Jumat, 23 Juli 2021

Rangkaian Hambatan Listrik

 Apa itu rangkaian hambatan Listrik? 

Simak penjelasan berikut ini:

Rangkaian hambatan listrik dibedakan menjadi dua, yaitu rangkaian seri dan rangkaian paralel. Pada rangkaian listrik, mungkin kita sering menjumpai beberapa hambatan yang dirangkai menjadi satu. Hambatan dalam Fisika  bukan hanya resistor, melainkan semua alat-alat yang menggunakan listrik, seperti kulkas, lampu, radio, televisi, kipas angin, setrika listrik, dan lain-lain. 


Jenis Rangkaian Hambatan Listrik

Rangkaian hambatan listrik dibedakan menjadi dua, yaitu seri dan paralel.


1. Rangkaian Hambatan Listrik Seri

    Rangkaian hambatan seri adalah rangkaian yang disusun secara berurutan (segaris).







    Ciri rangkaian seri adalah:

  • Hanya mempunyai satu jalur dalam satu rangkaian
  • Arus listrik yang melewati setiap hambatan besarnya sama.
           Artinya: I = I AB = I BC
  • Ada pembagian tegangan Listrik
          Artinya: V = VAB + VBC 
  • Maka hambatan totalnya menjadi :
            Rt = R AB + R BC+....+Rn

        Kelemahan rangkaian seri apabila kabel putus maka semua hambatan akan mati tidak di aliri arus         listrik.

2. Rangkaian Hambatan Listrik Paralel

       Hambatan paralel adalah rangkaian yang disusun secara berdampingan/berjajar. 








        Ciri Rangkaian hambatan listrik Paralel:

  • Dalam rangkaian listrik mempunyai titik percabangan.
  • Arus listrik yang mengalir  melewati titik cabang akan dibagi-bagikan sesuai hukum I Kirchoff.
            Total arus masuk titik cabang (I masuk) = Total arus yang keluar titik cabang (I keluar)

            Artinya I = I1 + I2

  • Rangkaian paralel hanya memiliki satu tegangan.
            Artinya : V = V1 = V2

  • Hambatan listrik total pengganti pada rangkaian paralel adalah: 
            1/Rt = 1/R1+1/R2+....+1/Rn 

        Pada rangkaian paralel jika salah satu kabel paralel putus, maka masih ada hambatan lain bisa dialiri arus listrik. Sehinggaa rangkaian paralel biasa digunakan untuk instalasi listrik di rumah-rumah. 

Bagaimana dengan rangkaian hambatan listrik campuran?

Berikut penjelasannya:

Perhatikan gambar rangkaian hambatan campuran berikut.








Berdasarkan gambar di atas kita analisis terlebih dahulu jenis rangkain masing-masing hambatan dalam hal ini lampu. Pada rangkaian campuran seperti gambar di atas langkah-langkah yang harus dilakukan:

a. Menjumlahkan dulu hambatan R3 dan R4 menjari Rs1

    artinya Rs1 = R3+R4 mengapa karena kedua hambatan adalah seri.

b. Menjumlahkan Rs1 dan R2 secara paralel menjadi Rp, karena Rs1 dan R2 terdapat titik cabang.

    Artinya : 1/Rp = 1/R2 + 1/Rs1

c. Setelah Rs1 dan R2 menjadi hambatan pengganti Rp, maka langkah terakhir adalah menjumlahkan        R1 dan Rp menjadi hambatan total secara seri.

    Artinya: Rt = R1 + Rp

d. Untuk menghitung tegangannya untuk VR2 = VRs1=VRp, karena adalah paralel 

e. Untuk menghitung kuat arus IR1 = IRp

f. Bagaimana cara menghitung IR3=IR4 ?

    Caranya IR3 = VRp/R3

Selanjutnya untuk mencari yang lain terapkan prinsip yang berlaku pada masing-masing rangkaian, kalau seri seperti apa dan paralel seperti apa. Semoga dapat membantu kalian dalam memahami rangkaian hambatan listrik. (DY)

Link Youtube Sains Physic

    

Rabu, 21 Juli 2021

LISTRIK ARUS SEARAH (DC)


Arus Listrik  Searah (DC) ??

