Kamis, 24 Agustus 2017

Materi Gerak Translasi dan Gerak Rotasi Untuk Kelas XI SMK N 1 Sragi

Gerak Translasi dan Gerak Rotasi

Di dalam fisika, gerak bisa diartikan sebagai perubahan dari posisi pada suatu benda dari kedudukan awalnya yang mengacu pada suatu titik pengukuran tertentu.

Jika dilihat dari lintasannya, maka gerakan pada fisika bisa di kelompokkan dalam dua jenis yaitu gerakan translasi atau bergeser dan gerakan rotasi atau melingkar. Lalu apa perbedaan perbedaan kedua gerakan ini? Untuk mengetahui perbedaan perbedaan pada gerakan ini, mari kita simak pengertian masing-masing berikut ini;

Translasi sendiri dapat diartikan sebagai gerakan berpindahnya benda dengan cara bergeser atau seluruh bidang benda yang menempel pada permukaan lintasan tersebut ikut berpindah tempat. Sebagai contoh yaitu gerakan dari balok yang di letakkan pada lintasan miring.

Gerakan translasi pada perpindahan balok
Gerakan translasi pada perpindahan balok

Sedangkan rotasi yaitu gerakan berputar pada suatu benda dimana perputarannya bertumpu pada suatu sumbu putar. Salah satu perbedaan gerakan ini dengan translasi yaitu pada translasi seluruh benda ikut berpindah tempat, sedangkan gerakan hanya bertumpu pada suatu titik. Sebagai contoh yaitu gerakan pada jarum kompas, dimana perputaran geraknya bertumpu pada satu titik.

Gerakan berputar pada sumbu jarum kompas
Gerakan berputar pada sumbu jarum kompas  
Apa yang menyebabkan suatu benda mengalami gerak translasi dan gerak rotasi? Penyebab suatu benda mengalami gerakan translasi karena adanya gaya yang bekerja pada benda tersebut. Sedangkan perbedaan penyebab suatu benda mengalami gerakan rotasi karena adanya momen gaya (torsi) yang bekerja pada benda tersebut.

https://www.plengdut.com/gerak-perbedaan-translasi-dan-perbedaan/45/

Gabungan antara gerak translasi dan rotasi terjadi pada silinder yang di dorong sehingga menggelinding kedepan. Silinder akan berotasi dan juga bertranslasi. Sebelumnya mari kita lihat kapan suatu benda dikatakan melakukan gerak translasi murni dan kapan melakukan gerak rotasi murni. Ambillah sebuah silinder, berilah gaya pada tepi silider sehingga silinder berputar dengan sumbu rotasi di tengah-tengah silinder. Sedang pada gerak translasi murni misalkan sebuah silinder ditarik tanpa berotasi, sehingga yang ada hanya gerak translasi saja.
Advertisment

Gabungan Antara Gerak Translasi Dan Rotasi

Gabungan Antara Gerak Translasi Dan Rotasi 
(a) translasi murni, (b) rotasi murni dan (c) gabungan

dengan kecepatannya? Benda yang melakukan gerak translasi murni maka semua titik bergerak dengan kecepatan yang sama. Lihat gambar a diatas. Kecepatan di titik A sama dengan kecepatan di titik P sama dengan kecepatan di titik B. Sedang pada gerak rotasi murni titik-titik yang berseberangan akan bergerak dengan kecepatan linear yang berlawanan. Kecepatan di titik A berlawanan dengan kecepatan di titik B, kecepatan di titik P adalah 0, sedang kecepatan sudut di titik A sama dengan di titik B. Pada gerak gabungan kecepatan diperoleh dengan menjumlahkan vektor-vektor kecepatannya. Kecepatan di titik A adalah 2v, kecepatan di titik P adalah v dan kecepatan di titik B adalah 0.

Gerak Menggelinding Adalah Gabungan Antara Gerak Translasi Dan Rotasi

Gerak gabungan antara gerak translasi dan gerak rotasi disebut sebagai mengelinding. Di bagian depan kita meninjau sebuah partikel yang bergerak berotasi memiliki tenaga kinetik sebesar K = Iω2. Bila yang berotasi adalah benda tegar maka kita gunakan momen inersia benda yang bersangkutan. Untuk benda yang menggelinding maka tenaga kinetiknya adalah hasil penjumlahan antara tenaga kinetik translasi dan tenaga kinetik rotasi.

