112049089-materi-dan-soal-soal-pendalaman-ipa-fisika-kls-7-semester-1-dan-2.pdf

IPA – FISIKA A. Besaran dan satuan Besaran merupakan sesuatu yang dapat diukur memiliki nilai dan satuan. Besaran ada 2 macam, yaitu : besaran pokok dan besaran turunan. Satuan adalah pembanding pada suatu pengukuran. Sistem satuan internasional (SI) ialah sistem satuan yang berlaku untuk seluruh dunia. Syarat Sistem Satuan Internasional, ialah : a. Satuan itu tetap b. Tidak mengalami perubahan oleh apapun c. Mudah ditiru dan diadakan kembali d. Dapat digunakan di seluruh dunia Contoh Satuan : cm, jengkal, kaleng, lidi, kilan, depa, km, m/det, langkah, galon, windu, hektar dsb Awalan-awalan satuan dalam SI : Faktor 1 10 2 10 3 10 6 10 9 10 12 10 15 10 18 10

Awalan deka hekto kilo mega giga tera peta exa

Simbol da h k M G T P E

Faktor –1 10 -2 10 –3 10 –6 10 –9 10 –12 10 –15 10 –18 10

Awalan desi senti mili mikro nano piko femto ato

Simbol d c m  n p f a

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya dapat didefinisikan. Contoh besaran pokok beserta satuannya dalam SI dan alat ukurnya. No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Besaran pokok Panjang Massa

Satuan dalam SI Alat Ukur meter (m) Meteran, jangka sorong, mikrometer sekrup, mistar, rol meter kilogram (kg) Neraca O Hauss, neraca sama lengan , neraca dacin, timbangan badan Waktu sekon (s) Arloji, jam dinding, jam atom, stop watch Suhu kelvin (K) Termometer Kuat Arus Listrik ampere (A) Amperemeter Jumlah Zat mole (mol) Tidak dapat diukur langsung Intensitas Cahaya candela (Cd) Lighmeter

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satuan besaran pokok. Contoh besaran turunan serta satuannya dalam SI dan bukan SI : No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Besaran Turunan luas volume kecepatan massa jenis gaya daya tekanan percepatan

Satuan dalam SI m m m/s 3 kg/m 2 newton ( N ) atau kg m/s watt ( W ) atau joule/s 2 2 N / m atau kg / ms 2 m/s

Satuan bukan SI 2 2 2 cm , mm , km , are, hektoare 3 3 3 cm , mm , liter , galon km/jam, m/menit 3 3 g/cm , kg/cm 2 dyne, g cm/s miliwatt ( mW ), hp, pk 2 2 dyne / cm , g / cm s 2 cm /s

Contoh Penurunan satuan besaran turunan: 2 - Satuan luas dalam SI adalah m diturunkan dari satuan panjang : Luas = panjang x lebar Panjang satuannya meter (m) Lebar (panjang) satuannya meter (m) 2 2 Sehingga satuan luas m yang diturunkan dari satuan panjang dan satuan lebar (panjang) = m x m = m - Satuan kecepatan dalam SI m/s, diturunkan dari satuan panjang dan waktu. Kecepatan = Jarak/waktu Jarak (panjang) satuannya meter (m) Waktu satuannya sekon (s) Sehingga satuan kecepatan adalah: satuan jarak/satuan waktu = m/s

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

1

Soal-soal Latihan 1.

2.

3.

Perhatikan pernyataan besaran fisika berikut ini ! 1. suhu 2. kecepatan 3. Panjang 4. Luas 5. Usaha 6. Kuat arus Dari pernyataan besaran di atas yang menyatakan besaran pokok adalah ... A. 1, 2, 3 B. 3, 4, 5 C. 1, 3, 6 D. 2, 4, 6 Yang termasuk kelompok besaran pokok adalah ... A. panjang, massa, tekanan C. Panjang, waktu, daya B. massa, suhu, kuat arus . D. Waktu, suhu, percepatan Perhatikan tabel berikut ! No 1. 2. 3. 4.

Besaran Massa Suhu Kuat arus waktu

Satuan gram kandela ampere jam

Besaran pokok dan satuan menurut Sistem Internasional (SI) yang benar adalah ... A. 1 B. 3 C. 3 D. 4 4.

Perhatikan tabel berikut ! No 1. 2. 3. 4. 5.

Nama Besaran Panjang Massa Waktu Kuat arus suhu

Nama satuannya Kilometer Kilogram Jam Ampere Derajat celcius

Alat Ukur Mistar Neraca Stopwatch Ammeter termometer

Pada tabel diatas yang termasuk besaran pokok, satuan dan alat ukur dalam sistem internasional (SI) yang benar adalah ... A. 1 dan 2 B. 2 dan 4. C. 1,3 dan 5 D. 1,2 dan 5

B. Pengukuran Mengukur adalah membandingkan nilai suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Tangan adalah alat pengukuran yang paling mudah didapatkan, tetapi tangan alat ukur yang tidak baku. Mengukur secara langsung adalah mengukur sesuatu besaran yang secara langsung diperoleh nilai hasil pengukurannya. Contoh : - Mengukur massa benda dengan neraca Besarnya massa air = 1000 g + 100 g + 10 g = 1110 g = 1,11 kg