    Arus listrik searah juga dikenal sebagai Direct Current (DC). Listrik DC (direct current) biasanya digunakan oleh perangkat elektronika. Misalnya laptop, lampu LED, komputer, TV, radio, dan masih banyak lagi. Jika faktor daya di arus AC harus diantara 0 dan 1 (satu), maka faktor daya arus DC harus selalu 1 (satu). Dan arus DC ini bisa kita dapatkan dari sell atau baterai. Pada umumnya perangkat yang menggunakan listrik DC merupakan beban perangkat elektronika. Arus listrik DC tidak bisa melakukan perjalanan yang relatif jauh, karena arus DC ini akan mulai melemah dan kehilangan energi ketika jaraknya semakin jauh. Penyebab dari arah aliran elektron pada arus DC itu adalah magnet yang stabil yang ada di sepanjang kawat.

Apakah arus AC dapat diubah menjadi arus DC?

Arus AC dapat diubah menjadi DC dengan menggunakan adaptor. Contoh penggunaannya ketika menggunakan laptop, bisa menggunakan arus listrik kemudian disambungkan ke adaptor untuk mengisi baterai di laptop. Sebaliknya arus DC juga dapat diubah turun naik untuk menjadi arus AC, tetapi lebih sulit. Contohnya ketika aki mobil 12 volt diubah menjadi arus ac 120 volt untuk mengisi daya alat kecil. Untuk penyimpanan daya, listrik DC dapat disimpan dalam baterai, sedangkan arus AC tidak bisa disimpan.


Apakah arus DC berbahaya?

    Simaklah penjelasan berikut:

        Ada pendapat mengatakan bahwa arus DC lebih berbahaya. Misalnya seseorang tersengat listrik 200 volt pada arus AC. Arus AC merupakan arus bolak-balik sehingga suatu saat akan mencapai tegangan 0 volt selama siklus. Saat itu, tubuh yang tersengat akan melepas diri dari konduktor, sedangkan arus DC merupakan arus searah, artinya tegangan yang lewat akan stabil pada nilai 200 volt dan tidak pernah mencapai angka 0 volt. Sehingga, tubuh yang tersengat listrik tidak memiliki kesempatan untuk melepas diri.

Tentunya hal ini akan lebih berbahaya bagi tubuh manusia. Namun, jika frekuensi arus AC tinggi, tubuh akan sulit merasakan siklus dimana tegangan AC mencapai 0 volt.

Lain lagi mengatakan bahwa arus AC lebih berbahaya 3-5 kali lipat dibandingkan arus DC pada tegangan yang sama. Ketika tersengat listrik arus DC, otot cenderung akan berkontraksi sehingga mampu melepaskan diri dari hubungan. Sedangkan pada arus AC, arus berbalik arah 50 kali per detik sehingga otot tidak mampu berkontraksi satu arah, tetapi justru bolak-balik dan cenderung menjadi kejang pada titik hubungan, selama korban masih sadar, hubungan tidak akan bisa lepas.

Ditinjau dari kapasitas terjadinya kasus tersengat listrik, arus AC cenderung lebih berbahaya dibandingkan arus DC. Selama ini lebih banyak orang yang tersengat arus AC (listrik rumah) dari pada arus DC. Namun, pendapat tersebut tidak berlaku lagi jika tegangan yang dimiliki suatu aliran listrik bernilai kecil. Sesuai pendapat yang pertama tentu arus DC lebih berbahaya pada kondisi ini. Tapi listrik arus AC lebih berbahaya dari pada arus DC. Namun, pendapat ini tidak berlaku jika nilai tegangan aliran listrik yang terjadi kecil. (DY)

Link Youtube:

Jumat, 16 Juli 2021

Momen Gaya atau Momen Torsi

 

Apa itu Momen gaya atau Momen Torsi?

Torsi adalah nama lain dari momen gaya, yaitu ukuran keefektifan gaya yang diberikan atau yang bekerja pada suatu benda untuk memutar benda tersebut terhadap suatu poros tertentu. Atau secara singkat momen gaya (torsi) adalah seberapa besar gaya yang diberikan untuk memutar suatu benda terhadap suatu poros tertentu (kecenderungan gaya dalam memutar suatu benda).

Momen gaya (torsi) dilambangkan dengan τ (dibaca tau) dan merupakan besaran vektor, sehingga dapat bernilai positif maupun negatif. Torsi akan bernilai positif jika arah putarannya berlawanan jarum jam dan akan bernilai negatif jika arah putarannya searah jarum jam.