                                                                  K=\frac{1}{2}Mv^{2}+\frac{1}{2}I\omega ^{2}

Benda yang melakukan gerak menggelinding memiliki persamaan rotasi (Στ = I . α) dan persamaan translasi (ΣF = m . a). Besarnya energi kinetik yang dimiliki benda mengelinding adalah jumlah energi kinetik rotasi dan energi kinetik translasi.

Gerak Menggelinding Adalah Gabungan Antara Gerak Translasi Dan Rotasi 
Benda yang melakukan gerak translasi dan rotasi sekaligus disebut menggelinding.

 http://fisikazone.com/gabungan-antara-gerak-translasi-dan-rotasi/

Rabu, 23 Agustus 2017

Materi Hukum Kirchhoff Untuk SMK Kelas XII

Hukum Kirchhoff

Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2.

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 1

Hukum Kirchhoff 1 merupakan Hukum Kirchhoff yang berkaitan dengan dengan arah arus dalam menghadapi titik percabangan. Hukum Kirchhoff 1 ini sering disebut juga dengan Hukum Arus Kirchhoff atau Kirchhoff’s Current Law (KCL).
Bunyi Hukum Kirchhoff 1 adalah sebagai berikut :

“Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut.”
Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kicrhhoff 1, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :



Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :
I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6

Contoh soal Hukum Kirchhoff

 

Contoh Soal Hukum Kirchhoff 1 

Dari rangkaian diatas, diketahui bahwa
I1 = 5A
I2 = 1A
I3 = 2A

Berapakah I4 (arus yang mengalir pada AB) ?
Penyelesaian :
Dari gambar rangkaian yang diberikan diatas, belum diketahui apakah arus I4 adalah arus masuk atau keluar. Oleh karena itu, kita perlu membuat asumsi awal, misalnya kita mengasumsikan arus pada I4 adalah arus keluar.
Jadi arus yang masuk adalah :
I2 + I3 = 1 + 2 = 3A
Arus yang keluar adalah :
I1 + I4 = 5 + I4
3 = 5 + I4
I4 = 3 – 5
I4 = -2

Karena nilai yang didapatkan adalah nilai negatif, ini berbeda dengan asumsi kita sebelumnya, berarti arus I4 yang sebenarnya adalah arus masuk.

Pengertian dan Bunyi Hukum Kirchhoff 2

Hukum Kirchhoff 2 merupakan Hukum Kirchhoff yang digunakan untuk menganalisis  tegangan (beda potensial) komponen-komponen elektronika pada suatu rangkaian tertutup. Hukum Kirchhoff 2 ini juga dikenal dengan sebutan Hukum Tegangan Kirchhoff atau Kirchhoff’s Voltage Law (KVL).
Bunyi Hukum Kirchhoff 2 adalah sebagai berikut :
“Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol”
Untuk lebih jelas mengenai Bunyi Hukum Kirchhoff 2, silakan lihat rumus dan rangkaian sederhana dibawah ini :

Berdasarkan Rangkaian diatas, dapat dirumuskan bahwa :
Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0

 http://teknikelektronika.com/pengertian-bunyi-hukum-kirchhoff-1-2/

Senin, 21 Agustus 2017

Materi Alat Ukur untuk SMK Kelas X

ALAT UKUR

Alat Ukur adalah sesuatu yang digunakan untuk mengukur suatu besaran.
Berbagai macam alat ukur memiliki tingkat ketelitian tertentu. Hal ini bergantung pada skala terkecil alat ukur tersebut. Semakin kecil skala yang tertera pada alat ukur maka semakin tinggi ketelitian alat ukur tersebut. Beberapa contoh alat ukur sesuai dengan besarannya, yaitu:
a. Alat Ukur Panjang

1. Mistar (Penggaris)
Mistar adalah ala ukur panjang dengan ketelitian sampai 0,1 cm atau 1 mm. Pada pembacaan skala, kedudukan mata pengamat harus tegak lurus dengan skala mistar yang di baca.

