Gerak Parabola

Gerak parabola merupakan perpaduan antara gerak vertikal dan gerak horizontal yang dilakukan secara bersamaan.

Langsung kerumus aja ya.., kalo ada yang kurang paham silahkan komen. Hehe..
Untuk menyelesaikan soal saya lebih suka dengan meninjaunya dari sumbu x dan y.
~ Untuk sumbu-x ini rumus - rumusnya:
v_0x =  v₀cos θ
v_0x = v_tx
  x   = v_tx t, sedangkan untuk menentukan titik terjauh menggunakan rumus : v₀² /g (sin 2θ) dan jarah dimana benda berada pada titik tertinggi adalah setengah dari titik terjauh.
ket:
v₀ = kecepatan awal
θ  = sudut elevasi
~ Untuk sumbu-y ini rumus - rumusnya:
v_0y =  v₀sin θ
v_ty = v_0y + αt
 y   = v_0yt + (1/2)αt², sedangkan untuk menentukan titik tertinggi menggunakan rumus: v₀² /2g (sin² θ)
~ Untuk menentukan waktu yang ditempuh dalam satu lintasan parabola :
t =  2v_0y /g
~ Untuk besar kecepatan ditentukan dengan :
v = √v²_tx+v²_ty
~ Untuk menentukan arahnya menggunakan rumus :
tan θ = v_ty / v_tx

More about → Gerak Parabola

Soal Tentang Termodinamika

Beberapa soal tentang termodinamika.

1 ) Hasil campuran 1 gram es bersuhu 0 ^o C dengan 1 cc air bersuhu 0^o C dalam wadah berdinding adiabatik adalah .... (SNMPTN 2012)

A. air dan es jumlahnya tidak dapat ditentukan

B. air sedikit lebih banyak daripada es

C. 0,5 gram es dan 1,5 cc air

D. 1 gram es dan 1 cc air

E. 1,5 gram es dan 0,5 cc air

2 ) 2 m³ gas helium bersuhu 27^o C dipanaskan secara isobarik sampai 77^o C. Jika tekanannya 3 x 10 N/m², maka usaha yang dilakukan gas adalah .... (SPMB 2006)

A. 100 kJ                        D. 260 kJ

B. 140 kJ                        E. 320 kJ

C. 200 kJ

3 ) Suatu mesin Carnot mempunyai efisiensi 30% dengan temperatur reservionir suhu tinggi sebesar 750 K. Agar efisiensi naik menjadi 50%, maka temperatur reservionir suhu tinggi harus dinaikkan menjadi .... (SNMPTN 2011)
A. 1050 K                        C. 950 K                              E. 850 K.
B. 1000 K                        D. 900 K

4 ) Tekanan suatu gas ideal di dalam suatu tabung dilipatduakan dengan volume dipertahankan tetap. Jika gas dianggap bersifat ideal, maka perbadingan kelajuan rms (V) keadaan awal dan keadaan akhir adalah .... (SNMPTN 2010)
A. 4                                  D. √2
B. 2                                   E. 1/2
C. 1/√2

More about → Soal Tentang Termodinamika

Termodinamika

1) Apa sih termodinamika itu?
Termodinamika merupakan sebuah ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara kalor dan usaha.
   - Hukum pertama termodinamika,  jika suatu sistem memperoleh energi dalam bentuk kalor dan pada saat yang sama kehilangan energi dalam bentuk usaha, maka perubahan energi dalam sistem tersebut adalah sama dengan besarnya selisih kalor dan usaha.



U = Energi dalam, yaitu energi yang tersimpan pada suatu benda karena pergerakan atom atom yang menyusun benda tersebut.
Q = Kalor, merupakan energi yang berpidah dari suhu tinggi ke suhu yang rendah. Q bernilai positif jika menerima kalor dan bernilai negatif jika kehilangan kalor.
W = Usaha luar, merupakan usaha yang oleh sistem karena hasil interaksi antara sistem dengan lingkungannya. Contohnya ketika sebuah tabung yang ditutup oleh piston yang bisa bergerak secara bebas pada salah satu ujungnya dan pada ujung yang lain diberi panas sehingga gas yang didalam piston tersebut suhunya naik dan bisa mendorong piston tersebut untuk bergerak keatas. Gas dalam tabung tersebut melakukan usaha luar. W bernilai positif jika usaha dilakukan oleh sistem dan bernilai negatif jika usaha dilakukan pada sistem.
   -  Hukum kedua termodinamika, kalor mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah secara spontan, namun tidak berlaku sebaliknya jika dilakukan secara spontan.

