PREDIKSI SOAL UN IPA FISIKA

Sebentar lagi kita sebagai masyarakat pendidikan akan punya gawe yang besar sebagai kegiatan rutinitas kalender pendidikan dalam satu tahun pelajaran yaitu Ujian Nasional ( UN ) tahun 2013. Kegiatan yang sering menjadi sebuah propaganda dan serta sebagian menganggap sebagai indikator keberhasilan pada suatu institusi pada tahun pelajaran tersebut, dimana untuk mencapainya di buatlah sebuah kegiatan yang sering disebut dengan Rencana Strategis Ujian Nasional ( RENSTRA UN ). Dimana didalamnya terdapat bermacam - macam kegiatan untuk mencapai sukses UN diantaranya dengan mengadakan Uji coba ( Tryout) Ujian Nasional.
Pada kesempatan ini penulis mencoba untuk membuat beberapa soal IPA Fisika yang dapat dipakai untuk kegiatan Uji coba (Tryout) Ujian Nasional seperti dibawah ini

Read More

Rangkaian Resistor

Rangkaian resistor digunakan untuk mendapatkan suatu nilai dari beberapa resistor. Rangkaian resistor terdiri dari rangkaian seridan rangkaian paralel.

1. Rangkaian Resistor Seri

Resistor yang disusun seri selalu menghasilkan resistansi yang lebih besar.
Pada rangkaian seri, arus yang mengalir pada setiap resistor sama besar.
R₁, R₂, dan R₃ disusun secara seri, resistansi dari gabungan R₁, R₂, dan R₃ dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu R_s.
Resistor yang dirangkai secara seri mempunyai nilai pengganti, yang besarnya dapat   dirumuskan: Jika semua nilai R yang disusun sama, dapat ditulis:        

   R_s = R₁+ R₂ + R₃ + .... + R_n

dengan n banyaknya R yang disusun.

Contoh rangkaian resisitor seri:

1. Hitung nilai resistor pengganti dari ketiga resistor yang dirangkai seperti di bawah ini !

Penyelesaian:

Diketahui:    R₁ = 2 ohm
                    R₂ = 4 ohm
                    R₃ = 3 ohm

Ditanyakan:   Rs  = ........ ?
Dijawab :     

R_s = R₁+ R₂ + R₃

R_s = 2 + 4 + 3

R_s = 9                 
                         
Jadi nilai resistor pengganti adalah 9 ohm.

2. Rangkaian Resistor Paralel

Resistor yang disusun secara paralel selalu menghasilkan resistansi yang lebih kecil. Pada rangkaian paralel arus akan terbagi pada masing-masing resistor pada masing-masing resestor, tetapi tegangan pada ujung-ujung resistor sama besar.
Pada rangkaian fresestor disamping untuk R₁, R₂, dan R₃ disusun secara paralel, resistansi dari gabungan R₁, R₂, dan R₃ dapat diganti dengan satu resistor pengganti yaitu Rp.
Resistor yang dirangkai secara paralel mempunyai nilai pengganti, yang besarnya dapat dirumuskan:

1/ R_p = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + .... + 1/R_n

Jika semua nilai R yang disusun sama besar, maka resistor penggantinya dapat ditulis:

R_p = R / n

dengan n banyaknya R yang disusun.

Contoh menghitung rangkaian resistor paralel:

Hitung nilai resistor pengganti yang dirangkai seperti di bawah ini !

a.

b.

Penyelesaian:
a) Diketahui:    

R₁ = 20 ohm
R₂ = 30 ohm
R₃ = 60 ohm

Ditanyakan:   Rp  = ........ ?

Dijawab:      

1/ R_p = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃

1/ R_p = 1/20 + 1/30 + 1/30

1/ R_p = 3/60 + 2/60 + 1/60

1/ R_p = 6/60
                
    R_p = 10 ohm

Jadi nilai resistor pengganti adalah 10 ohm.      