Gambar Penggaris
Gambar Penggaris

2. Jangka Sorong
Jangka sorong dipakai untuk mengukur suatu benda dengan panjang yang kurang dari 1mm. Skala terkecil atau tingkat ketelitian pengukurannya sampai dengan 0,01 cm atau 0,1 mm.
Umumnya, jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, diameter bola, ebal uang logam, dan diameter bagian dalam tabung.
Jangka sorong memiliki dua skala pembacaan, yaitu:
a). Skala Utama/tetap, yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong.
b). Skala Nonius, yaitu skala yang terdapat pada rahang sorong yang dapa bergeser/digerakan.

Gambar Jangka sorong
Gambar Jangka sorong

3. Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang dengan ingkat ketelitian terkecil yaiu 0,01 mm atau 0,001 cm.
Skala terkecil (skala nonius) pada mikrometer sekrup terdapat pada rahang geser, sedangkan skala utama terdapat pada rahang tetap.
Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur diameter benda bundar dan plat yang sangat tipis.

Gambar Micrometer sekrup
Gambar Micrometer sekrup


Gambar Neraca Digitalb. Alat Ukur Massa
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda adalah neraca. Berdasarkan cara kerjanya dan keelitiannya neraca dibedakan menjadi tiga, yaitu:
1. Neraca digital, yaitu neraca yang bekerja dengan sistem elektronik. Tingkat ketelitiannya hingga 0,001g.
Gambar Neraca Digital

2. Neraca O’Hauss, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian hingga 0.01 g.

Gambar Neraca O'hauss
Gambar Neraca O’hauss

3. Neraca sama lengan, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian mencapai 1 mg atau 0,001 g.

Gambar Neraca Lengan
Gambar Neraca Lengan

c. Alat Ukur Waktu
Satuan internasional untuk waktu adalah detik atau sekon. Satu sekon standar adalah waktu yang dibuuhkan oleh atom Cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
Alat yang digunakan untuk mengukur waktu, antara lain jam matahari, jam dinding, arloji (dengan ketelitian 1 sekon), dan stopwatch (ketelitian 0,1 sekon).

gambar Arloji
gambar Arloji

Gambar Stopwacth
Gambar Stopwacth

Besaran berdasarkan arah dapat dibedakan menjadi 2 macam
  1. Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
  2. Besaran sekalar adalah besaranyang mempunyai nilai saja sebagai contoh kelajuan, perlajuan dan lain-lain.
ANGKA PENTING
Angka Penting : Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan alat ukur, terdiri dari :
•    Angka pasti
•    Angka taksiran

https://kurniarita.wordpress.com/ipa1/besaran-dan-satuan-2/materi-besaran-dan-satuan/ 

Selasa, 15 Agustus 2017

Besaran dan Satuan Materi Untuk SMK Kelas X

 A. Pengukuran

Pengukuran adalah proses membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Hasil dari pada pengukuran merupakan besaran. Besaran adalah suatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka dan nilai yang memiliki satuan.
Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu

1. dapat diukur atau dihitung
2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai
3. mempunyai satuan


Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.

Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu :
1. Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.
2. Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.


Dalam fisika besaran ada dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.

Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu Panjang (m), Massa (kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas Cahaya (cd), dan Jumlah Zat (mol). Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung, mempunyai satu satuan (tidak satuan ganda), dan ditetapkan terlebih dahulu.

Besaran pokok
Tabel Besaran Pokok

Besaran turunan adalah besaran  yang satuannya diturunkan dari besaran pokok. Jika suatu besaran turunan merupakan perkalian besaran pokok , satuan besaran turunan itu juga merupakan perkalian satuan besaran pokok, begitu juga berlaku didalam satuan besaran turunan yang merupakan pembagian besaran pokok. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.