Secara matematika dapat dinyatakan:

Keterangan:
        = Momen gaya atau momen torsi (Nm)
= r    = lengan gaya (m)
        = sudut antara gaya terhadap lengan gaya (derajad)




Arah momen gaya:
Gaya berputar searah jarum jam, maka momen gaya bertanda negatif                     (-)
Gaya berputar berlawanan arah jarum jam, maka momen gaya bertanda negatif     (+)

Bagaimana cara menyelesaikan masalah momen gaya yang ditimbulkan oleh lebih dari satu gaya?


Misalnya seperti kasus di atas, maka momen gaya total yang ditimbulkan oleh ke-4 gaya terhadap poros putar titik A batang di atas adalah:
F1 = 10 N         l = 0 (karena sebagai poros putar)
F2 = 4 N           l = 2 m 
F3 = 5 N           l = 3 m 
F4 = 10 N         l = 6 m 

Setelah menentukan gaya dan lengan terhadap poros, kemudian tentukan arah putaran gaya terhadap porosnya:
F1 karena tepat pada porosnya maka tidak melakukan perputaran.
F2 karena poros putar di A dan gaya F2 sudut putarannya yang paling kecil terhadap poros 90 derajd, maka momen gaya(  )arah putarannya searah jarum jam.
F4 karena arahnya sama dengan gaya F2 maka momen gaya untuk F4 arahnya searah jarum jam.
F3, untuk momen gayanya arahnya berlawanan arah jarum jam. 
Sehingga kita bisa dengan mudah untuk menghitung besarnya momen gaya total keempat gaya yang bekerja pada batang tersebut. 
 = 1+2+3+4
total = F1.l1-F2.l2+F3.l3-F4.l4
total = 10.0 - 4.2 + 5.3 - 10.6
total = -68 + 15
total = -53 Nm 
Artinya momen gaya total pada batang tersebut 53 Nm searah jarum jam. (DY)

Link Youtube:




Kamis, 15 Juli 2021

KETIDAKPASTIAN DALAM PENGUKURAN

 Ketidakpastian pengukuran adalah ungkapan dari nilai-nilai yang diberikan kepada suatu benda yang diukur. Semua pengukuran pasti memiliki ketidakpastian dan sebuah hasil pengkuruan hanya disebut lengkap apabila disertai pernyataan mengenai ketidakpastiannya. Menurut persetujuan internasional, ketidakpastian ini memiliki dasar probabilistik dan mencerminkan pengetahuan yang tidak lengkap mengenai nilai kuantitas. Ketidakpastian pengukuran merupakan sebuah parameter non-negatif.

Ketidakpastian pengukuran biasanya dihitung sebagai deviasi standar dari distribusi peluang terhadap nilai-nilai yang bisa diberikan kepada kuantitas yang diukur. Ketidakpastian relatif adalah ketidakpastian pengukuran relatif terhadap besar suatu nilai yang dipilih untuk kuantitas yang diukur, jika nilai yang dipilih tidak sama dengan nol. Pilihan ini biasanya disebut nilai terukur, yang bisa jadi optimal dalam beberapa artian yang didefinisikan dengan baik (misalnya, nilai rata-rata, median, atau modus). Jadi, ketidakpastian pengukuran relatif adalah ketidakpastian pengukuran dibagi oleh nilai mutlak dari nilai terukur, jika nilai terukurnya tidak sama dengan nol.

Ketidakpastian tunggal didefinisikan rumus sebagai berikut:

skala utama: X
skala nonius: nilai skala terkecil
ketidakpastian: 

contoh:

Nilai skala terkecil yaitu mistar (0.1 cm atau 1 mm),  maka ketidakpastian dari mistar atau penggaris adalah 0,05 cm.

Skala terkecil dari jangka sorong (0.01 cm atau 0.1 mm), maka ketidakpastiannya pengukuran jangka sorong 0,005 cm.

SKala terkecil dari mikrometer sekrup (0.001 cm atau 0.01 mm), maka ketidakpastian dari mikrometer skrup adalah 0,005 mm.

Demikian juga alat ukur yang lain untuk menentukan angka ketidakpastiannya diperoleh dari setengah dari skala terkecil alat ukur tersebut. (DY)

Sabtu, 03 Juli 2021

ANGKA PENTING

 Angka penting merupakan banyaknya digit yang diperhitungkan di dalam suatu kuantitas yang diukur atau dihitung. Ketika angka penting digunakan, digit terakhir dianggap tidak pasti. Ketidakpastian dari digit terakhir tergantung pada alat yang digunakan dalam suatu pengukuran.

