Materi

Tekanan hidrostatis merupakan salah satu materi yang paling banyak digemari di bidang fisika.  Sebagaimana kita ketahui, tekanan zat terdiri dari dua macam, yaitu tekanan zat cair dan tekanan zat padat. Tekanan hidrostatis sendiri merupakan persamaan kata dari tekanan zat cair. Dalam fisika, tekanan zat cair atau tekanan hidrostatis diartikan sebagai tekanan di dalam zat cair diam yang terjadi karena zat cair tersebut dipengaruhi oleh kedalaman. Ilmu yang mempelajari mengenai zat cair diam disebut sebagai hidrostatika atau statika fluida.

Tekanan yang terjadi pada suatu titik dalam zat cair terjadi akibat gaya berat zat cair yang ada di atas titik tersebut. Gaya berat tersebut bekerja pada bidang dasar sebab adanya gaya gravitasi yang mengakibatkan adanya tekanan. Semakin banyak air yang ada di atas bidang dasar, maka akan semakin besar tekanan di bidang dasar tersebut. Tekanan akibat pengaruh gaya gravitasi itulah yang disebut dengan tekanan hidrostatis. Persamaan dari tekanan hidrostatis adalah sebagai berikut:

Persamaan Tekanan Hidrostatis

P = F . A

Keterangan:

P = tekanan hidrostatis

F = gaya berat zat cair

A = luas permukaan bejana

Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Hidrostatis

Terdapat beberapa hal yang mempengaruhi terjadinya tekanan hidrostatis, yaitu:

1. Masa Jenis Zat Cair (ρ)

Jika massa jenis suatu zat cair makin besar massa jenis, maka akan semakin besar pula tekanan hidrostatisnya. Misalnya, ada tiga jenis zat cair, yaitu air, minyak, dan larutan garam yang dimasukkan ke tiga wadah yang terpisah. Saat kita menunjuk titik dengan kedalaman yang sama pada masing-masing cairan, maka efeknya akan berbeda. Tekanan hidrostatis pada titik larutan garam akan lebih besar daripada air biasa. Sementara, tekanan hidrostatis air akan lebih besar dibanding minyak.

2. Kedalaman Zat Cair (h)

Kedalaman zat cair juga mempengaruhi tekanan hidrostatis pada zat cair. Semakin jauh suatu titik dalam zat cair dari permukaannya, maka akan semakin besar tekanan hidrostatisnya. Maksudnya, tekanan hidrostatis akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya kedalaman titik zat cair.

Misalnya, pada sebuah wadah diberi tiga lubang yang posisi ketinggiannya berbeda. Jarak pancaran air pada titik atau lubang yang paling bawah akan lebih jauh daripada titik yang berada si atasnya. Hal tersebut dikarenakan lubang yang paling bawah mengalami tekanan hidrostatis yang paling besar dibanding dua titik lain yang ada di atasnya.

3. Percepatan Gravitasi (g)

Percepatan gravitasi juga dapat mempengaruhi tekanan hidrostatis pada zat cair. Percepatan gravitasi yang dikombinasikan dengan massa jenis zat cair, maka akan menghasilkan besaran berat zat cair (S). Persamaannya adalah sebagai berikut:

S = ρ . g

Keterangan:

S = berat jenis zat cair

ρ = massa jenis zat cair

g = percepatan gravitasi

Faktor yang tidak mempengaruhi besarnya tekanan hidrostatis adalah hal – hal yang tidak disebutkan dalam persamaan diatas seperti : berat jenis zat cair, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi.

Contoh Tekanan Hidrostatis

Sebenarnya ada banyak sekali contoh dari tekanan hidrostatis yang biasa kita temui di kehidupan sehari-hari. Namun, kerap kali kita tidak menyadari bahwa kejadian tersebut merupakan contoh dari  tekanan hidrostatis. Berikut ini beberapa contohnya agar kita makin memahami mengenai materi tekanan zat cair diam ini:

1. Ketika kita menyelam di laut atau kolam, maka kita akan merasakan tekanan hidrostatis yang semakin besar jika kita menyelam semakin dalam.
2. Dasar bendungan pada bagian bawah akan semakin tebal guna menahan tekanan zat cair yang semakin ke bawah semakin besar.
3. Dalam pemasangan infus, semakin tinggi posisi botol infus, maka akan semakin besar tekanan yang terjadi. Hal ini membuat cairan infus dapat lebih mudah masuk ke aliran darah.