Tabel Besaran Turunan
 Tabel Besaran Turunan

Satuan adalah sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya.

a. Satuan Baku
Satuan baku adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara internasional tau disebut dengan satuan internasional (SI).
Contoh: meter, kilogram, dan detik.
Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)
2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second)


Tabel Satuan Baku
Besaran Pokok
Satuan MKS
Satuan CGS
Massa
kilogram (kg)
gram (g)
Panjang
meter (m)
centimeter (cm)
Waktu
sekon (s)
sekon (s)
Kuat Arus
ampere (A)
statampere (statA)
Suhu
kelvin (K)
kelvin (K)
Intensitas Cahaya
candela (Cd)
candela (Cd)
Jumlah Zat
kilomole (mol)
mol


b. Satuan Tidak Baku
Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada suatu wilayah tertentu.
Contoh: depa, hasta, kaki, lengan, tumbak, bata dan langkah.


https://kurniarita.wordpress.com/ipa1/besaran-dan-satuan-2/materi-besaran-dan-satuan/

Selasa, 25 April 2017

Sifat Elastisitas Bahan (Tegangan, Regangan dan Modulus Elastisitas Bahan) Untuk SMK Kelas X


Tegangan, regangan, dan modulus elastisitas terjadi pada benda yang dikenai gaya tertentu akan mengalami perubahan bentuk. Perubahan bentuk bergantung pada arah dan letak gaya-gaya tersebut diberikan. Ada tiga jenis perubahan bentuk yaitu regangan, mampatan, dan geseran.
Advertisment

Pengertian Tegangan, Regangan, dan Modulus Elastisitas

 

Tegangan, Regangan, dan Modulus Elastisitas
  1. Regangan. Renggangan merupakan perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika dua buah gaya yang berlawanan arah (menjauhi pusat benda) dikenakan pada ujung-ujung benda.
  2. Mampatan. Mampatan adalah perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika dua buah gaya yang berlawanan arah (menuju pusat benda) dikenakan pada ujung-ujung benda.
  3. Geseran. Geseran adalah perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika dua buah gaya yang berlawanan arah dikenakan pada sisi-sisi bidang benda.

Tegangan (stress)

Tegangan (stress) pada benda, misalnya kawat besi, didefinisikan sebagai gaya persatuan luas penampang benda tersebut. Tegangan diberi simbol σ (dibaca sigma). Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
\sigma =\frac{F}{A}
Keterangan:
F : besar gaya tekan/tarik (N)
A : luas penampang (m2)
σ : tegangan (N/m2)

Bila dua buah kawat dari bahan yang sama tetapi luas penampangnya berbeda diberi gaya, maka kedua kawat tersebut akan mengalami tegangan yang berbeda. Kawat dengan penampang kecil mengalami tegangan yang lebih besar dibandingkan kawat dengan penampang lebih besar. Tegangan benda sangat diperhitungkan dalam menentukan ukuran dan jenis bahan penyangga atau penopang suatu beban, misalnya penyangga jembatan gantung dan bangunan bertingkat.

Regangan (strain)

Regangan (strain) didefinisikan sebagai perbandingan antara penambahan panjang benda ΔX terhadap panjang mula-mula X. Regangan dirumuskan sebagai berikut.

\varepsilon =\frac{\Delta X}{A}
Keterangan:
ε : regangan strain (tanpa satuan)
ΔX : pertambahan panjang (m)
X : panjang mula-mula (m)

Makin besar tegangan pada sebuah benda, makin besar juga regangannya. Artinya, ΔX juga makin besar. Berdasarkan berbagai percobaan di laboratorium, diperoleh hubungan antara tegangan dan regangan untuk baja dan aluminium seperti tampak pada gambar berikut.

Grafik perbandingan tegangan terhadap regangan untuk baja dan aluminium 
Grafik perbandingan tegangan terhadap regangan untuk baja dan aluminium

Berdasarkan grafik pada gambar diatas, untuk tegangan yang sama, misalnya 1 × 108 N/m2, regangan pada aluminium sudah mencapai 0,0014, sedangkan pada baja baru berkisar pada 0,00045. Jadi, baja lebih kuat dari aluminium. Itulah sebabnya baja banyak digunakan sebagai kerangka (otot) bangunan-bangunan besar seperti jembatan, gedung bertingkat, dan jalan layang.

Modulus Elastisitas (Modulus Young )

Selama gaya F yang bekerja pada benda elastis tidak melampaui batas
elastisitasnya, maka perbandingan antara tegangan (σ) dengan regangan (ε) adalah konstan. Bilangan (konstanta) tersebut dinamakan modulus elastis atau modulus Young (E). Jadi, modulus elastis atau modulus Young merupakan perbandingan antara tegangan dengan regangan yang dialami oleh suatu benda. Secara matematis ditulis seperti berikut.

