Belajar Sains Menyenangkan
The most exciting phrase to hear in science, the one that heralds the most discoveries, is not “Eureka!” (I found it!) but “That’s funny…”
Belajar tentang benda-benda di sekitar kita
Ada benda-benda di sekitar kita dan sangat dekat dengan kaki kita. Tetapi kita belum pernah melihatnya, karena kita tidak benar-benar berusaha melihatnya.
Misteri Sains
Sains hanyalah setitik dari luasnya hakikat alam semesta. Marilah kita mendengar pendapat alternatif tanpa peduli benar tidaknya. Demi mengintip luasnya samudera ilmu yang masih menjadi misteri
Friday, 4 April 2014
Wednesday, 26 March 2014
3/26/2014 08:49:00 am
Unknown
Listrik
Dinamis adalah listrik yang dapat bergerak. cara mengukur kuat arus
pada listrik dinamis adalah muatan listrik dibagai waktu dengan satuan
muatan listrik adalah coulumb dan satuan waktu adalah detik. kuat arus
pada rangkaian bercabang sama dengan kuata arus yang masuk sama dengan
kuat arus yang keluar. sedangkan pada rangkaian seri kuat arus tetap
sama disetiap ujung-ujung hambatan. Sebaliknya tegangan berbeda pada
hambatan. pada rangkaian seri tegangan sangat tergantung pada hambatan,
tetapi pada rangkaian bercabang tegangan tidak berpengaruh pada
hambatan. semua itu telah dikemukakan oleh hukum kirchoff yang berbunyi
"jumlah kuat arus listrik yang masuk sama dengan jumlah kuat arus
listrik yang keluar". berdasarkan hukum ohm dapat disimpulkan cara
mengukur tegangan listrik adalah kuat arus × hambatan. Hambatan nilainya
selalu sama karena tegangan sebanding dengan kuat arus. tegangan
memiliki satuan volt(V) dan kuat arus adalah ampere (A) serta hambatan
adalah ohm.
ARUS LISTRIK
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Arus listrik (I) yang mengalir melalui penghantar didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik
(Q) yang mengalir setiap satu satuan waktu (t).
(Q) yang mengalir setiap satu satuan waktu (t).
I = Q/t
|
Secara matematis dapat dituliskan:
I = arus listrik (A) Q = muatan listrik (C) t = selang waktu |
Contoh cara menghitung arus listrik:
1. Pada suatu penghantar mengalir muatan listrik sebanyak 60 coulomb selama 0,5 menit.
Hitung besar arus listrik yang mengalir pada penghantar tersebut ?
Hitung besar arus listrik yang mengalir pada penghantar tersebut ?
Penyelesaian:
Diketahui: Q = 60 C
t = 0,5 menit
= 30 sekon
Ditanyakan: I = ........ ?
Dijawab:
Diketahui: Q = 60 C
t = 0,5 menit
= 30 sekon
Ditanyakan: I = ........ ?
Dijawab:
I = Q/t
I = 60 / 30
I = 2 ampere
Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar 2 ampere.
Arus listrik dapat diukur dalam satuan Coulomb/detik atau Ampere. Contoh arus listrik dalam kehidupan sehari-hari berkisar dari yang sangat lemah dalam satuan mikroAmpere (μA) seperti di dalam jaringan tubuh hingga arus yang sangat kuat 1-200 kiloAmpere (kA) seperti yang terjadi pada petir. Dalam kebanyakan sirkuit arus searah dapat diasumsikan resistansi terhadap arus listrik adalah konstan sehingga besar arus yang mengalir dalam sirkuit bergantung pada voltase dan resistansi sesuai dengan hukum Ohm.
Arus listrik merupakan satu dari tujuh satuan pokok dalam satuan internasional.
Satuan internasional untuk arus listrik adalah Ampere (A). Secara
formal satuan Ampere didefinisikan sebagai arus konstan yang, bila
dipertahankan, akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 Newton/meter di
antara dua penghantar lurus sejajar, dengan luas penampang yang dapat
diabaikan, berjarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara.
Fisika
Arus yang mengalir masuk suatu percabangan sama dengan arus yang mengalir keluar dari percabangan tersebut. i1 + i4 = i2 + i3
Untuk arus yang konstan, besar arus I dalam Ampere dapat diperoleh dengan persamaan:
I=Q/t
di mana I adalah arus listrik, Q adalah muatan listrik, dan t adalah waktu (time).
Sedangkan secara umum, arus listrik yang mengalir pada suatu waktu tertentu adalah
I =dQ/dt
Dengan demikian dapat ditentukan jumlah total muatan yang dipindahkan pada rentang waktu 0 hingga t melalui integrasi:
Sesuai dengan persamaan di atas, arus listrik adalah besaran skalar karena baik muatan Q maupun waktu t merupakan
besaran skalar. Dalam banyak hal sering digambarkan arus listrik dalam
suatu sirkuit menggunakan panah, salah satunya seperti pada diagram di
atas. Panah tersebut bukanlah vektor dan
tidak membutuhkan operasi vektor. Pada diagram di atas ditunjukkan arus
mengalir masuk melalui dua percabangan dan mengalir keluar melalui dua
percabangan lain. Karena muatan listrik adalah kekal maka total arus listrik yang mengalir keluar haruslah sama dengan arus listrik yang mengalir ke dalam sehingga i1 + i4 = i2 + i3. Panah arus hanya menunjukkan arah aliran sepanjang penghantar, bukan arah dalam ruang.