Itulah sedikit ulasan singkat tentang tekanan hidrostatis mulai dari persamaan hingga contoh dari tekanan itu sendiri. Apa yang dimaksud dengan tekanan hidrostatis, dengan menyimak ulasan di atas, tentu Anda sudah bisa menjelaskan sedikit tentang apa itu pengertian dari tekanan hidrostatis tersebut. Semoga informasi di atas bermanfaat!

Gerak lurus berubah beraturan / GLBB sebenarnya sangat berbeda dengan GLB / gerak lurus beraturan. Baik dari segi rumus maupun komponen.

Pengertian

GLBB ialah suatu pengembangan dari gerak lurus beraturan. Pada GLB kecepatan gerak pada benda tetap, tetapi tidak adanya percepatan. Sedangkan pada GLBB mempunyai percepatan.

Pada GLB sama sekali tidak memerlukan istilah kecepatan akhir, kecepatan awal, diam, berhenti dan percepatan / gravitasi bumi. Istilah – istilah tersebut sangat diperlukan pada benda yang tergolong GLBB.

Konsep

Konsep pada GLBB yaitu sebuah fenomena benda yang bergerak pada lintasan lurus dan mempunyai percepatan konstan / tetap. Contohnya yaitu ketika mengerem kendaraan motor / mobil, benda yang jatuh dari tempat dengan ketinggian tertentu di atas permukaan, baik itu tanah / lantai.

GLBB memiliki ciri utama berupa dari waktu menuju waktu kecepatan benda berubah. Semakin lama maka semakin cepat / lambat. Jadi setiap gerakan benda dari waktu ke waktu akan melalui perlambatan / percepatan.

Baca juga : Rangkaian Paralel

Komponen

Ada 3 komponen pada GLBB yaitu posisi, percepatan dan kecepatan. 3 buah komponen tersebut nantinya akan membentuk sebuah rumus dasar GLBB.

Saat nilai kecepatan bertambah, maka nilai percepatan menjadi positif / besar / dipercepat. Jika nilai kecepatan berkurang, maka nilai percepatan akan menjadi negatif dan dapat pula disebut dengan pengereman / penghentian. Proses pengereman dan percepatan akan mempengaruhi posisi.

Apabila kecepatan ditambah, maka akan mengalami perubahan jarak / posisi yang signifikan. Apabila melakukan pengereman, maka penurunan jarak yang dialami akan signifikan. Pada GLBB ini percepatan mempunyai pengaruh besar, jadi dapat menggunakan kecepatan / percepatan akhir sehingga untuk menentukan perpindahan.

Rumus

Rumus untuk menghitung kecepatan akhir :

Vt = Vo + a × t

Vt : kecepatan akhir

Vo : kecepatan awal

a : percepatan

t : selang waktu

Rumus untuk menghitung jarak tempuh

S = Vo × t + ½ × a × t²

S : jarak tempuh

Vo : kecepatan awal

t : selang waktu

a : percepatan

Baca juga : Struktur Atom

Ciri – Ciri

Sebuah benda yang bergerak dan berpindah posisi, tidak dapat disebut sebagai gerak lurus berubah beraturan / GLBB begitu saja. Ada beberapa ciri – ciri khusus yang dapat dikategorikan sebagai GLBB :

1. Lintasan dari gerak benda berupa garis lurus, tidak perlu garis tegak lurus tetapi bergerak dengan satu arah tanpa berbelok.
2. Gerak benda mengalami percepatan konstan / tetap.
3. Kecepatan pada benda berubah – buah secara beraturan, baik itu kecepatan naik maupun turun.
4. V / kecepatan hingga t / selang waktu membentuk grafik miring bawah / atas.

Jenis

GLBB juga mempunyai beberapa jenis yaitu :

• Dipercepat

GLBB dipercepat ialah gerak benda yang mempunyai lintasan lurus dan kecepatannya bertambah secara beraturan. Benda tersebut juga mengalami percepatan konstan / tetap. Contoh dari benda GLBB adalah buah durian yang jatuh dari pohon.

• Diperlambat

Untuk pengertian dari GLBB diperlambat hanya kebalikan dari GLBB dipercepat. GLBB diperlambat ialah benda yang bergerak dengan lintasan lurus dan mempunyai percepatan melambat / berkurang secara beraturan.