- Mengukur panjang benda dengan jangka sorong Besarnya panjang benda tersebut adalah: hasil pembacaan skala utama + hasil pembacaan skala nonius. Skala utama = 1,6 cm Skala nonius = 0,03 cm Panjang benda = 1,6 cm + 0,03 cm = 1,63 cm = 16,3 mm - Mengukur volume batu dengan gelas ukur

Vbatu = volume air yang tumpah di gelas ukur kecil = 25 ml

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

2

Mengukur secara tak langsung : mengukur sesuatu besaran yang tidak secara langsung diperoleh nilai hasil pengukurannya. Contohnya mengukur volume balok . Volume balok diperoleh dengan cara : panjang x lebar x tinggi, yang diukur adalah panjang, lebar dan tinggi p = panjang = 5 cm l = lebar = 1 cm t = tinggi = 2 cm

t l

p

Volume balok = p x l x t = 5 cm x 1 cm x 2 cm = 10 cm

3

Soal-soal Latihan 1. Perhatikan Gambar! Ani menimbang kotak logam yang diletakkan pada A. Supaya neraca dalam keadaan setimbang, maka Ani meletakkan beberapa anak timbangan di B seperti terlihat pada gambar. Besar massa kotak logam tersebut adalah …. A. 1, 65 kg. C. 1, 515 kg B. 1, 55 kg D. 1, 065 kg

2. Perhatikan hasil pengukuran massa yang dilakukan seseorang siswa seperti gambar di bawah! Besar massa benda P adalah.... A. 0,115kg B. 1,15 kg C. 11,5 kg D. 115,0kg

3. Perhatikan gambar neraca berikut! Dari hasil penimbangan tersebut massa benda adalah.... A. 521 gram B. 530 gram C. 620 gram D. 1.520 gram

4. Waktu yang diperlukan seorang pelari 100 m, ditunjukkan oleh stop watch seperti gambar berikut : Waktu tempuhnya adalah ........ A. 15,2 sekon B. 18,0 sekon C. 19,2 sekon D. 20,0 sekon.

0 55

5

50

10

15

45

20

40 25

35 30

5. Hasil pengukuran dari jangka sorong berikut adalah … cm . A. 5,4 B. 5,1

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

C. 4,35 D. 4,33

Nurul Fitria

3

6. Perhatikan gambar di bawah ini! 3

Volume batu sebesar ... m . -2

3

-3

A. 2 x 10 m -4 3 B. 2 x 10 m

3

C. 2 x 10 m -5 3 D. 2 x 10 m

C. Massa jenis Massa jenis zat adalah besarnya massa zat dibagi dengan besar volumenya m = massa benda dalam kg atau gr V = volume benda dalam m3 atau cm3  = massa jenis benda, satuan dalam SI kg/m3 dalam cgs gr /cm3

m  = ------V

1 liter = 1000 mililiter = 1000 ml = 1000 cm3

3

1 ml = 1 cm Setiap benda massa jenisnya berbeda. Benda-benda yang sejenis mempunyai massa jenis yang sama, dan benda yang berbeda jenisnya berbeda pula massa jenisnya.

Soal-soal Latihan 1.

Perhatikan gambar pengukuran dengan menggunakan alat dan bahan berikut ! Jika massa benda 300 gram, maka massa jenis benda tersebut adalah ... 3 3 A. 3,0 g/cm C. 15 g/cm 3 3 B. 7,5 g/cm D. 320 g/cm

2.

Empat orang siswa melakukan pengukuran benda, hasil percobaan ditunjukkan dalam tabel berikut : 3

Siswa

Masaa (g)

Volume (cm )

A B C D

44,8 38,4 21,6 18,9

64 48 27 30

Siswa yang mengukur dengan beban yang sama adalah ... A. A dan B C. B dan DB. B dan C D. C dan D

3

3.

Sebuah kubus dari logam mempunyai volume 125 cm dan massa 375 g. Berapa massa jenisnya?

4.

A. 0,33 g/ cm Perhatikangambar!

3

B. 2,00 g/ cm

3

C. 2,50 g/ cm

3

D. 3,00 g/ cm

3

Apabilamassabenda316 gramdimasukkankebak yang berisi air seperti padagambar, makamassajenisbendatersebutadalah.... 3 A. 7,9 kg/m 3 B. 15,8 kg/m 3 C. 7.900 kg/m 3 D. 15.800 kg/m 5.

Perhatikan gambar di bawah ini !

100 ml 80 60 40 20 6.

150 ml 120 100 80 60 40 20

Pada gelas ukur yang berisi 100 ml air, setelah dimasukkan aluminium yang tidak teratur bentuknya, permukaan air naik sampai 150 ml. Jika massa aluminium 135 gram, maka massa jenis benda adalah … A. 4,2 gram/ml B. 2,7 gram/ml.