E=\frac{\sigma }{\varepsilon }=\frac{\frac{F}{A}}{\frac{\Delta X}{X}}=\frac{FX}{A\Delta X}
Keterangan:
E : modulus Young (N/m2 atau Pascall)

Nilai modulus Young untuk beberapa jenis bahan ditunjukkan pada tabel berikut.

Modulus Young Beberapa Jenis Bahan 
Modulus Young Beberapa Jenis Bahan

fisikazone.com/tegangan-regangan-dan-modulus-elastisitas/

Senin, 24 April 2017

Induksi Elektromagnetik Untuk SMK Kelas XI

INDUKSI ELEKTROMAGNETIK

Induksi Elektromagnetik adalah peristiwa dihasilkannya GGL Induksi jika terjadi perubahan fluks magnet dalam suatu daerah yang dibatasi oleh suatu kawat penghantar.
Arah arus induksi dapat ditentukan dengan aturan yang dikemukakan oleh Lent yaitu arah arus induksi sedemikian rupa sehingga dapat menghasilkan medan magnet yang yang arahnya melawan perubahan yang yang menimbulkannya. 

induksi elektromagnetik

Pengertian Induksi Elektromagnetik

Induksi Elektromagnetik adalah peristiwa timbulnya arus listrik akibat adanya perubahan fluks magnetic. Fluks magnetic adalah banyaknya garis gaya magnet yang menembus suatu bidang.
Seorang ilmuwan dari Jerman yang bernama Michael Faraday memiliki gagasan bahwa medan magnet dapat menghasilkan arus listrik. Pada tahun 1821 Michael Faraday membuktikan bahwa perubahan medan magnet dapat menimbulkan arus listrik. Galvanometer merupakan alat yang dapat digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Gaya gerak listrik yang timbul akibat adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut GGL induksi, sedangkan arus yang mengalir dinamakan arus induksi dan peristiwanya disebut induksi elektromagnetik.
Faktor yang mempengaruhi besar GGL induksi yaitu : (1) Kecepatan perubahan medan magnet, Semakin cepat perubahan medan magnet, maka GGL induksi yang timbul semakin besar. (2) Banyaknya lilitan, Semakin banyak lilitannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar. (3) Kekuatan magnet, Semakin kuat gejala kemagnetannya, maka GGL induksi yang timbul juga semakin besar.

Penerapan Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik digunakan pada pembangkit energi listrik. Pembangkit energi listrik yang menerapkan induksi elektromagnetik adalah generator dan dinamo.
1. Generator
Generator dibedakan menjadi dua, yaitu generator arus searah (DC), dan generator arus bolak-balik (AC). Genarator AC sering disebut alternator. Ciri generator AC menggunakan cincin ganda, sedangkan ciri generator DC menggunakan cincin belah (komutator). Bagian generator yang berputar disebut rotor, sedangkan bagian generator yang tidak berputar disebut stator.
2. Dinamo
Dinamo dibedakan menjadi dua yaitu, dinamo arus searah (DC) dan dinamo arus bolak-balik (AC). Prinsip kerja dinamo sama dengan generator yaitu memutar kumparan di dalam medan magnet atau memutar magnet di dalam kumparan. Bagian dinamo yang berputar disebut rotor. Bagian dinamo yang tidak bergerak disebut stator.
Perbedaan antara dinamo DC dengan dinamo AC terletak pada cincin yang digunakan. Pada dinamo arus searah menggunakan satu cincin yang dibelah menjadi dua yang disebut cincin belah (komutator). Cincin ini memungkinkan arus listrik yang dihasilkan pada rangkaian luar dinamo berupa arus searah walaupun di dalam dinamo sendiri menghasilkan arus bolak-balik. Adapun, pada dynamo arus bolak-balik menggunakan cincin ganda (dua cincin).