Penyelesaian:
b) Diketahui:    

R₁ = 6 ohm
R₂ = 2 ohm
R₃ = 4 ohm
R6 = 6 ohm

Ditanyakan:  R_p  = ........ ?
Dijawab:      

Seri antara resistor 2 ohm dan 4 ohm

R _s  = 2 + 4
R _s  = 6

Sehingga rangkaian dapat diganti ini :          

Paralel antara 6 ohm, 6 ohm, dan 6 ohm
                  
                    1/ R_p = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃

                    1/ R_p = 1/6 + 1/6 + 1/6

1/ R_p = 3/6

R_p = 2 ohm

Karena nilai dari masing-masing resistor sama yaitu 6 ohm, maka dapat juga dihitung dengan:

R_p = R / n

R_p = 6 / 3

R_p = 2 ohm

Jadi nilai resistor pengganti adalah 2 ohm                           

Read More

Hukum I Kirchoff

 

Hukum I Kirchoff digunakan untuk Menghitung Kuat Arus pada Rangkaian tidak Bercabang

Hukum kirchoff berbunyi:

“Pada rangkaian listrik tak bercabang, kuat arus di setiap titik pada rangkaian sama besar”.

Pada rangkaian listrik seperti gambar di samping, arus listrik keluar dari kutub positif sumber tegangan lalu mengalir melalui ampermeter A → ampermeter  B → lampu → ampermeter C → ampermeter D → kutub negatif sumber tegangan. Didalam rangkaian tidak terdapat percabangan, sehingga kuat arus yang ditunjukkan oleh ke empat ampermeter sama besar atau I₁ = I₂ = I₃ = I₄

Hukum kirchoff untuk arus listrik bercabang berbunyi:

“jumlah kuat arus yang masuk pada titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan tersebut”.

Pernyataan ini dikenal sebagai Hukum I Kirchoff.
Secara matetatis dapat ditulis :

I_masuk = I_keluar

Secara skematik rangkaian bercabang terlihat sperti di bawah ini:

 

Pada rangkaian di samping, arus listrik keluar dari kutub positif sumber tegangan mengalir melalui ampermeter A (I₁)→ pada titik cabang X arus terbagi menjadi I₂ dan I₃. Pada titik cabang Y arus bergabung lagi menjadi I4 → ampermeter D → kutub negatif sumber tegangan.

Kkuat arus yang ditunjukkan ampermeter A sama dengan yang ditunjukkan ampermeter B ditambah ampermeter C, atau dapat ditulis I₁ = I₂ + I₃ sedangkan penunjukkan ampermeter D sama dengan ampermeter A.

Contoh menghitung arus listrik bercabang:

Jika besar kuat arus I = 10 ampere, I₁ = I₃ = 3 ampere. Hitung besar kuat arus I₂ ?

Penyelesaian:
Diketahui:    I = 10 A
                    I₁ = I₃ = 3 A

Ditanyakan: I₂  = ........ ?

Dijawab:     

                           I₁ = I₂ + I₃ + I₄

                          10  = 3 + I₂ + 3

                          10  = 6 + I₂     

                           I₂ = 4                 
        
Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada I2 adalah 4 ampere.

Read More

Hukum Ohm

Hukum Ohm digunakan untuk menentukan hubungan arus listrik dan tegangan dalam sebuah hambatan. Bunyi dari Hukum Ohm " Kuat arus listrik yang melalui penghantar sebanding dengan beda potensial pada kedua ujung penghantar "

Misalnya pada sebuah rangkaian yang terdiri lampu dan baterai, lampu yang dinyalakan dengan satu buah baterai akan menyala redup, dengan tiga baterai lebih terang, karena arus yang mengalir lebih besar. Jadi semakin besar beda potensial semakin besar pula arus listrik yang dihasilkan

Nilai perbandingan beda potensial dengan arus listrik yang mengalir merupakan nilai resistansi (hambatan) yang dimiliki oleh penghantar dan nilainya tetap. Secara matematis hukum ohm dapat ditulis :

V / I = R

   atau 

V = I . R

V = beda potensial, satuan volt (V)
I  = kuat arus listrik, satuan ampere (A)
R = hambatan listrik, satuan ohm (W)

Satuan hambatan listrik yang lebih besar dinyatakan dalam kilo ohm (kW) atau mega ohm (MW).
1 kilo ohm = 103 ohm

1 mega ohm = 106 ohm

Contoh cara menghitung kuat arus listrik dengan hukum ohm:

Sebuah aki yang mempunyai tegangan 12 volt dipakai untuk menyalakan lampu yang mempunyai hambatan 60 W, berapa kuat arus yang mengalir pada lampu ?