C. 3,6 gram/ml D. 0,9 gram/ml

Sebuah kubus kayu memiliki volume 5 cm3. Jika massa jenis kayu 250 g/cm3, maka massa kayu tersebut adalah ... A. 1250 g

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

B. 50 g

C. 10 g

D. 2 g Nurul Fitria

4

7. Perhatikan gambar di bawah! Jika volume air mula-mula 35 cm3 dan massa benda = 60 gram, maka massa jenis benda adalah ... 3

A. 2,40 g/cm 3 B. 1,71 g/cm 3 C. 1.00 g/cm 3 D. 0,63 g/cm 8. 9.

3

Volum sebuah benda 8 cm ditimbang massanya 84 gram, maka massa jenisnya adalah ... 3 3 3 3 A. 10,5 gr/cm B. 8,5 gr/cm C. 6,4 gr/cm D. 4,8 gr/cm Seorang anak menemukan sebuah logam seperti pada gambar, setelah ditimbang ternyata massa dan volumenya diperlihatkan pada alat ukur berikut: Massa jenis logam tersebut adalah.... 3 A. 1,015 kg/m 3 B. 19,3 kg/m 3 C. 101,5 kg/m 3 D. 19.300 kg/m

D. Suhu dan Pemuaian Suhu ialah besaran yang menyatakan derajat panas atau dinginnya suatu benda. Satuan suhu dalam SI adalah Kelvin (K). Alat yang digunakan untuk mengutur suhu adalah termometer. Termometer yang saat ini banyak digunakan adalah termometer raksa. Keunggulan air raksa sebagai zat pengisi termometer adalah : a. Mudah dilihat karena warnanya mengkilat. b. Pemuaian air raksa teratur. c. Titik bekunya rendah (-40° C). d. Titik didihnya tinggi (360° C) sehingga dapat mengukur suhu tinggi. e. Tidak membasahi dinding termoter. Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian, antara lain: a. Air raksa harganya mahal. b. Air raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah. c. Air raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah. Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain : a. Alkohol harganya murah. b. Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternyata alkohol mengalami perubahan volume yang besar. o c. Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, titik beku alkohol -1300 C Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain : a. Membasahi dinding kaca. o b. Titik didihnya rendah (78 C) c. Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna dahulu agar dapat dilihat. Jenis-jenis skala suhu : a. Skala Kelvin Titik tetap bawah, suhu es melebur berada pada suhu 273° K Titik tetap atas, suhu air mendidih 373° K b. Skala Celcius Titik tetap bawah, titik lebur es pada 0° C Titik tetap atas, titik didih air pada 100° C c. Skala Reamur Titik tetap bawah, titik lebur es 0° R Titik tetap bawah, titik didih air 80° R d. Skala Fahrenheit Titik tetap bawah, titik lebur es 32° F Titik tetap atas, titik air 212° F

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

5

Titik didih air

100° C

Titik lebur es

80° R

0°

0°

212° F

32°

373° K

273°

Perbandingan skala antara Celcius, Reamur, Fahrenhait dan Kelvin : C : R : F : K = 100 : 80 : 180 : 100 = 5 : 4 : 9 :

5

Hubungan antara satuan celcius, reamur, fahrenhait dan kelvin

TC = 5/9 (tF-32) TC = 5/4 tR

TF = 9/5 tC + 32 TR = 4/5tC TF = 9/4 tR + 32 TR = 4/9 (tF - 32)

TK = tC +273 TK = 5/4 tR + 273 TK = 5/9 (tF - 32) + 273

Zat padat yang dipanaskan akan memuai. Pemuaian yang dialami zat padat dapat berupa muai panjang, muai luas, dan muai ruang (volume). Prinsip pemuaian zat banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari – hari, antara lain sebagai berikut : 1.

Bimetal Bimetal merupakan dua keping logam yang angka muainya berbeda kemudian dijadikan satu. Bimetal jika dipanaskan akan melengkung kearah logam yang angka muainya kecil. Dan jika didinginkan akan melengkung ke arah logam yang angka muainya besar. O

Logam A koefisien muai panjangnya 0,000012 / C dikeling dengan logam B yang o koefisien muai panjangnya 0,000019 / C. Jika dipanaskan akan melengkung ke arah logam A karena angka koefisien muai panjangnya lebih kecil.

Penggunaan bimetal antara lain untuk termostat , sakelar otomatis pada lampu riting kendaraan bermotor dan termometer bimetal. a. Termostat. Termostat adalah alat untuk mengatur suhu agar besarnya tetap atau stabil. Penggunaan termostat misalnya pada setrika listrik, Oven dan lemari es b. Sakelar Otomatis pada lampu riting Jika lampu riting (lampu isyarat belok pada kendaraan bermotor) dihidupkan, maka kontak menyambung dan lampu menyala. Saat itu, keping bimetal menjadi panas dan membengkok sehingga kontak terputus dan lampu mati. c. Termometer Bimetal Termometer Bimetal dibuat lingkaran dengan logam yang koefisien muai panjang di bagian luar. Ketika suhu naik, termomater bimetal akan melengkung sehingga jarum bergerak ke kanan. Sebaliknya, jika suhu turun, termometer bimetal kembali lurus dan jarum bergerak ke kiri 2.

