipelajari oleh Michael Faraday dalam mengahasilkan arus listrik dari medan magnetik. Setelah Oersted berhasil menemukan bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet, maka Michael Faraday (1791-1867) seorang ilmuwan dari Jerman bertanya-tanya dapatkah medan magnet menghasilkan arus listrik? Termotivasi hal tersebut, kemudian Faraday pada tahun 1822 memulai melakukan percobaan-percobaan. Setelah kurang lebih 9 tahun, barulah ia mendapatkan jawabannya yaitu pada tahun 1831 ia berhasil membangkitkan arus listrik dengan menggunakan medan magnet. 

induksi elektromagnetik

Fluks magnetik

Kuat medan magnetik dinyatakan dengan lambang B yang disebut dengan induksi magnet, induksi magnetik menyatakan kerapatan garis gaya magnet. Sedangkan fluks magnetik menyatakan banyaknya jumlah garis gaya yang menembus permukaan bidang secara tegak lurus, yang dapat dinyatakan dalam persamaan, sebagai berikut

Dalam hal ini , fluks magnetik didefinisikan sebagai pekalian medan magnetik B dengan luasan A yang dibatasi oleh rangkaiannya :

 Karena medan magnetik sebanding dengan jumlah garis medan magnetik per satuan luas, fluks magnetik tersebut sebanding dengan jumlah garis yang melalui luasan tersebut. Jika medan magnetik tidak tegak lurus terhadap permukaannya, seperti pada gambar b , fluks magnetik didefinisikan sebagai :

Φ = fluks magnetik (Wb = weber)

B = induksi magnet (T atau WB.m^-2)

A = luas permukaan bidang (m²)

θ = sudut yang dibentuk antara arah B dengan garis normal (radian atau derajat)

         GGL(Gaya Gerak Listrik) induksi

Istilah GGL Induksi sering kita dengar dalam metode Induksi Elektromagnetik dengan menggerakkan batang magnet dalam kumparan. Ketika kutub utara batang magnet digerakkan masuk kedalam kumparan, maka jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat pada kumparan akan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garis gaya pada ujung-ujung kumparan inilah yang dinamakan Gaya Gerak Listrik (GGL) Induksi. Arus listrik bisa terjadi jika pada ujung-ujung kumparan terdapat GGL Induksi. Namun, jarum galvanometer yang dihubungkan pada kumparan hanya bergerak saat magnet digerakkan keluar masuk kumparan. Sehingga Arus listrik hanya timbul pada saat magnet bergerak. Jika magnet diam di dalam kumparan, maka di ujung kumparan tidak terjadi arus listrik.

Faktor yang Mempengaruhi Besar GGL Induksi :

a. Kecepatan gerakan magnet atau kecepatan perubahan jumlah garis-garis gaya magnet.

b. Jumlah lilitan kumparan.

c.  Medan magnet.

Perumusan GGL Induksi :

Penghantar yang bergerak dalam medan magnet dengan kecepatan (v) akan menyapu luasan yang terus berubah. Perubahan luas inilah yang menyebabkan terjadinya induksi magnetik pada ujung-ujung penghantar. Induksi magnetik ini juga disebut sebagai GGL Induksi Perumusan GGL Induksi yang terjadi pada penghantar yang bergerak dalam medan magnet dinyatakan sebagai berikut:

Hukum Faraday

Telah diketahui bahwa Ggl mengalirkan arus listrik melalui suatu rangkaian tertutup. Jika arus listrik mengalir didalam suatu rangkaian maka di sekitar arus tersebut akan timbul fluks magnetik 

 

 GGL hasil induksi bergantung pada laju perubahan fluks magnet yang melalui suatu rangkaian. kesimpulan ini disebut hukum faraday, yang berbuyi :

“Ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung suatu penghantar atau kumparan sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh loop penghantar atau kumparan tersebut”

Jika bayaknya lilitan kumparan = N, maka indusi pada ujung ujung kumparan :