Penyelesaian:
Diketahui:   V = 12 volt
                   R  = 60 W

Ditanyakan: I = ........ ?
Dijawab:     

I = V / R = 12 / 60                    
                                    
        
Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada lampu 0,2 ampere.

Read More

Arus Listrik

Arus Listrik

Arus listrik (I) yang mengalir melalui penghantar didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik (Q) yang mengalir setiap satu satuan waktu (t).

Secara matematis dapat dituliskan:  

Keterangan:   

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 ?
   Penyelesaian:
   Diketahui: Q = 60 C
                    t  = 0,5 menit
                       = 30 sekon
   Ditanyakan: I = ........ ?
   Dijawab:                
   

   

I = 60 / 30

I = 2 ampere

Jadi besar kuat arus listrik yang mengalir pada penghantar 2 ampere                              

Read More

MUATAN LISTRIK SEJENIS TOLAK MENOLAK DAN MUATAN TAK SEJENIS TARIK MENARIK

MUATAN LISTRIK SEJENIS TOLAK MENOLAK DAN MUATAN TAK SEJENIS TARIK MENARIK

Pendahuluan

Diantara sifat-sifat muatan listrik adalah yang sejenis akan tolak menolak dan muatan yang tidak sejenis akan tarik menarik. Untuk membuktikannya lakukanlah kegiatan di bawah ini!

Alat dan bahan:

1.Statif 1 buah     

2.Penggaris plastik 2 buah

3.Kaca/tabung reaksi 2 buah           

4.Kain wol/rambut kering

5.Benang jahit

Cara kerja:

1.Ambillah 2 penggaris A dan B, keduanya digosok dengan kain wol (rambut kering)

2.Setelah itu penggaris A digantung dengan benang, lalu ujung penggaris B didekatkan pada ujung penggaris A.

   Apa yang terjadi ?                                              

Percobaan 1

1.Ambil 2 batang kaca C dan D, keduanya digosok dengan kain sutera

2.Setelah itu batang kaca C digantung dengan benang lalu ujung batang kaca D didekatkan pada ujung batang kaca C. Apa yang terjadi?

3.Penggaris plastik A digosok dengan kain wol dan batang kaca C digosok dengan kain sutera

4.Setelah itu penggaris A digantung dengan benang kemudian ujung batang kaca C didekatkan pada ujung penggaris A. Apa yang terjadi?

Tabel pengamatan

Setelah benda digosok

No	Nama Benda	yang didekatkan	Jenis Muatan		Gaya yang terjadi
			I	II	Tarik menarik	Tolak menolak
1	Penggaris Plastik	Kaca
2	Penggaris Plastik	Pengaris Plastik
3	Kaca	Kaca
4	Kaca	Penggaris Plastik

Pertanyaan:

1. Jika benda bermuatan negatif didekatkan benda bermuatan negatif apa yang terjadi?

    Jawab : ………………………………………………….                               

2.Jika benda bermuatan positif didekatkan pada benda bermuatan positif apa yang terjadi?

    Jawab : ………………………………………………….                               

3.Jika benda bermuatan negatif didekatkan pada benda bermuatan positif, apa yang terjadi?

    Jawab : ………………………………………………….                               

4.Bagaimana bunyi hukum Coulomb?

   Jawab : ………………………………………………….                

5.Secara matematis hukum Coulomb dapat ditulis

   Jawab : ………………………………………………….

                               

Kesimpulan :

Kesimpulan apa yang dapat kamu ambil dari kegiatan di atas!

Jawab : ………………………………………………….

Read More

LEMBAR KERJA SISWA

MUATAN LISTRIK

Pendahuluan

Untuk memahami sebuah benda bermuatan, lakukan kegiatan di bawah ini!