Pengelingan Mengeling yaitu menyambung dua pelat dengan menggunakan paku keling. Pengelingan biasanya digunakan pada pembuatan badan kapal, penyambungan besi jembatan, pembuatan tangki badan pesawat.

3.

Pemasangan Bingkai Besi pada Roda Pedati atau Delman Untuk memasang bingkai besi diusahakan dalam keadaan panas karena dalam keadaan dingin bingkai tidak dapat masuk roda. Setelah dipanaskan, bingkai mengalami pemuaian sehingga besar lingkaran dalam bingkai membesar dan dapat masuk pada roda pedati. Saat dingin, bingkai besi akan mengerut dan menempel pada roda dengan kuat.

4.

Pemasangan kaca jendela Pemasangan kaca jendela dilakukan dengan tidak tepat tetapi agak longgar, pemasangan kaca dengan tepat pada bingkainya maka saat udara panas, kaca memuai akan menyebabkan kaca dapat pecah.

5.

Pemasangan Rel Kereta Api dan Jembatan Rel kereta api terlihat sambungannya tidak berimpit, tetapi ada rongga atau jarak antara rel yang satu dengan yang lain. Hal ini untuk mngatasi kemungkinan terjadinya pemuaian pada siang hari sehingga rel tersebut tidak melengkung. Pada jembatan juga akan mengalami pemuaian, jika terkena panas matahari. Sambungan antara jembatan satu dengan jembatan lain diberi celah atau rongga. Hal itu untuk mengatasi kemungkinan pemuaian pada besi jembatan.

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

6

Soal-soal Latihan 1.

Perhatikan pernyataan tentang air raksa di bawah ini ! 1. Pemuaiannya teratur 2. Tidak membasahi dinding kaca 3. Tidak mudah menyerap panas 4. Mudah dilihat Keunggulan raksa sebagai pengisi termometer adalah ... A. 1, 2 dan 3 B. 2, 3 dan 4 C. 1, 3 dan 4 D. 1, 2 dan 4 2. Jika thermometer Celsius menunjukkan angka 50° C maka thermometer Reamur menunjukkan ... A. 100°R B. 60°R C. 40°R D. 25°R

3.

Suhu suatu zat diukur dengan termometer Reamur adalah 60°. Bila diukur dengan termometer Celcius ... A. 28°

4.

5.

6.

7.

8.

9.

B. 48°

C. 75°

D. 80°

Pernyataan yang benar tentang termometer klinis adalah ... A. merupakan termometer dengan ketelitian yang sangat tinggi B. raksa yang sudah naik sulit untuk turun dengan sendirinya C. skala dibagi sampai seperseratus derajat 0 0 D. berskala dari 0 C sampai dengan 100 C Peristiwa berikut berhubungan dengan sifat pemuaian zat jika dipanaskan, kecuali … A. sambungan antara rel kereta api diberi ruangan B. isi minuman dalam botol tertutup tidak penuh C. penggunaan minyak pelumas pada roda kendaraan D. penggunaan bimetal pada saklar otomatis Pemasangan rel kereta api dibuat renggang. Hal ini dimaksudkan untuk … A. menghindari tergelincirnya rel kereta B. memberi ruang pemuaian rel saat kereta lewat C. memberi ruang pemuaian saat hari terik D. memberi peluang pengereman pada roda kereta Pemasangan kaca pada bingkainya dipasang renggang. Hal ini dilakukan untuk ... A. memberi ruang pemuaian pada siang hari B. memberi ruang pemuaian pada malam hari C. menghindari getaran secara langsung D. memudahkan pemasangan Berikut ini contoh penerapan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari, kecuali …….. A. pemasangan kaca cendela pada bingkainya B. pemasangan sambungan rel kereta api C. sebuah ban dipasang pada roda mobil D. penggunaan bimetal pada alram kebakaran Perhatikan gambar berikut !

Sebuah bimetal yang terbuat dari lempengan tembaga dan besi yang disatukan dibakar di atas api seperti pada gambar. Jika koefisien muai -6 o -1 -6 panjang tembaga 17 x 10 C dan koefisien muai panjang besi 12 x 10 o -1 C , maka bentuk bimetal yang terjadi ...

A.

B.

tembaga besi

tembaga

C.

tembaga besi

D.

tembaga besi

besi 10. Sebuah bimetal terbuat dari aluminium dan tembaga. Koefisien muai panjang aluminium 0,000025/ 0 0 C, koefisien muai panjang tembaga 0,000017/ C. Jika bimetal dipanaskan, bimetal akan … A. tetap lurus C. melengkung ke arah tembaga B. melengkung ke arah aluminium D. melengkung ke dua arah