Rumus  Induksi Elektromagnetik

1. Fluks Magnet

Fluks magnet diartikan sebagai perkalian antara medan magnet B (baca: medan magnet) dengan luas bidang A yang letakknya tegak lurus dengan induksi magnetnya. Secara matematis rumus fluks adalah
Φ = BA
fluks magnet
Faktanya, induksi magnet B tidak selalu tegak lurus pada bidang, bisa membentuk sudut tertentu. Misalkan ada sebuah induksi medan magnet yang membentuk sudut teta dengan garis normal maka besarnya fluks magnet yang dihasilkan adalah
Φ = BA cos θ
Φ = Fluks magnet
B = induksi magnet
A = luas bidang
θ = sudut antara arah induksi magnet B dengan arah garis normal bidang
Hukum Faraday
Hasil percobaan yang dilakukan faraday menghasilkan sebuah hukum yang berbunyi :
  • Bila jumlah fluks magnet yang memasuki suatu kumparan berubah, maka pada ujung-ujung kumparan timbul gaya gerak listrik induksi (ggl induksi)
  • Besarnya gaya gerak listrik induksi bergantung pada laju perubahan fluks dan banyaknya lilitan.
Secara matematis ggl yang dihasilkan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus
ε = -N (ΔΦ/Δt)
(tanda negatif menunjukkan arah induksi)
dengan
ε = ggl induksi (volt)
N = jumlah lilitan
ΔΦ/Δt = laju perubahan fluks magnet
dari rumus di atas, untuk menimbulkan perubahan fluks magnet agar menghasilkan ggl induksi dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain:
  • memperbesar perubahan induksi magnet B
  • memperkecil luas bindang A yang ditembus oleh medan magnet.
  • memperkecil suduT

2. Hukum Lenz

Hukum Lenz berbunyi “arus induksi akan muncul di dalam arah yang sedemikian rupa sehingga arah induksi menentang perubahan yang dihasilkan. Dengan kata lain, arah arus induksi yang terjadi dalam suatu penghantar menimbulkan medan magnet yang menentang penyebab perubahan medan magnet tersebut”. Perhatikan gambar di bawah ini
hukum lentz
Berdasarkan gambar di atas,
  • arah v merupakan arah dari penyebab perubahan
  • arah gaya lorentz FL akan selalu berlawanan dengan arah v
  • dengan menggunakan aturan tangan kanan, maka diperoleh arah I dari P ke Q
Rumus Hukum Lenz

ε = B. l v

GGL Induksi Diri (Hukum Henry)
Apapbila arus yang mengalir pada suatu penghantar berubah setiap waktu maka pada penghantar tersebut kan terjai ggl induksi diri dan oleh Josep Henry dirumuskan sebagai:

ε = -L (dI/dt)

dengan:
ε = ggl induksi diri (volt)
L = induktansi diri
dI/dt = besarnya perubahan arus tiap satuan waktu (A/s)

Induksi diri (L) adalah ggl yang terjadi dalam suatu penghantar dan terterjadi perubahan kuat arus 1 A setiap detiknya. Besarnya induksi diri pada sebuah penghantar dirumuskan:

L = NΦ/I

dengan:
L = induktansi diri
N = jumlah lilitan kumparan
Φ = fluks magnet (Wb)
I = kuat arus

 http://www.gurupendidikan.com/induksi-elektromagnetik-pengertian-penerapan-dan-rumus-beserta-contoh-soalnya-secara-lengkap/

Selasa, 18 April 2017

SIFAT MEKANIKA BAHAN Untuk SMK Kelas X

A. Pendahuluan

Sifat mekanik adalah salah satu sifat yang terpenting, karena sifat mekanik menyatakan kemampuan suatu bahan (seperti komponen yang terbuat dari bahan tersebut) untuk menerima beban/gaya/energi tanpa menimbulkan kerusakan pada bahan/komponen tersebut. Seringkali bila suatu bahan mempunya sifat mekanik yang baik tetapi kurang baik pada sifat yang lain, maka diambil langkah untuk mengatasi kekurangan tersebut dengan berbagai cara yang diperlukan.