Alat dan bahan:

1. Penggaris plastik kering 1 buah

2.Sobekan kertas kecil

3.Serbuk kapur yang kering

4.Kain wol/rambut yang kering

5.Kain sutera/kain Satin    

6.Kaca/tabung reaksi

Cara Kerja:

1. Dekatkan penggaris plastik pada sobekan kertas kecil, amati yang terjadi.

2.Kemudian dekatkan penggaris plastik pada  serbuk kapur, amati yang terjadi.

3.Dekatkan kaca pada sobekan kertas kecil, amati yang terjadi

4.Dekatkan kaca pada serbuk kapur, amati yang terjadi.

5.Gosokkan penggaris plastik pada kain wol/pada rambut anda  lalu dekatkan pada sobekan kertas kecil, kemudian pada  serbuk kapur, amati yang terjadi

6.Gosokkan kaca dengan kain sutera/kain satin lalu dekatkan pada sobekan kertas kecil dan pada serbuk kapur, amati yang terjadi

5. Catat hasil pengamatanmu dalam tabel pengamatan

Hasil pengamatan:

 Sebelum digosok

No	Nama Benda	yang didekatkan	Yang Terjadi
			Menempel	Tidak Menempel
1	Penggaris Plastik	Sobekan Kertas
2	Penggaris Plastik	Serbuk kapur
3	Kaca	Sobekan Kertas
4	Kaca	Serbuk kapur

Setelah digosok

No	Nama Benda	yang didekatkan	Yang Terjadi
			Menempel	Tidak Menempel
1	Penggaris Plastik	Sobekan Kertas
2	Penggaris Plastik	Serbuk kapur
3	Kaca	Sobekan Kertas
4	Kaca	Serbuk kapur

 Pertanyaan:

1. Apa yang terjadi saat penggaris plastik belum digosok dengan kain wol didekatkan pada sobekan kertas kecil? Jawab : …………………………………………………………………………………………………………………………

                           

2. Apa yang terjadi saat penggaris plastik digosok dengan kain wol lalu didekatkan pada sobekan kertas kecil..? Jawab: ………………………………………………………………….

                           

3. Bagaimana cara menimbulkan muatan listrik pada benda?

Jawab : ……………………………………………………………

   Penggaris mika digosok dengan kain wol akan bermuatan listrik Positif ( + ) 

   Kaca digosok dengan kain sutera akan bermuatan listrik Negatif ( - ) 

            Kesimpulan:

Kesimpulan apa yang dapat kamu ambil dari kegiatan di atas!

 Jawab : ………………………………………………….                  

               

Read More

Nikola Tesla sang penemu arus bolak balik

Para pengagum Nikola Tesla berusaha membeli laboratorium tempat penemu dan perintis teknologi listrik itu dan menjadikannya museum.

Tetapi mengapa hanya sedikit orang yang dapat menghargai pentingnya hasil kerja Tesla? Banyak orang bahkan tidak mengenal siapakah Nikola Tesla? Ia kurang terkenal jika dibandingkan dengan Einstein. Ia tidak sepopuler Leonardo atau Stephen Hawking. Yang paling menyedihkan bagi para pengagumnya, ia bahkan tidak seterkenal rivalnya Thomas Edison.

Namun berkat penemuannya, listrik dapat mengalir dan menjadi sumber energi alat tempat anda membaca kisah ini. Temuan motor induksinya yang dapat bekerja dengan arus bolak balik atau (AC) menjadi batu lompatan sistem listrik modern. Mark Twain, yang merupakan salah satu kawannya, menyebut penemuan itu sebagai "paten paling berharga sejak telepon."

Museum Tesla
Tesla adalah pemenang dalam Perang Arus, yaitu persaingan antara George Westinghouse dan Thomas Edison untuk mengukuhkan apakah AC atau arus langsung (DC) akan digunakan untuk transmisi listrik. Namun waktu bukanlah sahabat bagi Tesla.

Lahir di negara yang kini bernama Kroasia dari orang tua yang berasal dari etnis Serbia, ia pindah ke New York pada 1884 dan membuat kendaraan pengendali radio, energi nirkabel dan instalasi listrik tenaga air pertama di Air Terjun Niagara.