Arah arus
DeFinisi arus listrik yang mengalir dari kutub positif (+) ke kutub negatif (-) baterai (kebalikan arah untuk gerakan elektronnya)
Pada
diagram digambarkan panah arus searah dengan arah pergerakan partikel
bermuatan positif (muatan positif) atau disebut dengan istilah arus
konvensional. Pembawa muatan positif tersebut akan bergerak dari kutub
positif baterai menuju ke kutub negatif. Pada kenyataannya, pembawa muatan dalam sebuah penghantar listrik adalah partikel-partikel elektron bermuatan negatif yang didorong olehmedan listrik mengalir berlawan arah dengan arus konvensional. Sayangnya, dengan alasan sejarah, digunakan konvensi berikut ini:
Panah
arus digambarkan searah dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa
muatan positif, walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan
negatif dan bergerak pada arah berlawanan.
Konvensi
demikian dapat digunakan pada sebagian besar keadaan karena dapat
diasumsikan bahwa pergerakan pembawa muatan positif memiliki efek yang
sama dengan pergerakan pembawa muatan negatif.
Rapat arus
Rapat arus (bahasa Inggris: current density) adalah aliran muatan pada suatu luas penampang tertentu di suatu titik penghantar.]Dalam SI, rapat arus memiliki satuan Ampere per meter persegi (A/m2).
di mana I adalah arus pada penghantar, vektor J adalah rapat arus yang memiliki arah sama dengan kecepatan gerak muatan jika muatannya positif dan berlawan arah jika muatannya negatif, dan dA adalah vektor luas elemen yang tegak lurus terhadap elemen. Jika arus listrik seragam sepanjang permukaan dan sejajar dengan dA maka J juga seragam dan sejajar terhadap dA
di mana A adalah luas penampang total dan J adalah rapat arus dalam satuan A/m2.
Kelajuan hanyutan
Saat sebuah penghantar tidak dilalui arus listrik, elektron-elektron di dalamnya bergerak secara acak tanpa perpindahan bersih
ke arah mana pun juga. Sedangkan saat arus listrik mengalir melalui
penghantar, elektron tetap bergerak secara acak namun mereka cenderung
hanyut sepanjang penghantar dengan arah berlawanan dengan medan listrik yang menghasilkan aliran arus. Tingkat kelajuan hanyutan (bahasa Inggris: drift speed) dalam penghantar adalah kecil dibandingkan dengan kelajuan gerak-acak, yaitu antara 10-5 dan 10-4 m/s dibandingkan dengan sekitar 106 m/s pada sebuah penghantar tembaga.
TEGANGAN LISTRIK
Sumber
tegangan listrik yaitu peralatan yang dapat menghasilkan beda potensial
listrik secara terus menerus. Beda potensial listrik diukur dalam
satuan volt (V). Alat yang digunakan adalah volmeter.
Beda
potensial adalah usaha yang digunakan untuk memindahkan satuan muatan
listrik . hubungan antara energi listrik, muatan listrik dan beda
potensial dapat dituliskan dalam persamaan:
V= W/ Q
V = Beda potensial listrik dalam volt (V)
W = energi listrik dalam joule (J)
Q = muatan listrik dalam coulomb (C).
Arus
listrik hanya akan terjadi dalam penghantar jika antara ujung-ujung
penghantar terdapat beda potensial (tegangan listrik). Alat ukur beda
potensial listrik adalah volmeter. Dalam rangkaian voltmeter dipasang
paralel dengan hambatan (beban).
Contoh,
Beda potensial antara ujung penghantaradalah 12 volt, hitunglah
besarnya energi listrik jika jumlah muatan yang mengalir sebesar 4
coulomb.
Diketahui:
V = 12 volt
Q = 4 C
W = ?
Jawab:
W = V. Q
W = 12 volt x 4 C
W = 48 joule
Dalam
rangkaian tertutup pemasangan voltmeter dan amperemeter dapat dilakukan
bersama-sama. Voltmeter dipasang paralel terhadap hambatan dan
amperemeter dipasang seri terhadap hambatan. Di laboratorium volmeter
dapat dibuat dari rangkaian basic mater dan multiplier, sedangkan ampere
meter dapat di buat dari rangkaian basic meter dan shun. Baik shun
maupun multiplier memiliki batas ukur. Oleh karena itu dalam pembacaan
sekalanya perlu diperhatikan antara batas ukur dan pembacaan pada skala
basic meter. Berikut ini cara menggunakan basic meter dan cara
pembacaannya.
Dalam rangkaian listrik, volt meter dipasang paralel terhadap alat listrik.
Jika
voltmeternya dengan menggunakan kombinasi basic meter dan multiplier,
maka pembacaan hasil pengukurannya perlu memperhatikan sekala maksimum
dan batas ukurnya.
Batas ukur maksimumnya = 10 volt
Sekala maksimumnya = 30 volt
Pengukuran dengan menggunakan basic mater dan multiplier yang memiliki spesifikasi sebagai berikut:
Contoh,
Batas ukur multiplier adalah 12 volt, skala maksimum basik meter adalah
120 volt, jika jarum pada saat digunakan menunjukkan angka 40, maka
hitunglah besrnya tegangan listrik yang terukur
Diketahui:
Batas ukur : 12 volt
Skala maksimum : 120 volt
Pembacaan skala = 40
Jawab:
Hasil pengukuran = (12/120) x 40 volt
= 0,1 x 40 volt
= 4 volt
HUKUM OHM
Hukum
Ohm merupakan hukum dasar dalam rangkaian elektronik. Hukum Ohm
menjelaskan hubungan antara tegangan, kuat arus dan hambatan listrik
dalam rangkaian.
|
Besarnya
tegangan listrik dalam sebuah rangkaian sebanding dengan kuat arus
listrik. Pernyataan ini di kenal sebagai hukum Ohm. Hal ini menyatakan
bahwa tegangan listrik dalam rangkaian akan bertambah jika arus yang
mengalir dalam rangkaian bertambah. Hubungan tersebut dapat di tuliskan
dalam persamaan matematika.