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

7

11. Pada suatu percobaan, dua bimetal I dan II tersusun oleh tiga jenis logam 1, 2, 3 seperti gambar di bawah ini ! Ketika dipanaskan kedua bimetal melengkung dengan arah tampak seperti gambar. Berdasarkan data tersebut, empat orang siswa memberikan pendapat sebagai berikut: Koefisien muai panjang logam Siswa urutan Jenis logam A Dari kecil ke besar 3, 2, 1 B Dari besar ke kecil 3, 2, 1 C Dari kecil ke besar 1, 2, 3 D Dari besar ke kecil 2, 1, 3 I II Pendapat yang benar disampaikan oleh siswa ... A. A dan B B. A dan D C. B dan C D. C dan D 12. Perhatikan tabel di bawah ini ! Jika benda-benda tersebut dipanaskan pada suhu yang sama secara bersamaan, maka pertambahan panjang benda tersebut adalah ... A. Benda 1 akan lebih panjang dari benda 4 B. Benda 2 akan lebih panjang dari benda 1 C. Benda 4 akan lebih panjang-dari benda 3 D. Benda 3 akan lebih panjang dari benda 2 13. Perhatikan pemasangan kabel listrik pada transmisi jarak jauh dibuat agak kendur seperti pada gambar berikut Hal ini dilakukan agar .... A. memberi toleransi pemuaian ketika arus listrik mengalir B. kawat tidak memuai ketika mendapatkan panas matahari C. kawat tidak mudah putus karena memuai ketika suhu panas D. kawat tidak mudah putus karena menyusut ketika suhu dingin 14. Berikut ini gambar bimetal terbuat dari logam A dan B. Pernyataan yang tidak tepat dari gambar itu yaitu .... A. koefisien muai panjang logam A lebih kecil dari logam B B. koefisien muai panjang logam B lebih kecil dari logam A C. bimetal akan melengkung ke arah logam B bila didinginkan D. koefisien muai volume logam B lebih kecil dari logam A 15. Alat-alat di rumahmu yang menggunakan prinsip kerja termostat adalah .... A. setrika listrik dan TV B. pemanas nasi dan lampu pijar C. lemari es dan lampu pijar D. setrika listrik dan pemanas nasi

E. Kalor Kalor adalah perpindahan energi antara suatu benda dengan lingkunganya ( atau dari suatu benda ke benda lain ) karena perbedaan suhu diantara keduanya. Satuan kalor dalam system SI adalah Joule, satuan lain yang sering digunakan adalah kalori. o 1 Kalori ( Kal ) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram air sebesar 1 C. Tara Kalor Mekanik : 1 kalori = 4,2 Joule 1 Joule = 0,24 kalori Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan 1 kg zat untuk menaikkan suhunya 1C. Alat untuk mengukur besarnya kalor jenis suatu benda disebut Kalorimeter Besarnya kalor untuk mengubah suhu sebanding dengan massa zat, penurunan/kenaikan suhu dan kalor jenis zat. Dirumuskan :

Q = m . c . ∆t Keterangan : Q = kalor, satuannya joule ( J ) m = massa, satuannya kg c = kalor jenis, satuannya J/kgC t = selisih suhu, satuannya C

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

8

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu zat sebesar 1C. Hubungan antara kapasitas panas (H), massa (m), dan kalor jenis (C). Sehingga

H=m.c

Q= H . t

Satuan kapasitas panas : Joule / C atau Kkal/C atau kal/C Azas Black ( Hukum Kekekalan Energi Kalor ), menyatakan : ”Besarnya kalor yang dilepas suatu benda sama dengan besarnya kalor yang diserap benda lain”

Kalor Dapat Merubah Wujud Zat Skema perubahan wujud zat

Cair

2 1

6 5

3

Padat

1. melebur 2. membeku 3. menyublim

4. menyublim 5. Menguap 6. mengembun

Gas 4

Perubahan wujud yang memerlukan kalor : melebur, menguap, menyublim (padat menjadi gas). Perubahan wujud yang melepas kalor : membeku, mengembun, menyublim (gas menjadi padat).

1.

Melebur memerlukan kalor Selama berlangsung perubahan wujud, tidak terjadi perubahan suhu (suhu tetap). Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah satu satuan massa zat padat menjadi cair pada titik leburnya disebut kalor lebur (L). Besarnya kalor lebur dapat dirumuskan sebagai berikut :

Keterangan : Q = kalor yang diserap/dilepas (joule) m = massa zat (kg). L = kalor lebur (joule / kilogram) Jika zat cair didinginkan akan membeku, pada saat membeku zat melepaskan kalor. Banyaknya kalor yang dilepaskan oleh satu satuan massa zat cair menjadi padat disebut kalor beku. kalor lebur = titik lebur = 2.

kalor beku titik beku

Menguap memerlukan kalor Zat cair yang mendidih jika dipanaskan terus-menerus akan berubah menjadi uap. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat cair menjadi uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor uap (U). Besarnya kalor uap dapat dirumuskan:

Keterangan Q = kalor yang diserap/dilepaskan (joule) m = massa zat (kg) U = kalor uap (joule/kg) Jika uap didinginkan akan berubah bentuk menjadi zat cair, yang disebut mengembun. Pada waktu mengembun zat melepaskan kalor, banyaknya kalor yang dilepaskan pada waktu mengembun sama dengan banyaknya kalor yang diperlukan waktu menguap dan suhu di mana zat mulai mengembun sama dengan suhu di mana zat mulai menguap. kalor uap = kalor embun titik didih = titik embun Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

9

Proses penguapan zat dapat dipercepat dengan cara .... 1. diberi kalor/dipanaskan 2. memperluas permukaan zat 3. meniupkan udara di permukaan zat. 4. memperkecil tekanan udara di atas permukaan zat.