Tetapi ia adalah seseorang yang eksentrik. Ia percaya bahwa hidup selibat dapat merangsang kerja otak, serta bahwa ia telah berkomunikasi dengan mahluk dari planet lain dan jatuh cinta pada seekor merpati.

Dalam beberapa dekade selanjutnya, ia hanyut dalam ketidakjelasan relatif, sedangkan Edison dielu-elukan sebagai salah satu penemu terbesar di dunia. Namun memori tentang dirinya tetap hidup berkat dedikasi pengagumnya yang terdiri dari "geeks" atau para penggemar teknologi dan ahli sejarah sains.

Museum Tesla yang akan didirikan di lokasi bekas laboratoriumnya sedang dalam perencanaan. Upaya penggalangan dana dilakukan secara massal. Hingga saat ini mereka telah mengumpulkan $850.000 (Rp8,1 miliar). Dana tambahan akan dikucurkan oleh pemerintah kota New York.

Sumber :

BBC Indonesia

Read More

Induksi Elektromagnetik

Induksi Elektromagnetik

Terjadinya Induksi Elektromagnetik

Ketika kutub utara magnet digerakkan memasuki kumparan, jarum galvanometer menyimpang ke salah satu arah (misalnya ke kanan). Jarum galvanometer segera kembali menunjuk ke nol (tidak menyimpang) ketika magnet tersebut didiamkan sejenak  di dalam kumparan. Ketika magnet batang dikeluarkan, maka jarum galvanometer akan menyimpang dengan arah yang berlawanan (misalnya ke kiri).

Jarum galvanometer menyimpang disebabkan adanya arus yang mengalir dalam kumparan. Arus listrik timbul karena pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial ketika magnet batang digerakkan masuk atau keluar dari kumparan.
Beda potensial yang timbul ini disebut gaya gerak listrik induksi (ggl induksi).

Ketika magnet batang digerakkan masuk, terjadi penambahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan (galvanometer menyimpang atau ada arus yang mengalir). Ketika batang magnet diam sejenak maka jarum galvanometer kembali ke nol (tidak ada arus yang mengalir). Ketika batang magnet dikeluarkan terjadi pengurangan jumlah garis gaya magnetik yang memtong kumparan (galvanometer menyimpang dengan arah berlawanan).

Jadi, akibat perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan, maka pada kedua ujung kumparan timbul beda potensial atau ggl induksi. Arus listrik yang disebabkan oleh perubahan jumlah garis gaya magnetik yang memotong kumparan disebut arus induksi.

Faktor-Faktor yang  Menentukan Besar GGL
Besarnya ggl induksi tergantung pada tiga faktor, yaitu ;
1) banyaknya lilitan kumparan
2) kecepatan keluar-masuk magnet dari dan keluar kumparan
3) kuat magnet batang yang digunakan

Alat-Alat yang Bekerja Berdasar Prinsip Induksi Elektromagnetik
1. Generator
Generator adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi kinetik menjadi energi listrik.
Ada dua jenis generator, yaitu :
a. Generator arus bolak-balik (AC) atau alternator
b. Generator arus searah (DC)
Perbedaan antara generator arus bolak-balik dengan arus searah hanya terletak pada bentuk cincin luncur yang berhubungan dengan kedua ujung kumparan. Pada generator arus bolak-balik terdapat dua buah cincin luncur, sedangkan pada generator arus searah terdapat sebuay cincin yang terbelah di tengahnya (cincin belah atau komutator).

Ggl  atau arus induksi pada alternator dapat diperbesar dengan empat cara :
1) memakai kumparan dengan lilitan lebih banyak\
2) memakai magnet yang lebih kuat
3) melilit kumparan pada inti besi lunak
4) memutar kumparan lebih cepat

Contoh generator arus bolak-balik :
- dinamo sepeda
- generator AC pembangkit listrik

2. Transformator
Transformator atau trafo adalah alat yang digunakan untuk mengubah tegangan bolak-balik (AC) dari suatu nilai ke nilai tertentu. Trafo terdiri dari pasangan kumparan primer dan sekunder yang terpisah dan dililitkan pada inti besi lunak.
Ada dua jenis trafo, yaitu
1) Trafo step up (penaik tegangan)
2) Trafo step down (penurun tegangan)

Read More