V ~ I atau
V = R I (Hukum Ohm)
R adalah konstanta yang disebut hambatan penghantar, satuannya adalah ohm (W)
Contoh, Arus
listrik sebesar 2 A mengalir dalam rangkaian yang memiliki hambatan
sebesar 2 ohm, hitunglah besarnya beda potensial antara ujung-ujung
hambatan tersebut.
Diketahui:
I = 2 A
R = 2 ohm
V = ?
Jawab:
V = I x R
V = 2 A x 2 ohm
V = 4 volt
Jika dalam hambatan R mengalir arus listrik I, maka antara ujung-ujung hambatan timbul beda potensial V.
V = IR
Jika diantara ujung-ujung hambatan R terdapat beda potensial V, maka dalam hambatan pasti mengalir arus listrik I
I = V/R
Jika
arus listrik I mengalir dalam suatu penghantar dan antara ujung-ujung
penghantar muncul beda potensial V, maka dalam penghantar tersebut
terdapat hambatan.
R = V/I
3/26/2014 08:46:00 am
Unknown
Inti atom
Partikel-partikel penyusun suatu atom:
Partikel-partikel penyusun suatu atom:
Elektron → bermuatan negatif
Proton→ bermuatan positif
Neutron→ tidak bermuatan
Proton→ bermuatan positif
Neutron→ tidak bermuatan
Inti atom terdiri dari proton dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu.
Interaksi Muatan-Muatan
Muatan yang sejenis akan saling tolak (plus dengan plus, minus dengan minus)
Muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik(plus dengan minus)
Interaksi Muatan-Muatan
Muatan yang sejenis akan saling tolak (plus dengan plus, minus dengan minus)
Muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik(plus dengan minus)
Besar gaya tarik atau gaya tolak tersebut bisa ditemukan dengan rumus berikut:
Dimana
F = gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dalam satuan newton (N)
q1 = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)
q2 = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)
k = konstanta gaya coulomb yang nilainya 9 x 109 dalam satuan yang standar
Catatan
- 1μC = 10−6 C = 0,000001 C (sepersejuta)
- Jika menjumpai muatan negatif, tidak perlu diikutkan tanda minusnya dalam perhitungan.
Muatan Bahan-Bahan
Sebaiknya dihafal saja, muatan-muatan dari interaksi berbagai kombinasi (gosok-menggosok) bahan berikut:
Bahan-bahan | Hasil | Proses |
Kaca - Kain Sutera | Kaca (+), Sutera (−) | Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera |
Mistar plastik - Kain wool | Mistar plastik (−), Kain wool (+) | Elektron dari kain wool berpindah ke mistar plastik |
Sisir - Rambut Manusia | Sisir (−), Rambut Manusia (+) | Elektron dari rambut manusia berpindah ke sisir |
Penggaris/mistar plastik - Rambut manusia | Penggaris (−), Rambut Manusia (+) | Elektron dari rambut manusia berpindah ke penggaris |
Balon - Kain Wool | Balon (−), Kain Wool (+) | Elektron dari kain wool berpindah ke balon |
Ebonit - Kain Wool | Ebonit (−), Kain Wool (+) | Elektron dari kain wool berpindah ke ebonit |
Kesimpulan dari tabel diatas (TERBATAS UNTUK BAHAN-BAHAN TERSEBUT saja) :
-Bahan yang digosok , (yang sebelah kiri) semuanya menjadi negatif , kecuali kaca.
-Bahan yang digosok , (yang sebelah kiri) semuanya menjadi negatif , kecuali kaca.
Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera bisa juga dibahasakan, kain
sutera mendapatkan tambahan elektron dari kaca, elektron dari kain wool
berpindah ke mistar plastik bisa juga di katakan, mistar plastik
mendapatkan tambahan elektron dari kain wool dan seterusnya.
Yang belum tahu ebonit, sedikit informasi, ebonit itu sebangsa karet
vulkanisir yang teksturnya keras. Dibuat dari karet yang dicampur dengan
belerang atau sulfur, banyak dipakai diperalatan listrik sebagai
isolator atau bahan penyekat.
Elektroskop
Berikut ilustrasi saat sebuah elektroskop netral di dekati oleh benda bermuatan negatif.
Ilustrasi saat sebuah elektroskop masih netral, intinya adalah jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, baik di kepala (atas) maupun di daun kaki (bawah).
Sebuah benda bermuatan negatif kemudian didekatkan ke elektroskop.
Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif dari kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop kemudian menjauh jalan-jalan ke bawah /kaki.
Akibatnya, daun kaki yang tadinya netral, seimbang jumlah plus minusnya, sekarang menjadi menjadi lebih banyak muatan negatifnya, akhirnya kaki elektroskop akan terbuka akibat gaya tolak menolak muatan negatif di kaki kiri dan kanan elektroskop.
Berikut ilustrasi saat sebuah elektroskop netral di dekati oleh benda bermuatan negatif.
Ilustrasi saat sebuah elektroskop masih netral, intinya adalah jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, baik di kepala (atas) maupun di daun kaki (bawah).
Sebuah benda bermuatan negatif kemudian didekatkan ke elektroskop.
Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif dari kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop kemudian menjauh jalan-jalan ke bawah /kaki.
Akibatnya, daun kaki yang tadinya netral, seimbang jumlah plus minusnya, sekarang menjadi menjadi lebih banyak muatan negatifnya, akhirnya kaki elektroskop akan terbuka akibat gaya tolak menolak muatan negatif di kaki kiri dan kanan elektroskop.
Bagamana jika elektroskop kondisi awalnya tidak netral, tapi sudah bermuatan positif atau negatif terlebih dahulu?