Aturan angka penting:

  1. Angka penting terdiri dari semua angka yang bukan nol di antaranya 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9. Sebagai contoh, angka 12.455 terdiri dari lima angka penting.

  2. Angka 0 (nol) yang dituliskan di belakang angka bukan nol tidak dianggap sebagai angka penting. Sebagai contoh, angka 21.000 memiliki dua angka penting yaitu 2 dan 1.

  1. Angka 0 (nol) yang berada di antara dua angka bukan nol adalah angka penting. Sebagai contoh, angka 509.000 memiliki tiga angka penting yaitu 5, 0, dan 9.

  2. Anga 0 (nol) yang berada di depan angka bukan nol tidak dianggap sebagai angka penting. Sebagai contoh, angka 0,0065 memiliki dua angka penting yaitu 6 dan 5.

  3. Angka 0 (nol) yang dituliskan dibelakang tanda desimal dan didahului oleh angka bukan nol adalah angka penting. Sebagai contoh, angka 35,100 memiliki lima angka penting yaitu 3, 5, 1, 0, dan 0.

Operasi Hitung Angka Penting

Operasi hitung angka penting dibagi menjadi tiga, yaitu pembulatan, penjumlahan dan pengurangan, serta pembagian dan perkalian. Agar lebih mudah memahaminya, simak penjelasan berikut:

1. Pembulatan

Untuk operasi pembulatan, angka yang lebih dari 5 dibulatkan ke atas, sedangkan angka yang kurang dari 5 dihilangkan.

Contoh :

662,64 dibulatkan menjadi 662,6

454,79 dapat dibulatkan menjadi 454,8

Jika angka taksiran tepat angka 5 dan angka sebelumnya adalah ganjil, maka angka dibulatkan ke atas. Namun jika angka taksiran tepat angka lima dan angka sebelumnya genap, maka angka dihilangkan.

Contoh:

645,45 dapat dibulatkan menjadi 645,4

871,35 dapat dibulatkan menjadi 871,4

2. Penjumlahan dan Pengurangan

Dalam operasi hitung ini, hasil dari penjumlahan dan pengurangan hanya boleh memiliki satu angka taksiran/angka tak pasti.

Contoh:

115,7 + 12,31 + 0,813 = 128, 823

Hasil penjumlahan tersebut memiliki tiga angka taksiran (8, 2, dan 3). Kita harus membulatkannya menjadi satu angka taksiran. Maka hasil akhirnya adalah 128, 8. Cara ini berlaku juga pada operasi pengurangan.

3. Perkalian dan Pembagian

Aturan operasi penjumlahan dan pengurangan berlaku juga di operasi perkalian dan pembagian. Hasil operasi harus menyisakan satu angka taksiran.

Contoh:

0,527 x 0,3 = 0,1581

Hasil perkalian tersebut memiliki empat angka taksiran, yaitu 1, 5, 8, dan 1. Kita harus membulatkannya menjadi satu angka taksiran. Maka hasil akhirnya adalah 0,2. Cara ini berlaku juga pada operasi pembagian.(DY)


Jumat, 02 Juli 2021

NOTASI ILMIAH

 Notasi ilmiah adalah cara penulisan nomor yang mengakomodasi nilai-nilai terlalu besar atau kecil untuk dengan mudah ditulis dalam notasi desimal standar.

Dalam notasi ilmiah, semua nomor ditulis seperti:


("a dikali 10 pangkat b"), di mana pangkat b adalah bilangan bulat, dan koefisien a adalah bilangan riil.  Jika nomor itu negatif maka, pangkatnya memakai tanda minus (seperti pada notasi desimal biasa).

Penulisan a harus lebih besar dari nol dan kurang dari 10. 

Berikut contoh penulisan notasi ilmiah:












KONVERSI SATUAN

 Dalam kehidupan sehari-hari konversi satuan sangat penting dilakukan ketika kita berhubungan dengan hitung-hitungan nilai besaran.

Contohnya ketika hendak mengubah satuan panjang dari meter ke kilometer (km), mengubah waktu dari jam ke detik, dan lain sebagainya.

Jadi, konversi satuan ini akan berguna tidak hanya di pelajaran sekolah, tapi juga di kehidupan nyata.