Perpindahan Kalor Secara alami kalor berpindah dari zat yang suhunya tinggi ke zat yang suhunya rendah. Ada tiga cara dalam perpindahan kalor yaitu: 1. konduksi (hantaran), 2. konveksi (aliran), dan 3. radiasi (pancaran). 1.

Perpindahan kalor secara Konduksi Perpindahan kalor secara konduksi adalah perpindahan kalor pada suatu zat tanpa disertai dengan perpindahan molekul-molekul zat tersebut.

2.

Perpindahan kalor secara Konveksi Perpindahan kalor dengan disertai perpindahan molekulnya dinamakan konveksi. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Kamu dapat memahami peristiwa konveksi, antara lain: a. Pada zat cair karena perbedaan massa jenis zat, misal system pemanasan air, sistem aliran air panas. b. Pada zat gas karena perbedaan tekanan udara, misal terjadinya angin darat dan angin laut sistem ventilasi udara, untuk mendapatkan udara yang lebih dingin dalam ruangan dipasang AC atau kipas angin, dan cerobong asap pabrik.

3.

Perpindahan kalor secara Radiasi Radiasi adalah perpindahan kalor secara langsung atau tanpa zat perantara. Alat yang digunakan untuk mengetahui adanya radiasi kalor atau energi pancaran kalor disebut termoskop. Sifat radiasi berbagai permukaan dapat diselidiki dengan menggunakan alat termoskop diferensial. Permukaan benda hitam, kusam, dan kasar merupakan pemancar dan penyerap kalor yang baik. Permukaan benda putih, mengkilap dan halus merupakan pemancar dan penyerap kalor yang buruk.

Soal-soal Latihan 1.

2.

3.

4.

0

0

Untuk memanaskan 5 kg air dari suhu 10 C menjadi 30 C diperlukan kalor sebesar .... (kalor jenis 0 air = 4.200 j/kg C). A. 16.800 joule B. 210.000 joule C. 420.000 joule D. 630.000 joule 0 0 Kalor yang dibutuhkan untuk menguapkan 1 kg air yang suhu 100 C menjadi uap bersuhu 100 C ( kalor uap air 540 kal/gram) A. 21.600 kal B. 42.400 kal C. 54.000 kal D. 540.000 kal Perhatikan grafik di bawah ! Besar kalor yang diperlukan untuk mengubah 200 gram es pada proses A ke C, jikakalor jenis es 2.100 J/kg C dan kalor lebur es 336.000 J/kg adalah.... A. 4.200 joule B. 67.200joule C. 71.400joule D. 75.600joule Berdasarkan grafik, banyaknya kalor yang dibutuhkan oleh 5 kg air dalam proses dari C ke D (kalor o jenis air = 4.200 J/kg C) adalah ... 20

Suhu (oC)

A. 210.000 J

15

B. 420.000 J

10

D

5 0

5

B 10

C 15 20

25

C. 21.000.000 J 30

t (s)

D. 42.000.000 J

-5 -10 A

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

10

5.

Sepotong besi mempunyai massa 0,2 kg dan kalor jenis 0,11 kkal/kg°C. Jika suhunya turun 75°C menjadi 25°C, maka banyaknya kalor yang dilepaskan ...

7.

A. 0,22 kkal B. 0,55 kkal C. l,10 kkal D. 1,65 kkal 0 0 0 Besi dengan massa 4 kg dipanaskan dari 20 C hingga 70 C. Bila kalor jenis besi 460 J/kg C, maka energi yang diperlukan dalam pemanasan sebesar ... A. 36.800 joule B. 52.900 joule C. 92.000 joule D. 128.800 joule Perhatikan gambar !

8.

Apabila salah satu ujung besi dipanaskan seperti pada gambar, maka ujung yang lain akan menjadi panas. Perpindahan kalor yang terjadi secara .... A. konduksi C. Radiasi B. konveksi D. induksi Perpindahan kalor pada gambar di samping, adalah secara ...

6.

A. radiasi B. konduksi C. aliran, D. pancaran

9.

Konveksi di udara dapat menyebabkan terjadinya angin laut dari gambar di bawah ini yang menjelaskan terjadinya angin laut adalah ...

10. Anak pramuka berkemah di pegunungan, karena pada malam udara sangat dingin, mereka membuat api unggun untuk menghangatkan badan seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini! Cara perpindahan panas dari api unggun ke badan terjadi secara …. A. konduksi C. radiasi B. konveksi D. induksi

11. Perhatikan kotak konveksi di bawah ! Pada kotak konveksi akan terjadi aliran udara … A. masuk dari B kemudian keluar melalui A B. masuk dari A kemudian keluar melalui B C. masuk dari A dan B kemudian keluar melalui B D. masuk dari A dan B kemudian keluar melalui A 12. Gambar di bawah ini menunjukkan serbuk kapur di dalam air yang dipanasi gerakan serbuk kapur itu seperti gambar ...