Kita coba terapkan pada soal berikut, dari soal Ebtanas IPA tahun 1990 (dah lahir beluum,..)
Kita coba terapkan pada soal berikut, dari soal Ebtanas IPA tahun 1990 (dah lahir beluum,..)
- Gambar manakah yang benar untuk sebuah benda bermuatan listrik negatif didekatkan pada elektroskop bermuatan listrik positif?
Ntar kita jawab jg di sini,
yang jelas antara B atau C krn bagian kepala musti positif, skrg
diskusikan dulu ya,..elektroskop positif itu yang seperti apa dan
bagaimana sebuah elektroskop bisa menjadi bermuatan positif.
Video Listrik Statis
Contoh-Contoh Soal Teori dan Hitungan di Listrik Statis 9 SMP
Soal No. 1
Dua buah muatan masing-masing q1 = 6 μC dan q2 = 12 μC terpisah sejauh 30 cm. Tentukan besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan tersebut, gunakan tetapan k = 9 x 109 dalam satuan standar!
Pembahasan
Data dari soal:
q1 = 6μC = 6 x 10−6 C
q2 = 12μC = 12 x 10−6 C
r = 30 cm = 0,3 m = 3 x 10−1 meter
F = ....?
Dari rumus gaya coulomb didapatkan
Soal No. 2
Dua buah muatan listrik memiliki besar yang sama yaitu 6 μC. Jika gaya coulomb yang terjadi antara dua muatan tadi adalah 1,6 C 1,6 N, tentukan jarak pisah kedua muatan tersebut!
Pembahasan
Data :
q1 = 6μC = 6 x 10−6 C
q2 = 6μC = 6 x 10−6 C
F = 1,6 C 1,6 N
r =....?
Gunakan rumus yang sama dari soal nomor 1
Salah rupanya,..kita coba sekali lagi,..
Jarak kedua muatan dalam centimeter adalah 45 cm. (Thanks to sahs & raqib atas koreksinya,...)
Soal No. 3
Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/3 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F
Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (1/3)2 adalah 1/9 kemudian dibalik menjadi 9/1 atau 9 saja. Jadi jawabannya adalah menjadi 9 F
Kenapa tiba2 begitu?
Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/3 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F
Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (1/3)2 adalah 1/9 kemudian dibalik menjadi 9/1 atau 9 saja. Jadi jawabannya adalah menjadi 9 F
Kenapa tiba2 begitu?
Jalan panjangnya seperti berikut ya:
Rumus dasar yang digunakan adalah ini
Untuk keadaan mula-mula, gayanya dikasih nama F1, dimana F1 nanti besarnya sama dengan F saja. Untuk keadaan kedua (saat jaraknya dijadikan 1/3 semula) gayanya dinamakan F2.
Jika dibandingkan, kedua gaya tadi maka
kQ1Q2 nya bisa dicoret saja, bukan berarti jadi nol, tapi diganti angka satu di bekas bagian yang dicoret.
Susun lagi yang bagus, pindahkan F1 ke ruas kanan, kita dapat rumus jadi untuk kasus2 seperti soal ini.
Saatnya dimasukkan datanya, r1 bisa dicoret, hingga diperoleh
Nomor 4 dikerjakan dengan cara yang sama jika menghendaki jalan panjangnya.
Soal No. 4
Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan dijauhkan menjadi 4 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F
Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (4)2 adalah 16 atau dalam pecahan 16/1, kemudian dibalik menjadi 1/16. Jadi jawabannya adalah menjadi 1/16 F
Soal No. 5
Titik A dan titik B mempunyai beda potensial listrik sebesar 12 volt. Tentukan energi yang diperlukan untuk membawa muatan listrik 6μ Coulomb dari satu titik A ke titik B!
Pembahasan
Berikut rumus untuk menentukan jumlah energi yang diperlukan untuk membawa atau memindahkan muatan antara dua buah titik:
W = Q × ΔV
dimana:
W = energi atau usaha yang diperlukan dalam satuan joule (J)
Q = besar muatan dalam satuan Coulomb (C)
Δ V = beda potensial atau selisih potensial antara dua titik dalam satuan volt (V)
Sehingga:
W = Q × ΔV
W = 6μC × 12 volt = 72 μJ
Soal No. 6
Dua buah partikel bermuatan listrik didekatkan pada jarak tertentu hingga timbul gaya sebesar F. Jika besar muatan listrik partikel pertama dijadikan 1/2 kali muatan semula dan besar muatan partikel kedua dijadikan 8 kali semula maka gaya yang timbul menjadi....
A. 0,5 F
B. 4 F
C. 8,5 F
D. 16 F
Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas, terlihat besarnya gaya sebanding dengan besar perkalian kedua muatan. Sehingga tinggal dikalikan saja 1/2 × 8 = 4 . Jadi hasilnya adalah B. 4 F
Rumus dasar yang digunakan adalah ini
Untuk keadaan mula-mula, gayanya dikasih nama F1, dimana F1 nanti besarnya sama dengan F saja. Untuk keadaan kedua (saat jaraknya dijadikan 1/3 semula) gayanya dinamakan F2.
Jika dibandingkan, kedua gaya tadi maka
kQ1Q2 nya bisa dicoret saja, bukan berarti jadi nol, tapi diganti angka satu di bekas bagian yang dicoret.
Susun lagi yang bagus, pindahkan F1 ke ruas kanan, kita dapat rumus jadi untuk kasus2 seperti soal ini.
Saatnya dimasukkan datanya, r1 bisa dicoret, hingga diperoleh
Nomor 4 dikerjakan dengan cara yang sama jika menghendaki jalan panjangnya.