Dengan kata lain gerak benda tersebut mengalami perlambatan konstan / tetap. Contoh gerak benda GLBB diperlambat yaitu seorang anak sedang bermain balon dengan melemparkan balon tersebut ke atas.

Itulah penjelasan tentang GLBB / gerak lurus berubah beraturan. Dengan penjelasan di atas dapat memahami makna dari GLBB secara mendalam dan mengerti atas perbedaan dengan GLB.

Rangkaian paralel merupakan salah satu jenis rangkaian listrik yang sering digunakan dalam sehari – hari. Sebagai contoh rangkaian pada lampu rambu lalu lintas. Ada beberapa kelemahan dan kelebihan dari penggunaan rangkaian listrik paralel.

Pengertian

Rangkaian listrik paralel yaitu suatu rangkaian beberapa alat listrik yang dihubungkan dan disusun secara bercabang / berjajar. Rangkaian ini dapat terbentuk jika semua komponen memiliki sumber daya energi yang sama. Konfigurasi rangkaian listrik paralel mempunyai lebih dari satu jalur arus dan membentuk cabang antara kedua kutub sumber energi.

Pada setiap cabang disebut dengan rangkaian percabangan. Arus listrik yang mengalir akan terbagi begitu saja saat memasuki setiap titik percabangan.

Sesudah keluar dari kutub negatif, sumber energi akan melalui rangkaian percabangan lalu arus listrik menyatu kembali sebelum melalui kutub positif pada sumber energi listrik. Jadi rangkaian listrik paralel ini dapat diartikan pula sebagai rangkaian yang berguna untuk membagi arus.

Ciri-Ciri Rangkaian Listrik Paralel

• Mempunyai percabangan.
• Besarnya pada setiap komponen adalah sama.
• Hambatan total jauh lebih kecil.
• Besarnya arus listrik mengalir di setiap komponen adalah tidak sama.

Baca juga : Struktur Atom

Kelebihan Dan Kekurangan

Kelebihan :

• Rangkaian listrik paralel memiliki hambatan kecil, jadi lampu dapat menyala lebih terang.
• Setiap komponen bisa bekerja dengan bebas tanpa terpengaruh komponen lainnya.
• Jika salah satu lampu mati / alat listrik rusak, padam atau terlepas, maka lampu lain sama sekali tidak terpengaruh / masih berfungsi dan tetap menyala.

Kelemahan :

• Proses rangkaian listrik paralel membutuhkan banyak dana, sebab harus memerlukan banyak kabel.
• Rangkaian cukup rumit, sebab terdiri atas beberapa percabangan.
• Tidak begitu efisien untuk mengantarkan arus, sebab arus listrik nantinya akan terbagi –

Contoh Rangkaian Listrik Paralel Dalam Kehidupan Sehari – Hari

1. Lampu lalu lintas

Lampu lalu lintas di setiap jalan raya menjadi salah satu contoh dari bentuk rangkaian listrik paralel. Hal ini berfungsi supaya setiap lampu dapat menyala secara bergantian. Masing – masing lampu juga mempunyai arus berbeda. Alat yang mengatur lampu supaya dapat menyala secara bergantian yaitu kontroller.

2. Resistor

Di dalam elektronika, resistor yaitu komponen dasar yang mempunyai fungsi membatasi jumlahnya arus yang mengalir pada rangkaian listrik paralel. Jadi tidak ada sebuah percabangan yang seolah menimbun arus listrik.

Baca juga : Listrik Dinamis

Fungsi dari resistor sendiri yaitu membagi arus listrik yang mengalir. Jadi resistor yang tersusun secara paralel akan membuat hambatan arus menjadi kecil.

3. Lampu rumah

Di dalam rumah, pasti terdapat beberapa rangkaian listrik paralel. Karena penggunaan rangkaian listrik ini dapat membuat lampu menyala lebih terang. Selain itu jika salah satu ruang terjadi kerusakan pada kabel / lampu, maka lampu di ruang lain pun akan tetap menyala. Sehingga rumah tidak akan gelap sepenuhnya.

4. Kapasitor

Bukan hanya resistor yang menggunakan rangkaian paralel, kapasitor juga menggunakan rangkaian listrik ini. Fungsi dari kapasitor sendiri yaitu sebagai tempat untuk menyimpan suatu muatan listrik pada kurun waktu tertentu.