Hukum Lenz

Berdasarkan hukum Faraday, perubahan fluks magnetik akan menyebabkan timbulnya beda potensial antara ujung kumparan. Apabila kedua ujung kumparan itu dihubungkan dengan suatu penghantar yang memiliki hambatan tertentu, maka akan mengalir arus yang disebut arus induksi dan beda potensial yang terjadi disebut ggl induksi. Faraday pada saat itu baru dapat menghitung besarnya ggl induksi yang terjadi, tetapi belum menentukan ke mana arah arus induksi yang timbul pada kumparan. Lenz menyatakan bahwa :

“Jika ggl induksi timbul pada suatu rangkaian, maka arah arus induksi yang dihasilkan sedemikian rupa sehingga menimbulkan medan magnetik induksi yang menentang perubahan medan magnetik (arus induksi berusaha mempertahankan fluks magnetik totalnya konstan)”

arah arus pada hukum Lenz

 Karena ujung kumparan  didekati kutub magnet utara (U), maka ujung kumparan menjadi kutub utara (U) dan kumparan yang lain menjadi kutub selatan (S). Dengan aturan tangan kanan diperoleh arah arus listrik keluar dari ujung kumparan Utara . Sehingga jarum galvanometer menyimpang ke arah kanan.

Karena ujung kumparan  dijauhi kutub magnet utara (U), maka ujung kumparan menjadi kutub selatan (S) dan ujung yang lain  kutub utara (U). Dengan aturan tangan kanan menggenggam diperoleh arah arus listrik keluar dari ujung Selatan. Sehingga jarum galvanomter menyimpang ke arah kiri.

Untuk penjelasan lebih lanjut simak video dibawah ini :

 Aplikasi dalam teknologi

 Generator

Generator adalah alat untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik Prinsip kerja generator ada dua macam, yaitu:

·             Magnet diputar di antara beberapa kumparan.

·             Kumparan diputar di antara kutub-kutub magnet (dalam medan magnet).

Sumber belajar :

       Fisika Kelas XII, Marteen Kanginan
https://www.youtube.com/watch?v=uRJDqc0rsnw
Berbagai sumber literasi media online

Read more ...

Kuis Hukum Kepler & Sintesa Hukum Newton

Read more ...

Kuis Hukum Newton Grafitasi

Read more ...

Dinamika Partikel

Gaya Normal

Gaya normal (N) didefinisikan sebagar gaya yang bekerja pada benda, dan berasal dari bidang tumpu. Arahnya selalu tegak lurus pada bidang tumpu.

Gaya Gesekan

Gaya gesekan (f) termasuk gaya sentuh yang muncul jika permukaan dua benda bersentuhan langsung secara fisik. Arah gaya berlawanan dengan kecenderungan arah gerak.

Ketika mendorong sebuah benda dan benda tidak bergerak, maka gaya gesekan pada benda adalah gaya gesekan statis (fs) Tetapi jika bergerak, maka gaya gesekannya adalah gaya gesekan kinetis (fs). Gaya gesekan statis mulai dari nol dan membesar sesuai dengan gaya dorong yang diberikan sampai mencapai suatu nilai maksimum (fs maks). Sedangkan, gaya gesekan kinetis selalu lebih kecil daripada gaya gesekan statis maksimum.

Gaya Tegangan Tali

Tegangan tali (T) adalah gaya tegang yang bekerja pada ujung-ujung tali karena tali tersebut tegang.

Gaya tegangan tali (pict from : blog MIPA)

Gaya Sentripetal

Gaya sentripetal (Fs) adalah gayayang bekerja pada benda yang bergerak melingkar. Arahnya menuju pusat lingkaran.

ax = percepatan sentripetal

Hukum-hukum Newton

Hukum Newton I

“Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol maka benda yang mula-mula diam akan terus diam, sedangkan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan tetap”.

Sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaan geraknya (diam atau bergerak) inilah yang disebut sebagai kelembaman atau inersia (kemalasan). Oleh karena itu hukum I Newton disebut juga dengan hukum kelembaman atau hukum inersia.

Hukum Newton II

“Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda.”