13. Air dengan suhu dan volume yang sama dimasukkan ke dalam empat buah bejana yang berbeda seperti pada gambar di bawah ini!

Keempat bejana diletakkan di udara terbuka sehingga terjadi penguapan. Air pada bejana mana yang paling cepat menguap? A. I B. II C. III D. IV

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

11

14. Perubahan wujud zat yang melepaskan kalor pada diagram di bawah adalah ...

A. 1, 2 B. 2, 3 C. 1, 4 D. 3, 4 o 15. Air yang sudah mendidih pada 100 C dipanaskan terus, ternyata suhu airnya tidak berubah. Hal ini menunjukkan bahwa ........... a. kalor yang diberikan berfungsi untuk mengubah wujud b. kalor yang diberikan menghambat c. jumlah kalor yang diberikan sebanding dengan kenaikan suhu d. kalor yang diberikan sama dengan kalor yang dilepaskan

F. Gerak Gerak adalah perubahan kedudukan terhadap acuan tertentu . Menurut konsep fisika :  Benda dikatakan bergerak bila kedudukannya berubah terhadap benda lain  Benda dikatakan diam bila kedudukannya tidak mengalami perubahan (kedudukannya tetap terhadap benda lain)  Gerak mempunyai pengertian relatif ditinjau terhadap benda lain yang dipakai sebagai acuan. Contoh : Seseorang duduk dikursi Bus yang bergerak menjauhi terminal, maka :  Bus bergerak terhadap terminal  Seseorang duduk dikursi bus, bergerak terhadap terminal  Seseorang duduk dikursi Bus, diam terhadap Bus.

Macam-Macam Gerak 1) Gerak menurut keadaannya a. Gerak sebenarnya Contoh : - Bus bergerak terhadap terminal - Kereta api bergerak terhadap stasiun b. Gerak Semu Contoh : - Pohon-pohon ditepi jalan tampak bergerak berlawanan arah dengan mobil yang sedang kita naiki 2) Gerak menurut lintasannya a. Gerak lurus yaitu gerak yang menghasilkan lintasan garis lurus Contoh : - Gerak benda yang jatuh lurus dari suatu ketinggian - Gerak troli meluncur pada papan luncur b. Gerak melingkar yaitu gerak yang lintasannya berupa lingkaran atau bagian dari lingkaran. Contoh : - Gerak bulan mengelilingi bumi - Mobil bergerak melalui tikungan c. Gerak parabola yaitu gerak yang lintasannya berupa parabola Contoh : - Gerak bola yang dilempar keatas dengan kemiringan

Kelajuan Dan Kecepatan A

B

Suatu benda bergerak dari titik A ketitik B, maka dikatakan benda mengalami perubahan kedudukan dari titik A ketitik B. Berarti pula benda mengalami perpindahan dari titik A ketitik B yang secara fisika tidak sama dengan perpindahan dari titik B ke titik A. Perpindahan dari titik A ketitik B berarti berubah kedudukan menuju ketitik B Perpindahan dari titik B ketitik A berarti berubah kedudukan menuju ketitik A Panjang kedudukan benda antara titik A dan titik B disebut jarak A ke B, yang besarnya sama dengan panjang kedudukan benda antara titik B dan titik A. Kecepatan merupakan besaran yang dipengaruhi arah Kelajuan =

Jarak Waktu

Kecepatan mempunyai satuan SI yaitu m/s. Kecepatan dilambangkan dengan (v), jarak tempuh dan perpindahan dilambangkan (s), sedangkan waktu tempuh ( t ), maka : Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

12

v = kelajuan atau kecepatan ( m/s ) s = jarak atau perpindahan ( m ) t = waktu tempuh ( s ) Keterangan : Kelajuan merupakan nilai dari kecepatan atau besarnya kecepatan. Contoh : Nilai yang terukur pada spedometer Gerak Lurus (1) Gerak Lurus Beraturan (GLB) Benda dikatakan bergerak lurus beraturan, jika : - lintasan geraknya berupa garis lurus - kecepatannya tetap ( kecepatan tetap berarti pada selang waktu yang sama, jarak tempuhnya sama ) Contoh : mobil yang bergerak dengan laju tetap dijalan tol lurus (2) Gerak Lurus Tidak Beraturan (GLTB) Benda dikatakan bergerak lurus tidak beraturan, jika : - lintasan geraknya berupa garis lurus - kecepatannya berubah secara tidak teratur - dalam persoalan fisika biasanya kecepatan geraknya merupakan kecepatan rata-rata. Berlaku rumus :

(3) Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Benda dikatakan bergerak lurus berubah beraturan, jika : - lintasan geraknya berupa garis lurus - kecepatannya berubah secara teratur (kecepatan berubah berarti timbul percepatan atau perlambatan) Percepatan yaitu perubahan kecepatan tiap satuan waktu Rumus Percepatan atau Perlambatan

a Δv t vt

= = = =

percepatan atau perlambatan ( m/s² ) perubahan kecepatan ( m/s ) waktu tempuh ( s ) kecepatan pada saat t (kecepatan akhir) dengan satuan ( m/s ) vo = kecepatan mula-mula ( m/s ) Dari persamaan diatas, dapat diperoleh rumus sbb :

vt = vo + a.t St = vo.t + ½.a.t2 vt2 = vo2 + 2.a. St ( St = jarak yang ditempuh ( m ) ) Pada GLBB ada dua kemungkinan yang terjadi yaitu :  

Jika kecepatan benda bertambah secara teratur disebut gerak lurus dipercepat beraturan Contoh : Orang naik sepeda dijalan menurun tanpa dikayuh Jika kecepatan benda berkurang secara teratur disebut gerak lurus diperlambat beraturan Contoh : Sebuah kelereng dilempar keatas pada bidang miring

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

13

Soal-soal Latihan 1.