Pada rangkaian ini menggunakan rumus hukum Kirchoff, ohm dan hambatan pengganti total. Meskipun terdapat 3 buah jenis rumus yang berbeda, tetapi semua rumus tersebut berhubungan satu sama lain.

Jadi penggunaan rangkaian paralel pada kehidupan sehari – hari harus diterapkan sesuai dengan fungsinya. Jika seandainya tidak begitu efektif dengan rangkaian listrik paralel, dapat pula menggunakan rangkaian lain seperti rangkaian seri / campuran.

Struktur atom terdiri atas 4 partikel. Pada dasarnya atom hanya bagian dasar terkecil dan sederhana atas susunan sebuah unsur. Entah itu berupa zat padat, cair maupun gas.

Ada 4 buah partikel dalam atom yaitu elektron, proton dan neutron serta inti atom. Keempat partikel tersebut mempunyai sifat dan karakter berbeda, namun saling berguna sehingga mampu bergabung menjadi satu.

Elektron

Elektron ialah partikel yang mempunyai muatan energi negatif. Penemu alektron yaitu William Crokes dan dilanjutkan oleh JJ Thompson 1897.

Crokes meneliti sinar katoda. Sinar muncul dari berasal dari katoda mengarah kepada anoda. Dari penelitian tersebut terbukti bahwa sinar katoda tersebut mempunyai kandungan partikel dengan muatan negatif. Partikel tersebut disebut dengan elektron.

Sifat sinar katoda :

• Sinar katoda adalah radiasi partikel yang mampu memutar sebuah kincir.
• Sifatnya tegak lurus, berasal dari permukaan katode lalu menuju ke arah anode.
• Mempunyai enegri listrik negatif, jadi dapat dibelokan ke arah kutup positif.
• Dapat memendarkan berbagai macam zat, bahkan gelas sekalipun.

Baca juga : Listrik Dinamis

Proton

Partikel proton adalah sebuah partikel yang memiliki energi positif. Ada 2 buah versi atas penemuan proton. Pertama yaitu Ernest Rutherford yang mendeteksi adanya inti atom hidrogen saat sinar alfa dilepaskan ke udara. Lalu inti atom hidrogen itu disebut dengan proton.

Kedua yaitu Eungene Goldstein yang meneliti proton melalui sinar katode pada 1886. Penelitian tersebut dimodifikasi dengan menambahkan lubang pada saluran tengahnya. Sinar ini disebut juga dengan sinar anode / terusan.

Sifat proton :

• Proton yaitu radiasi partikel yang juga dapat memutar kincir.
• Di dalam medan listrik / magnet, dapat dibelokan ke arah kutup negatif. Sehingga radiasinya mempunyai energi positif.
• Partikel sinar anode sangat tergantung terhadap jenis gas yang ada di dalam tabung.

Neutron

Neutron ialah sebuah partikel yang sama sekali tidak mempunyai muatan apapun. Sehingga sifat dari neutron adalah netral.

Baca juga : Sel Hewan dan Fungsinya

Penemu dari partikel neutron yaitu James Chadwick tahun 1932. Chadwick menembakkan sinar alfa ke atom berilium. Dari percobaan itu menghasilkan radiasi tanpa muatan yang mengarah menuju ke parafin. Lalu menghasilkan molekul hidrokarbon yang mengandung banyak atom H. Hasil dari radiasi parafin lalu memancar, terdeteksi proton.

Inti atom

Inti atom ditemukan Ernest Rutherford pada 1910.  Rutherford menembakkan sinar alfa yang mempunyai muatan positif ke sebuah lempeng emas tipis. Dalam penelitian itu, Rutherford mendapat bantuan oleh kedua muridnya yaitu Hans Geiger dan Ernest Marsden . Inti atom sendiri terdiri dari proton dan neutron yang disebut dengan nukleon.

Pengertian dari inti atom adalah pusat massa yang terbukti dengan keberadaan sinar alfa yang terpantul kembali ke arah sumbernya. Inti atom ini mempunyai muatan energi positif. Jika sinar alfa dekat dengan inti atom, maka akan memantulkan seolah membentuk sudut. Hal itu disebabkan adanya tolakkan atas muatan positif. Sebagian besar sinar alfa yang di terus mempunyai arti bahwa atom didominasi ruang kosong.