Misalkan saja baja yang sering digunakan sebagai bahan dasar pemilihan bahan. Baja mempunyai sifat mekanik yang cukup baik, dimana baja memenuhi syarat untuk suatu pemakaian tetapi mempunyai sifat tahan terhadap korosi yang kurang baik. Untuk mengatasi hal itu seringkali dilakukan sifat yang kurang tahan terhadap korosi tersebut diperbaiki dengan cara pengecatan atau galvanising, dan cara lainnya. Jadi tidak harus mencari bahan lain seperti selain kuat juga harus tahan
Sifat – sifat mekanik bahan yang terpenting antara lain :

1.Kekuatan Bahan (strenght of materials) 

kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa kerusakan. Atau kemampuan suatu bahan dalam menerima beban, semakin besar beban yang mampu diterima oleh bahan maka benda tersebut dapat dikatakan memiliki kekuatan yang tinggi. Dalam kurva tegangan – regangan (stress-strain), kekuatan dapat dilihat dari sumbu-y (stress), semakin tinggi nilai stress-nya maka bahan tersebut lebih kuat. Bentuk perbandingan kurva tegangan vs regangan dari ketiga bahan baja dapat dilihat pada gambar berikut :
Perbandingan Kurva Stress-Strain Hasil Uji Tarik 3 Jenis Baja
Perbandingan Kurva Stress-Strain Hasil Uji Tarik 3 Jenis Baja

2. Elastisitas Bahan (elasticity)

Elastisitas adalah sifat benda yang cenderung mengembalikan keadaan ke bentuk semula setelah mengalami perubahan bentuk karena pengaruh gaya (tekanan atau tarikan) dari luar. Benda-benda yang memiliki elastisitas atau bersifat elastis, seperti karet gelang, pegas, dan pelat logam disebut benda elastis. Adapun benda-benda yang tidak memiliki elastisitas (tidak kembali ke bentuk awalnya) disebut benda plastis. Contoh benda plastis adalah tanah liat dan plastisin (lilin mainan).

Ketika diberi gaya, suatu benda akan mengalami deformasi, yaitu perubahan ukuran atau bentuk. Karena mendapat gaya, molekul-molekul benda akan bereaksi dan memberikan gaya untuk menghambat deformasi. Gaya yang diberikan kepada benda dinamakan gaya luar, sedangkan gaya reaksi oleh molekul-molekul dinamakan gaya dalam. Ketika gaya luar dihilangkan, gaya dalam cenderung untuk mengembalikan bentuk dan ukuran benda ke keadaan semula.

3. Kekerasan (hardness) 

Didefinisikan sebagai kemampuan bahan untuk tahan terhadap goresan , pengikisan (abrasi), penetrasi. Sifat ini berkaitan erat dengan sifat keausan (wear resistance). Dimana kekerasan ini juga mempunyai korelasi dengan kekuatan. Contoh aplikasi jika kekerasan bahan ini ditonjolkan adalah penggunaan bahan untuk mata bor. Karena dalam proses pengeboran (drilling) diperlukan perkakas yang sangat keras sehingga mampu mengikis dan menembus benda kerja. Bahan yang sering digunakan untuk mata bor ini adalah baja HSS (High SpeedSteel).

4. Keuletan Bahan (ductility) 

Kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa / tidak mengakibatkan terjadinya perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan dan kembali ke ukuran serta bentuk asalnya. Contoh aplikasi jika sifat kekenyalan bahan yang ditonjolkan adalah penggunaan bahan baja untuk pegas.

5. Ketangguhan (toughness) 

Kemampuan bahan untuk menyerap sejumlah energi tanpa mengakibatkan terjadinya kerusakan. Juga dapat dikatakan sebagai ukuran banyaknya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda kerja, pada suatu kondisi tertentu. Sifat ini dipengaruhi oleh banyak faktor , sehingga sifat ini sulit untuk diukur Contoh aplikasi jika sifat ketangguhan bahan yang ditonjolkan adalah penggunaan aluminium paduan untuk blok mesin

Beberapa sifat mekanik diatas juga dapat dibedakan menurut cara pembebanannya, yaitu
  • Sifat mekanik statis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban statis yang besarnya tetap atau bebannya mengalami perubahan yang lambat.
  • Sifat mekanik dinamis, yaitu sifat mekanik bahan terhadap beban dinamis yang besar berubah – ubah, atau dapat juga dikatakan mengejut.
Ini perlu dibedakan karena tingkah laku bahan mungkin berbeda terhadap cara pembebanan yang berbeda.

https://mustazamaa.wordpress.com/2010/04/15/sifat-sifat-mekanik-bahan/
http://teknikmesin.org/sifat-sifat-mekanik-bahan/