2) Apa yang dimaksud dengan isotermik, isokhorik, isobarik, dan adiabatik?
 - Isobarik, merupakan perubahan keadaan gas pada tekanan tetap. Pada proses isobarik usaha luar (W) dinyatakan oleh:

W = usaha luar
p  = tekanan
V  = volume

-Isokhorik, merupakan proses perubahan keadaan gas pada volume tetap. Jadi perubahan volumenya nol. Karena perubahan volumenya nol, maka proses isokhorik tidak memiliki usaha luar dan banyaknya kalor sama dengan perubahan energi dalam.



- Isotermik, merupakan proses perubahan keadaan gas pada suhu tetap. Jadi perubahan suhunya sama dengan nol.


U = energi dalam
m = massa
c = kalor jenis zat
Pada proses isotermik usaha luar bisa dicari dengan rumus:

n = molaritas
R = 0,081
T = suhu
V = volume

- Adiabatik, merupakan proses perubahan keadaan gas dimana tidak ada kalor yang masuk ataupun keluar dari suatu sistem,


3) Apa itu mesin carnot?
- Mesin carnot adalah suatu mesin yang mengubah hampir semua kalor menjadi usaha (bisa dinyatakan sempurna). Mesin ini tidaklah nyata, karena pada faktanya ada saja kalor yang hilang karena proses gesekan, konduksi, atau yang lainnya. Mesin ini digambarkan sebagai mesin yang memiliki satu silinder yang terisi gas ideal dan satu penghisap.

Grafik diatas menggambarkan siklus mesin carnot. Siklus mesin carnot terdiri dari dua proses adiabatik (dari d ke a dan dari b ke c) dan dua proses isotermik (dari a ke b dan daro c ke d). Pada siklus tersebut tidak terjadi proses perubahan energi dalam karena pada siklus tersebut reversible.

Usaha pada mesin carnot dinyatakan dengan:
W = Q₁ - Q₂
Q₁  = kalor pada suhu tinggi
Q₂  = kalor pada suhu rendah
Sedangkan efesiensi mesin carnot yaitu:
η = (W/Q₁) x 100%
Nb:
 Q₁ = T₁
 Q₂ = T₂

More about → Termodinamika

Perpindahan Kalor

Ada 3 cara bagi kalor untuk berpindah sob, rinciannya sbb:
1) Konduksi (paling populer di soal )

Perpidahan kalor tanpa disertai perpindahan perantaranya. Contohnya ketika kita mencelupkan sebagian sendok ke dalam air yang mendidih dan kita memegang pada bagian yang lain, terasa panas bukan?. Kalo iya, berarti anda telah paham tentang konduksi ^,^. Dan kalo belum panas, berarti sendok anda bukan sendok SNI ^-^ (sendok plastik bersifat isolator atau menghambat panas),
Sedangkan rumus laju perpndahan kalor secata konduksi, sbb:

Keterangan :
Q/t = banyaknya kalor yang perpindah pada satuan waktu
k = konduksivitas termal
A = luas permukaan
T = suhu
d = jarak/panjang benda ( sesuai yang diinginkan)

2) Konveksi

Perpindahan kalor yang terjadi karena perbedaan massa jenis, dan hanya terjadi pada fluida (gas dan air).
Contohnya: coba  kita perhatikan air yang mendidih pada panci yang terbuatdari kaca,  mengapa air itu terlihat berputar?. Salah satu penyebabnya karena massa jenis air yang mendidih lebih kecil daripada air yang dingin. Oleh karena itu air yang mendidih naik ke atas diikuti turunnya air yang dingin.
Rumus perpindahan kalor secara konveksi sbb:

keterangan :
h = koefisien konveksi
A = luas permukaan
T = suhu

3) Radiasi ( sering nongol di soal )

Perpindahan kalor yang dipancarkan suatu benda yang suhu mutlaknya lebih besar dari nol.
Contohnya matahari yang menyinari tubuh kita, api unggun, dan sebagainya.

e = emivitas
o = tetapan boltzman, 5670. 000. 00 (hehe, belum tau cara nulis rumus mtk di blog)
T = suhu


Contoh soal menyusul..