Satuan SI untuk gaya adalah newton (N), untuk massa dalam kg dan percepatan dalam ms-1

Hukum Newton III

“Jika A mengerjakan gaya pada B, maka B akan rengerjakan gaya pada A, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan.”

atau

“Untuk setiap aksi, ada suatu reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah”

gambar  dari wikipedia 

Beberapa Jenis Gaya Berat (Berat)  adalah gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda (sering disebut dengan gaya tarik bumi).

gambar  dari wikipedia 

w = mgVektor berat suatu benda di bumi selalu digambarkan berarah tegak lurus ke bawah, dimana pun posisi benda diletakkan, baik pada bidang horizontal, pada bidang miring, atau pada bidang tegak.

setelah menyimak materi diatas, silahkan isi latihan berikut ini :

Read more ...

Hukum Newton Gravitasi

Hukum gravitasi umum Newton 

Tentang gaya gravitasi

Ilmuwan Isaac Newton menuangkan pikirannya ini ke dalam sebuah buku Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.  Sepanjang kariernya sebagai ilmuwan, ia telah menulis tujuh buku. Isaac Newton meninggal pada 31 Maret 1727. Newton lahir di Woolsthorpe-by-Colsthrworth, Hamlet, Inggris, pada 4 Januari 1643. Ayahnya meninggal sebelum Ia dilahirkan. Sejak kecil Ia ikut neneknya karena ibunya menikah dengan orang lain. Kecerdasannya mulai tampak sejak ia kanak-kanak. Sebelum mempelajari fisika, pada umur 12-17 tahun, Newton sempat sekolah di Kings School, Grantham, Inggris untuk memperdalam bahasa. Ia tinggal di sebuah rumah kos. Keluarganya memintanya keluar dan sekolah untuk menjadi petani. Akan tetapi, Ia berhasil meyakinkan keluarganya untuk menyelesaikan sekolahnva, bahkan menjadi siswa dengan nilai memuaskan. Lalu ia melanjutkan ke Cambridge University pada usia 19 tahun. Newton adalah prototipe orang yang selalu berpikir. Ada sebuah kisah saat Ia diundang oleh seorang temannya.

Isaac Newton (1643 - 1727)
(wikipedia)

Bersama Gottfried Leibniz, Ia mengembangkan teori kalkulus. Ia juga memperluas hukum Keppler dengan menambahkan bahwa orbit gerakan tidak selalu bulat benar, bisa berupa elips, parabola, dan hiperbola.

Gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.

Besar gaya gravitasi dapat ditulis dengan persamaan matematis:

Dengan      F12 = F21 = F = besar gaya tarik menarik antara kedua benda (N)

                  G = tetapan umum gravitasi

                  m1 = massa benda 1 (kg)

                  m2 = massa benda 2 (kg)

                  r = jarak antara kedua benda (m)

Tiga hal yang perlu anda perhatikan jika menggunakan hukum gravitasi umum Newton, yaitu:

1. benda dianggap berbentuk bola seragam atau berupa partikel (titik materi) sehingga r adalah jarak pisah antara kedua pusat benda
2. garis kerja gaya gravitasi terletak pada garis hubung yang menghubungkan pusat benda m1 dan pusat benda m2
3. F12 adalah gaya gravitasi pada benda 1 yang dikerjakan oleh benda 2 (disebut aksi); F21 adalah gaya gravitasi pada benda 2 yang dikerjakan oleh benda 1 (disebut rekasi). Jadi F12 dan F21 adalah dua gaya yang bekerja pada benda yang berbeda, sama besar, dan berlawanan arah (termasuk pasangan aksi-reaksi)

Bersama Newton kita mempelajari semesta yang sangat luas, bagaimana semesta bergerak dengan sangat teratur.  Tempat kita tinggal bernama galaksi Bima sakti atau dikenal dengan Milkyway. Berikut video cuplikan tentang galaksi bimasakti : 

courtesy youtube 

Setelah menyimak text dan video diatas coba kalian jawab pertanyaan kuis dibawah ini 

Read more ...