Soal No. 4
Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan dijauhkan menjadi 4 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F
Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (4)2 adalah 16 atau dalam pecahan 16/1, kemudian dibalik menjadi 1/16. Jadi jawabannya adalah menjadi 1/16 F
Soal No. 5
Titik A dan titik B mempunyai beda potensial listrik sebesar 12 volt. Tentukan energi yang diperlukan untuk membawa muatan listrik 6μ Coulomb dari satu titik A ke titik B!
Pembahasan
Berikut rumus untuk menentukan jumlah energi yang diperlukan untuk membawa atau memindahkan muatan antara dua buah titik:
W = Q × ΔV
dimana:
W = energi atau usaha yang diperlukan dalam satuan joule (J)
Q = besar muatan dalam satuan Coulomb (C)
Δ V = beda potensial atau selisih potensial antara dua titik dalam satuan volt (V)
Sehingga:
W = Q × ΔV
W = 6μC × 12 volt = 72 μJ
Soal No. 6
Dua buah partikel bermuatan listrik didekatkan pada jarak tertentu hingga timbul gaya sebesar F. Jika besar muatan listrik partikel pertama dijadikan 1/2 kali muatan semula dan besar muatan partikel kedua dijadikan 8 kali semula maka gaya yang timbul menjadi....
A. 0,5 F
B. 4 F
C. 8,5 F
D. 16 F
Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas, terlihat besarnya gaya sebanding dengan besar perkalian kedua muatan. Sehingga tinggal dikalikan saja 1/2 × 8 = 4 . Jadi hasilnya adalah B. 4 F
Soal No. 7
Kaca yang digosokkan kain sutera akan bermuatan positif. Hal ini terjadi karena...
A. elektron berpindah dari kain sutera ke kaca
B. elektron berpindah dari kaca ke kain sutera
C. proton berpindah dari kain sutera ke kaca
D. proton berpindah dari kaca ke kain sutera
(Ebtanas 2003)
Pembahasan
Muatan kaca positif karena elektron dari kaca berpindah ke kain sutera.
Soal No. 8
Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif bila digosok dengan wol, karena...
A. muatan positif dari ebonit pindah ke wol
B. elektron dari wol pindah ke ebonit
C. muatan positif dari wol pindah ke ebonit
D. elektron dari ebonit pindah ke wol
(Ebtanas 1991)
Pembahasan
Ebonit menjadi negatif karena elektron dari kain wol pindah ke ebonit.
Soal No. 9
Perhatikan gambar berikut!
Nomor atom dan nomor massa pada model atom di samping adalah...
A. 2 dan 4
B. 6 dan 4
C. 4 dan 2
D. 4 dan 6
(Ebtanas 1993)
Pembahasan
Untuk atom netral berlaku ketentuan berikut:
Nomor atom = jumlah proton
Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron
Dari gambar, jumlah proton (yang +) ada 2, jumlah netron (yang netral) ada 2 sehingga:
Nomor atom = jumlah proton = 2
Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = 2 + 2 = 4
Soal No. 10
Perhatikan gambar penggaris plastik digosok kain wol berikut!
Setelah penggaris plastik digosok dengan kain wol, maka aliran elektron dan muatan yang terjadi pada penggaris plastik adalah...
Kaca yang digosokkan kain sutera akan bermuatan positif. Hal ini terjadi karena...
A. elektron berpindah dari kain sutera ke kaca
B. elektron berpindah dari kaca ke kain sutera
C. proton berpindah dari kain sutera ke kaca
D. proton berpindah dari kaca ke kain sutera
(Ebtanas 2003)
Pembahasan
Muatan kaca positif karena elektron dari kaca berpindah ke kain sutera.
Soal No. 8
Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif bila digosok dengan wol, karena...
A. muatan positif dari ebonit pindah ke wol
B. elektron dari wol pindah ke ebonit
C. muatan positif dari wol pindah ke ebonit
D. elektron dari ebonit pindah ke wol
(Ebtanas 1991)
Pembahasan
Ebonit menjadi negatif karena elektron dari kain wol pindah ke ebonit.
Soal No. 9
Perhatikan gambar berikut!
Nomor atom dan nomor massa pada model atom di samping adalah...
A. 2 dan 4
B. 6 dan 4
C. 4 dan 2
D. 4 dan 6
(Ebtanas 1993)
Pembahasan
Untuk atom netral berlaku ketentuan berikut:
Nomor atom = jumlah proton
Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron
Dari gambar, jumlah proton (yang +) ada 2, jumlah netron (yang netral) ada 2 sehingga:
Nomor atom = jumlah proton = 2
Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = 2 + 2 = 4
Soal No. 10
Perhatikan gambar penggaris plastik digosok kain wol berikut!
Setelah penggaris plastik digosok dengan kain wol, maka aliran elektron dan muatan yang terjadi pada penggaris plastik adalah...
. | aliran elektron | penggaris plastik bermuatan |
A | dari penggaris plastik ke wool | (−) |
B | dari penggaris plastik ke wool | (+) |
C | dari wool ke penggaris plastik | (+) |
D | dari wool ke penggaris plastik | (−) |
(Dari UN IPA Fisika SMP 2012)
Pembahasan
Tengok tabel di atas, setelah di gosok kain wool, penggaris plastik jadi negatif. Aliran elektron dari kain wool ke penggaris plastik.
Bank Soal Semester Listrik Statis 9 SMP
Tengok tabel di atas, setelah di gosok kain wool, penggaris plastik jadi negatif. Aliran elektron dari kain wool ke penggaris plastik.
Bank Soal Semester Listrik Statis 9 SMP
Soal No. 11
Dari tiap-tiap pasangan objek bermuatan berikut ini, tentukan objek yang memiliki potensial listrik lebih tinggi!