More about → Perpindahan Kalor

Kalor

Kalor adalah energi dalam yang berpindah dari suhu yang tinggi ke suhu yang lebih rendah. Sedangakan energi dalam yaitu semua energi seperti energi potensial atau kinetik yang tersimpan dalam suatu benda karena atom yang menyusun benda tersebut bergerak secara terus menerus.
Jika kita ingin mengukur berapa banyaknya kalor yang dimiliki oleh suatu benda, maka kita menggunakan rumus :

Q = kalor  !....jika tandanya + berarti menerima kalor, jika - berarti melepaskan kalor....!
m = massa
T = suhu
Ada satu lagi ni.. Jangan keliru antara kalor jenis (c) dengan kapasitas kalor (C) ya... Karena yang namanya kapasitas kalor itu rumusnya kalor jenis dikali dengan massa atau dituliskan C = c m.

Simple kan? hehehe..
Trus ada yang tanya, bagaimana jika banyaknya kalor yang diterima es pada saat mencair atau kalor yang diterima air untuk menguap??? apakah sama??

Jawabanya adalah BERBEDA...!
kenapa? karena pada waktu es itu sedang mencair atau air sedang menguap tidak terjadi perubahan suhu. Namun kalornya bertambah. Oleh karena itu untuk es yang mencair atau air yang menguap rumusnya adalah:
 

 

 

L = kalor lebur atau kalor uap

Yang terakhir tentang hukum kekekalan enerfi kalor, yaitu:

" Banyaknya kalor yang diterima suatu benda sama dengan kalor yang dikeluarkan oleh benda tersebut". Jika ditulis dengan rumus yaitu: Q lepas = Q terima.( harus hapal )

Karena kita gak suka orang yang cuma bisanya ngomongin teori maka kita langsung masuk ke soal.

(UMPTN 1995 rayon C)

 Soal. 

 Seseorang bermaksud mendidihkan 1,2 kg air dari 28 C dalam suatu panci berkapasitas kalor 50 kalori /C dengan menggunakan kompor listrik 500 watt, 220 volt. waktu yang diperlukan untuk maksud ini (dalam menit) adalah .... 

Jawab. 

Dalam hal ini, energi listrik (W = P t)  diubah menjadi  kalor .. maka W =  Q (air) + Q (kompor listrik). 

Perubahan suhunya yaitu 100 - 28 = 72, kenapa? karena waktu air mendidih suhunya adalah 100.

Sedangkan untuk kalor jenis air jika tidak diketahui, maka menggunakan yang standar yaitu (4200 J/ kg K)

Sip,.. tinggal dimasuk masukin aja,

P t =  C (kmpor) ^T (kmpor) + m (air) c (air) ^T (air)
500 t = 50 x (100 - 28) + 1,2 x 4200 x (100 - 28)
500 t = 366480
t = 732,96
karena yang diminta dalam menit maka hasilnya kita bagi 60. Jawabannya = 12.2

More about → Kalor

Pemuaian Zat Padat, Cair, dan Gas

Pemuaian yaitu perubahan bentuk atau volume suatu zat ketika dinaikkan suhunya.
Pada umumnya rumus pemuaian untuk semua jenis zat sama, kecuali yang berbentuk gas.
Untuk gas rumusnya yaitu:



ket : P = tekanan
       V = volume
       T = suhu (ingat!! harus dalam suhu mutlak atau kelvin)

sedangkan untuk zat padat dan cair yaitu:



ket :    = perubahan panjang, luas, dan volume zat padat atau perubahan volume zat cair
              = koefisien muai zat
             = luas, panjang, atau volume mula - mula.
        = suhu akhir dikurangi suhu awal (jangan abaikan positif atau negatifnya)

Langsung soal mawon.....

Soal (SBMPTN 2013 kode 132) :
Sebatang rel kereta api memiliki panjang 30 m ketika suhu 20 C. Untuk menguji sifat termal rel tersebut, maka dilakukan percobaan dengan menaikkan suhunya menjadi 40 C sehingga panjangnya menjadi 30,0075 m. Jika rel diuji pada suhu  -10 C, maka panjangnya menjadi ....

Jawab:
Diket : = 30
        = 40 - 20 = 20
        = 30,0075 - 30 = 0,0075
Ditanya : Berapa panjangnya pada suhu -10 C?

Kita cari dulu koefisien muai, maka:
0,0075 = 30 x 20 x 
= 0,0075 / 60 = 0.000125
setelah itu mencari panjang dengan suhu uji kedua.
= 30 x 0.000125 x (-10 - 20) = -0,1125

            = 30 + (-0,1125) = 29,98875

More about → Pemuaian Zat Padat, Cair, dan Gas