Macam-macam Satuan 

Berikut ini adalah beberapa satuan yang sering kita gunakan:

  • Satuan panjang
  • Satuan berat
  • Satuan waktu
  • Satuan luas
  • Satuan volume
  • dan lain sebagainya
Penjelasanya:

Konversi Satuan Panjang

Satuan panjang biasa kita gunakan ketika mempertimbangkan panjang dari sesuatu. Apakah itu benda, jalan, dan lain sebagainya. Untuk melakukan konversi terhadap satuan ini, caranya sangat mudah. Satuan panjang yang dipakai di seluruh dunia adalah meter. Jika kita menaikkan satuan meter ke satuan di atasnya, maka nilainya harus dibagi 10.

 Adapun jika kita menurunkan satuan meter ke satuan di bawahnya, makan nilainya harus dikalikan dengan 10.

  • 1 m = 10 dm
  • 1 m = 100 cm
  • 1 m = 1000 mm
  • 1 km = 10 hm
  • 1 km = 100 dam
  • 1 km = 1000 m


Konversi Satuan Massa 

Perbedaan massa dan berat

 Satuan kilogram tersebut diberikan untuk mengukur satuan massa. Massa tidak berubah di manapun berada. Sementara besarnya berat akan berbeda-beda bergantung pada gaya gravitasi di tempat itu.

Untuk mengkonversi satuan massa, sama seperti konversi satuan panjang di atas, kita hanya perlu membagi dengan 10 setiap kenaikan satuan dan membagi dengan 10 setiap penurunan satuan.

Perhatikan grafik konversi massa berikut:

Konversi satuan berat
  • 1 gram = 1000 mg (1000 miligram)
  • 1 kilogram (kg) = 1000 gram (g)
  • 1 ton = 1000 kg
  • 1 kuintal = 100 kg
  • 1 kg = 10-3  ton
  • 1 kg = 10 ons

Konversi Satuan Waktu

Berbeda dengan konversi yang ditunjukkan sebelumnya pada satuan panjang dan massa,  satuan waktu tidak bisa dikonversi hanya dengan mengkali atau membagi 10.

Hal itu terjadi karena pada dasarnya waktu berbasis jam merupakan kelipatan 6, bukan kelipatan 10 seperti pada massa dan panjang.

Daftar konversi waktu adalah sebagai berikut:

1 hari  24 jam
1 jam  60 menit
1 menit  60 detik
1 detik 1/ 60 menit
1 menit  1/ 60 jam
1 jam  3.600 detik
1 hari 
 86.400 detik

Satuan Luas

Untuk satuan luas, konversi dilakukan dengan cara mengkali 100 setiap kenaikan satuan dan membagi 100 setiap penurunan satuan.

Hal ini dapat diringkas sesuai tangga konversi sebagai berikut:

Konversi satuan luas

Satuan Volume

Satuan volume menunjukkan nilai dari isi suatu bangun 3 dimensi. Misalkan kita mempunyai sebuah bak mandi dan mengisinya dengan air, maka air tersebut dikatakan mengisi volume bak mandi.

Pada dasarnya, volume adalah perkalian tiga buah besaran panjang.

Oleh karena itu, pada konversi satuan volume, nilainya dikali atau dibagi dengan faktor 1000.

Satuan volume ini bermacam-macam. Salah satu yang sering digunakan di Indonesia adalah liter.

Tapi selain itu, ada juga satuan baku lainnya seperti meter kubik. Tangga konversinya adalah sebagai berikut:

  • 1 km3 = 109 m3
  • 1 hm3 = 106 m3
  • 1 dam3 = 103 m3
  • 1 dm3 = 10-m3
  • 1 cm3 = 10-6 m3
  • 1 mm3 = 10-9 m3
  • 1 m3 = 103 dm3
  • 1 m3 = 106 cm3
  • 1 m3 = 109 mm3

Karena satuan dari volume ada bermacam-macam, maka berikut ini konversi untuk volume dengan basis satuan yang lainnya.

  • 1 liter = 1 desimeter3 = 1.000 ml = 1.000 cc
  • 1 liter = 0,001 m3 = 10-3 m3
  • 1 m3 = 1.000 liter
  • 1 cm3 = 1 cc
  • 1 mililiter = 1 ml = 1 cm3
  • 1 ml = 0,001 liter = 10-3 liter
  • 1 ml = 0,000 001 m3 = 10-6 m3 (DY)
Link Youtube Sains Physic:

Pengukuran Berulang

pengukuran berulang  adalah pengukuran dimana untuk mendapatkan hasil  (x ± Δx) satuan   harus dilakukan beberapa kali pengukuran karena dis...