Pembahasan
(i) Positif dengan positif, yang lebih BANYAK jumlah tanda positifnya lebih tinggi. -> A lebih tinggi
(ii) Positif dengan negatif, yang lebih tinggi ya yang positif -> A lebih tinggi
(iii) Negatif dengan negatif, yang lebih SEDIKIT jumlah tanda negatifnya lebih tinggi -> B lebih tinggi
Dari tiap-tiap pasangan objek bermuatan berikut ini, tentukan objek yang memiliki potensial listrik lebih tinggi!
Pembahasan
(i) Positif dengan positif, yang lebih BANYAK jumlah tanda positifnya lebih tinggi. -> A lebih tinggi
(ii) Positif dengan negatif, yang lebih tinggi ya yang positif -> A lebih tinggi
(iii) Negatif dengan negatif, yang lebih SEDIKIT jumlah tanda negatifnya lebih tinggi -> B lebih tinggi
Soal No. 12
Dua buah benda bermuatan listrik ditunjukkan gambar berikut ini.
Jika kedua benda dihubungkan dengan seutas kawat konduktor, tentukan arah aliran elektron yang terjadi!
Pembahasan
Elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial yang lebih tinggi. Lain dengan perjanjian arah arus listrik ya,..Kalo arah arus listrik dari potensial lebih tinggi ke rendah, jadi jangan terbalik ya,..
Jadi arah aliran elektron dari benda B ke benda A
Dua buah benda bermuatan listrik ditunjukkan gambar berikut ini.
Jika kedua benda dihubungkan dengan seutas kawat konduktor, tentukan arah aliran elektron yang terjadi!
Pembahasan
Elektron mengalir dari potensial rendah ke potensial yang lebih tinggi. Lain dengan perjanjian arah arus listrik ya,..Kalo arah arus listrik dari potensial lebih tinggi ke rendah, jadi jangan terbalik ya,..
Jadi arah aliran elektron dari benda B ke benda A
Wednesday, 26 February 2014
2/26/2014 09:23:00 am
Unknown
1. Pendahuluan
Ilmu lingkungan adalah ilmu yang mempelajari tentang lingkungan hidup,
yang merupakan perpaduan konsep dan asas berbagi ilmu, yang bertujuan
untuk mempelajari dan memecahkan masalah yang menyangkut hubungan mahluk
hidup dan lingkungan. Sedang Ekologi merupakan salah satu ilmu bagi
ilmu lingkungan. Ekologi berasal dari bahasa yunani “oikos” (rumah
tangga) dan “logos” (ilmu), secara harfiah ekologi berarti ilmu tentang
rumah tangga mahluk hidup. Yang merupakan rumah tangga mahluk hidup
adalah lingkungan hidupnya. Disni mereka saling berinteraksi dengan
sesamanya dan dengan komponen-komponen yang tidak hidup dalam
mempertahankan kelangsungan sistem.
Ada beberapa definisi tentang ekologi:
a. Odum, 1971
Ekologi adalah kajian struktur dan fungsi alam, tentang struktur dan interaksi antara sesama organisme dengan lingkungannya.
b. Miller, 1975
Ekologi adalah ilmu tentang hubungan timbal balik antara organisme dan sesamanya serta dengan lingkungan tempat tinggalnya.
2. Pokok-pokok Ilmu Lingkungan dan Ekologi
mahluk hidup lain bukan sekedar kawan hidup bersama manusiasecara pasiv
atau netral, melainkan sangat terkait dengan mereka,tanpa mereka,
manusia tidak dapat hidup sebagai contoh, bagaimana bila di bumi ini
tidak ada oksigen danmakanan ? dari tumbuhan dan hewan manusia
memperoleh materi dan energi sebaiknya disadari, bahwa manusia
membutuhkan mahluk hiduplain untuk kelangsungan hidupnya (manusia,
tumbuhan, hewan, jasadrenik) yang menempati ruang tertentu, di mana
dalam ruang tersebutterdapat benda tidak hidup (abiotik) berupa tanah,
air dan udara Sifat lingkungan ditentukan oleh berbagai hal, diantaranya
:
1. Jenis dan jumlah masing-masing unsur lingkungan tersebut
Lingkungan yang terdiri dari (10) manusia, (1) anjing,(3) burung,
(1)pohon kelapa, (1) bukit batu, akan berbeda sifatnya dengan
lingkunganyang terdiri dari (1) manusia, (10) anjing, tertutup rimbun
pohon bambo,tanpa bukit batu (rata).
2. hubungan atau interaksi antara unsur dalam dalam lingkungan tersebut
Dua ruangan yang luasnya sama, dilengkapi perabot yang sama pulanamun
dengan lay out berbeda, akan menghasilkan sifat ruangan yangberbeda
pula.
3. faktor kelakuan (kondisi) unsur lingkungan hidup
Sebagai contoh, kota dengan penduduk yang aktif dan bekerja kerasakan
memiliki lingkungan yang lain dengan sebuah kota yang sikappenduduknya
santaidan malas bekerja. Atau, lingkungan daerah yangberlahan landai dan
subur dengan yang berlereng dan tererosi.
4. non material
lingkungan panas, silau, dan bising akan berbeda dengan lingkungan sejuk yang dengan cahaya cukup tapi tenang.
Dalam ekologi hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungannya
(ekosistem) bersifat objektif, manusia dipandang sama dengan mahluk
hidup lain, pandangan hubungan antara manusia dengan lingkungan bersifat
subyektif. Dalam ilmu lingkungan manusia mempunyai hak khusus, semuanya
dipandang dari kepentingan manusia, tetapimanusia juga harus mempunya
tanggung jawab yang paling besar terhadap lingkunanya dimana tanggung
jawab ini tidak mungkin diserahkan kepada mahluk hidup lain. Disinilah
perlunya kita mempelajari lingkungan hidup, agar kita dapat menempatkan
diri sesuai dengan porsinya didalam lingkungan yang harus kita jaga.