Perhatikan gambar ! Berdasarkan konsep gerak dalam fisika, pernyataan berikut yang benar adalah ... A. B. C. D.

mobil jeeb bergerak terhadap rumah mobil sedan bergerak terhadap mobil jeeb sopir mobil sedan bergerak terhadap mobil jeeb sopir mobil jeeb tidak bergerak terhadap rumah

2.

Pak Atma berangkat dari Denpasar pukul 08.00 WIB ke Jakarta. Jika lama perjalanan 2 jam, maka Pak Atma tiba di Jakarta pukul ... A. 06.00 WIB B. 09.00 WIB C. 10.00 WIB D. 11.00 WIB

3.

Grafik yang menunjukkan hubungan antara jarak dan waktu pada gerak lurus beraturan adalah ...

4.

Perhatikan gambar pita kertas ticker timer di bawah ini!

Gambar titik-titik pada pita kertas merupakan hasil rekaman dari gerak sebuah mobil. Jenis gerak mobil seperti pada gambar di atas adalah …. A. gerak lurus beraturan C. gerak lurus dipercepat B. gerak lurus tidak beraturan D. gerak lurus diperlambat 5.

Berikut adalah hasil ketikan tickertimer dari suatu percobaan gerak !

1

F

2

F

3

F

4

F

Gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan dipercepat berturut-turut ditunjukkan pada gambar ... A. 1 dan 2 C. 2 dan 3 B. 1 dan 3 D. 3 dan 4

6.

Berikut ini empat contoh gerak benda 1. Bola yang jatuh bebas ke bumi 3. Bola menuruni bidang miring 2. Bola yang menggelinding di atas pasir 4. Bola yang dilempar vertikal ke atas Yang termasuk gerak lurus berubah beraturan dipercepat pada contoh tersebut di atas adalah ...... A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 2 dan 4

7.

Perhatikan pernyataan berikut ! 1. Jatuhnya tetesan air hujan dari genteng 2. Bersepeda di jalan lurus dengan kecepatan tetap 3. Kelereng meluncur pada bidang miring 4. Bola tenis yang dipukul Pernyataan di atas yang termasuk GLBB adalah nomor ….. A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

Perhatikan peristiwa berikut ! 1. Buah mangga jatuh bebas ke bumi. 2. Bola menggelinding di atas pasir. 3. Kelereng menggelinding kebawah pada bidang miring dan licin. 4. Peluru yang ditembakkan vertikal keatas. Contoh gerak lurus berubah beraturan dipercepat yang benar adalah A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3

D. 2 dan 4

8.

9.

Perhatikan beberapa kejadian dalam kehidupan sehari-hari berikut ! 1. Bola yang menggelinding ke bawah pada bidang miring dan licin 2. Seseorang bersepeda menuruni bukit tanpa dikayuh 3. Bola kasti dilempar vertikal ke atas sampai mencapai titik tertingginya 4. Bola pingpong menggelinding di atas pasir Perstiwatersebut yangmerupakancontohGLBBdipercepat ditunjukkanolehnomor A. (l) dan (2) B. (l) dan (3) C. (2) dan (4) D. (3) dan (4)

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

14

10.

Perhatikan mobil mainan pada bidang miring dan bidang datar kasar seperti pada gambar berikut!

Dengan mengamati gerakan mobil tersebut, jenis gerakan mobil pada....

A. B. C. D. 11.

Gambar I GLBB diperlambat GLBB dipercepat GLBB diperlambat GLBB dipercepat

Gambar II Gerak Lurus Beraturan Gerak Lurus Beraturan GLBB dipercepat GLBB diperlambat

Perhatikan gambar berikut ! Gerakan kelapa jatuh ( gambar I ) dan gerak bola yang dilempar vertikal ke atas oleh seorang siswa ( gambar II )memiliki jenis gerak ….

a. b. c. d.

gambar I GLBB dipercepat Gerak lurus beraturan GLBB diperlambat GLBB diperlambat

gambar II GLBB diperlambat GLBB dipercepat GLBB dipercepat Gerak lurus beraturan

12. Sebuah kelereng bergerak dari keadaan diam. Setelah 8 sekon kecepatannya menjadi 9,6 m/s. 2 Percepatan kelereng sebesar … m/s . A. 76 B. 7,7 C. 12 D. 1,2

Pendalaman IPA -Fisika 2012/2013

Nurul Fitria

15