Adapun perbedaan utama antara Ilmu lingkungan dan ekologi adalah adanya
misi untuk mencari pengetahuan yang arif, tepat, batu, dan menyeluruh
tentang alam sekitar, dan dampak perlakuan manusia terhadap alam.
Misi tersebut adalah untuk menimbulkan kesadaran, penghargaan, tanggung
jawab, dan keberpihakan terhadap manusia dan lingkungan secara
menyeluruh. Ilmu lingkungan juga tidak lepas dari perilaku manusia itu
sendiri sebagai suatu komponen lingkungan yang paling dominan. Sebab,
manusia senantiasa mengolah, mengambil dan mengembangkan sesuatu yang
ada di alam itu sendiri. Untuk mencapai keseimbangan lingkungan,
otomatis diperlukan kesadaran dari manusia agar merasa memiliki dan
mencintai segenap mahluk h idup dan alam lingkungannya sebagai tempat
hidupnya.
Jenis-jenis lingkungan
Lingkungan hidup dapat dibedakan menjadi tiga yaitu :
a. Lingkungan fisik, yaitu segala sesuatu yang ada sekitar kita
yang berwujud benda mati. Seperti gedung, jembatan dan lain-lain.
b. Lingkungan biologi, yaitu segala sesuatu yang ada disekitar kita
berwujud benda hidup, seperti manusia, hewan, tumbuh-tumbuhan dan
lain-lain.
c. Lingkungan sosial, yaitu manusia-manusia disekitar kita.
3. Asas-Asas Ekologi
Asas-Asas EKOLOGI merupakan asas-asas dasar dalam ilmu ekologi yang isinya tentang kondisi ekologi dialam ini..
Asas 1. Semua energi yang memasuki sebuah organisme hidup, populasi atau
ekosistem dapat dianggap sebagai energi yang tersimpan atau
terlepaskan. Energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain
tetapi tidak dapat hilang, dihancurkan atau diciptakan
Asas 2. Tak ada sistem pengubahan energi yang betul-betul efisien
Asas 3. Materi, energi, ruang, waktu, dan keanekaragaman, semuanya termasuk kategori sumberdaya alam
Asas 4. Untuk semua kategori sumber alam, kalau pengadaanya sudah
mencapai optimum, pengaruh unit kenaikannya sering menurun dengan
penambahan sumber alam itu sampai ke suatu tingkat maksimum.
Asas 5. Ada dua jenis sumber alam dasar, yaitu sumber alam yang
pengadaannya dapat merangsang penggunaan seterusnya, dan yang tak
mempunyai daya rangsang penggunaan lebih lanjut
Asas 7. Kemantapan keanekaragaman suatu komunitas lebih tinggi di alam yang “mudah diramal”
Asas 8. Sebuah habitat dapat jenuh atau tidak oleh keanekaragaman
takson, bergantung kepada bagaimana nicia dalam lingkungan hidup itu
dapat memisahkan takson tersebut.
Asas 9. Keanekaragaman komunitas apa saja sebanding dengan biomasa dibagi produktivitas
Asas 10. Pada lingkungan yang stabil perbandingan antara biomasa dengan
produktivitas (B/P) dalam perjalanan waktu naik mencapai sebuah asimtot
Asas 11. Sistem yang sudah mantap (dewasa) mengekploitasi yang belum mantap (belum dewasa)
Asas 12. Kesempurnaan adaptasi suatu sifat atau tabiat bergantung pada kepentingan relatifnya dalam keadaan suatu lingkungan
Asas 13. Lingkungan yang secara fisik mantap memungkinkan terjadinya
penimbunan keanekaragaman biologi dalam ekosistem yang mantap, yang
kemudian dapat menggalakkan kemantapan populasi lebih jauh lagi.
Asas 14. Derajat pola keteraturan naik-turunnya populasi tergantung pada
jumlah keturunan dalam sejarah populasi sebelumnya yang nanti akan
mempengaruhi populasi itu.
4. Masalah lingkungan
Adalah aspek negatif dari aktivitas manusia terhadap lingkungan
biofisik. Environmentalisme, sebuah gerakan sosial dan lingkungan yang
dimulai di tahun 1960, fokus pada penempatan masalah lingkungan melalui
advokasi, edukasi, dan aktivisme. Masalah lingkungan terbaru saat ini
yang mendominasi mencakup perubahan iklim, polusi, dan hilangnya sumber
daya alam. Gerakan konservasi mengusahakan proteksi terhadap spesies
terancam dan proteksi terhadap habitat alami yang bernilai secara
ekologis. Tingkat pemahaman terhadap bumi saat ini telah meningkat
melalui sains terutama aplikasi dari metode sains. Sains lingkungan saat
ini adalah studi akademik multidisipliner yang diajarkan dan menjadi
bahan penelitian di berbagai universitas di seluruh dunia. Hal ini
berguna sebagai basis mengenai masalah lingkungan. Sejumlah besar data
telah dikumpulkan dan dilaporkan dalam publikasi pernyataan lingkungan.
5. Penyebab kerusakan lingkungan hidup
Berdasarkan faktor penyebabnya, bentuk kerusakan lingkungan hidup dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu:
Bentuk Kerusakan Lingkungan Hidup Akibat Peristiwa Alam.
Berbagai bentuk bencana alam yang akhir-akhir ini banyak melanda
Indonesia telah menimbulkan dampak rusaknya lingkungan hidup. Dahsyatnya
gelombang tsunami yang memporak-porandakan bumi Serambi Mekah dan Nias,
serta gempa 5 skala Ritcher yang meratakan kawasan DIY dan sekitarnya,
merupakan contoh fenomena alam yang dalam sekejap mampu merubah bentuk
muka bumi.
Peristiwa alam lainnya yang berdampak pada kerusakan lingkungan hidup antara lain:
a. Letusan gunung berapi
Letusan gunung berapi terjadi karena aktivitas magma di perut bumi yang
menimbulkan tekanan kuat keluar melalui puncak gunung berapi.
Bahaya yang ditimbulkan oleh letusan gunung berapi antara
lain berupa:
1) Hujan abu vulkanik, menyebabkan gangguan pernafasan.
2) Lava panas, merusak, dan mematikan apa pun yang dilalui.
3) Awan panas, dapat mematikan makhluk hidup yang dilalui.
4) Gas yang mengandung racun.
5) Material padat (batuan, kerikil, pasir), dapat menimpa perumahan, dan lain-lain.
b. Gempa bumi
Gempa bumi adalah getaran kulit bumi yang bisa disebabkan karena
beberapa hal, di antaranya kegiatan magma (aktivitas gunung berapi),
terjadinya tanah turun, maupun karena gerakan lempeng di dasar samudra.
Manusia dapat mengukur berapa intensitas gempa, namun manusia sama
sekali tidak dapat memprediksikan kapan terjadinya gempa.
Oleh karena itu, bahaya yang ditimbulkan oleh gempa lebih dahsyat
dibandingkan dengan letusan gunung berapi. Pada saat gempa berlangsung
terjadi beberapa peristiwa sebagai akibat langsung maupun tidak
langsung, di antaranya:
1) Berbagai bangunan roboh.
2) Tanah di permukaan bumi merekah, jalan menjadi putus.
3) Tanah longsor akibat guncangan.
4) Terjadi banjir, akibat rusaknya tanggul.
5) Gempa yang terjadi di dasar laut dapat menyebabkan tsunami (gelombang pasang).
c. Angin topan
Angin topan terjadi akibat aliran udara dari kawasan yang bertekanan tinggi menuju ke kawasan bertekanan rendah.
Perbedaan tekanan udara ini terjadi karena perbedaan suhu udara yang
mencolok. Serangan angin topan bagi negara-negara di kawasan Samudra
Pasifik dan Atlantik merupakan hal yang biasa terjadi. Bagi
wilayah-wilayah di kawasan California, Texas, sampai di kawasan Asia
seperti Korea dan Taiwan, bahaya angin topan merupakan bencana musiman.
Tetapi bagi Indonesia baru dirasakan di pertengahan tahun 2007. Hal ini
menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan iklim di Indonesia yang tak
lain disebabkan oleh adanya gejala pemanasan global.
Bahaya angin topan bisa diprediksi melalui foto satelit yang
menggambarkan keadaan atmosfer bumi, termasuk gambar terbentuknya angin
topan, arah, dan kecepatannya. Serangan angin topan (puting beliung)
dapat menimbulkan kerusakan lingkungan hidup dalam bentuk:
1) Merobohkan bangunan.
2) Rusaknya areal pertanian dan perkebunan.
3) Membahayakan penerbangan.
4) Menimbulkan ombak besar yang dapat menenggelamkan kapal.
Kerusakan Lingkungan Hidup karena Faktor Manusia
Manusia sebagai penguasa lingkungan hidup di bumi berperan besar dalam
menentukan kelestarian lingkungan hidup. Manusia sebagai makhluk ciptaan
Tuhan yang berakal budi mampu merubah wajah dunia dari pola kehidupan
sederhana sampai ke bentuk kehidupan modern seperti sekarang ini. Namun
sayang, seringkali apa yang dilakukan manusia tidak diimbangi dengan
pemikiran akan masa depan kehidupan generasi berikutnya. Banyak kemajuan
yang diraih oleh manusia membawa dampak buruk terhadap kelangsungan
lingkungan hidup.
Beberapa bentuk kerusakan lingkungan hidup karena faktor manusia, antara lain:
a. Terjadinya pencemaran (pencemaran udara, air, tanah, dan suara) sebagai dampak adanya kawasan industri.
b. Terjadinya banjir, sebagai dampak buruknya drainase atau sistem
pembuangan air dan kesalahan dalam menjaga daerah aliran sungai dan
dampak pengrusakan hutan.
c. Terjadinya tanah longsor, sebagai dampak langsung dari rusaknya hutan.
Beberapa ulah manusia yang baik secara langsung maupun tidak langsung
membawa dampak pada kerusakan lingkungan hidup antara lain:
a. Penebangan hutan secara liar (penggundulan hutan).
b. Perburuan liar.
c. Merusak hutan bakau.
d. Penimbunan rawa-rawa untuk pemukiman.
e. Pembuangan sampah di sembarang tempat.
f. Bangunan liar di daerah aliran sungai (DAS).
g. Pemanfaatan sumber daya alam secara berlebihan di luar batas.
Ekologi dan ilmu lingkungan ini memberikan pengarahan kepada kita agar
kita lebih sadar, bertanggung jawab dan keberpihakan terhadap manusia
dan lingkungan hidup secara menyeluruh. Karena kerusakan lingkungan
hidup sebagian besar di lakukan oleh ulah manusia yang tidak bertanggung
jawab.u diciptakan
Kesimpulan
asas-asas ekologi dan ilmu lingkungan menjelaskan tentang tata cara
menjaga suatu lingkungan ekologi agar sistem ekologi tetap berjalan
sebagai mestinya dan ekologi lingkungan tetap terlestarikan.
SUMBER: - Ilmu Lingkungan Industri, Penerbit Gunadarma
- Wikipedia.com
- Anneahira.com
- searching "ekologi dan ilmu lingkungan " at google.com
Subscribe to:
Posts (Atom)