Selain keempat dari struktur atom di atas, ada ada bagian lain yaitu kulit / konfigurasi elektron. Kulit ini merupakan bagian paling luar dari atom dan berada di sekitar inti. Pememu kulit elektron adalah Niels Bohr pada 1914.

Itulah penjelasan singkat tentang struktur atom. Selain itu ada hal yang juga harus diketahui bahwa atom juga masih dapat dikelompokan ke dalam beberapa kriteria.

Listrik dinamis adalah aliran listrik yang dapat berubah-ubah dan dapat bergerak. Listrik yang bergerak ini disebut dengan arus listrik. Terdapat dua jenis arus listrik, yaitu arus listrik sarah atau DC dan arus listrik bolak-balik atau AC. Dalam hal listrik dinamis, juga terdapat rumus-rumus perhitungannya. Besaran yang digunakan dalam listrik dinamis adalah yang terdapat dalam hukum ohm.

Pengertian dan istilah dalam listrik dinamis

Listrik dinamis adalah aliran partikel yang bermuatan dalam bentuk arus listrik yang dapat menghasilkan energi listrik. Listrik ini dapat mengalir karena adanya perbedaan pada titik yang berpotensi lebih tinggi dan titik yang berpotensi lebih rendah dalam suatu rangkaian yang tertutup.

Arus listrik yang bergerak berasal dari aliran elektron yang mengalir dari kutub negatif menuju kutub positif yang mengalir terus menerus, dari potensial yang tinggi menuju potensial rendah karena adanya perbedaan tegangan.

Listrik dinamis juga memiliki hambatan. Hambatan listrik disebut juga dengan resistor, adalah komponen yang berfungsi mengatur besar kecilnya arus listrik yang mengalir melalui sebuah rangkaian. Besaran resistor ini disebut dengan resistensi. Resistensi memiliki satuan Ohm. Ohm diambil dari nama seorang fisikawan Jerman bernama Georg Simon Ohm yang merupakan penemu hubungan langsung antara arus listrik yang dihasilkan dengan beda potensial. Resistensi diukur dengan sebuah alat ukur yang disebut dengan ohmmeter.

Setiap jenis bahan memiliki kadar resistensi yang berbeda-beda. Untuk itu, berdasarkan pada sifat resistivitasnya, suatu jenis bahan terbagi menjadi tiga, yaitu konduktor, isolator, dan semikonduktor.

Baca juga : Amplitudo

1. Konduktor

Bahan jenis ini adalah bahan yang paling baik dalam menghantarkan arus listrik. Hal ini karena bahan konduktor memiliki hambatan yang kecil, sehingga dapat menghantarkan listrik dengan baik. Bahan-bahan ini contohnya adalah besi, tembaga, perak, dan alumunium. Bahan ini adalah bahan yang paling banyak digunakan dalam kelistrikan.

2. Isolator

Bahan jenis ini memiliki hambatan yang besar, sehingga tidak dapat menghantarkan listrik. Sehingga, bahan ini seringkali digunakan sebagai pelindung barang-barang yang bersifat konduktor. Bahan isolator diantaranya adalah kayu dan plastik.

3. Semikonduktor

Bahan semi konduktor adalah bahan yang dapat bersifat sebagai konduktor maupun isolator. Sifat konduktor ini diatur dengan cara menambahkan material lain dan memberikan tegangan listrik pada bahan tersebut. Contoh dari bahan semi konduktor adalah karbon, germanium, dan silikon.

Hukum Ohm

Hukum ohm adalah suatu rumus yang dipakai dalam menghitung besaran dalam arus listrik. Hukum Ohm menyatakan bahwa perbedaan tegangan pada penghantar berbanding lurus dengan jumlah arus yang melewatinya. Konstanta yang menghubungkan proporsionalitas antara tegangan dan arus, disebut resisten.

Baca juga : Sel Hewan dan Fungsinya

Arus listrik merupakan aliran dari elektron. Jadi, arus listrik adalah hasil dari muatan yang mengalir melalui suatu area per satuan waktu. Kuat arus listrik disimbolkan dengan I dengan satuan ampere (A), sehingga rumus yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik pada listrik dinamis adalah:

I= Q / t

I = kuat arus listrik (A)

Q = jumlah muatan listrik (coloumb)

Alat yang digunakan untuk mengukur listrik dinamis

1. Ohmmeter

Ohmmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur resistansi suatu aliran listrik.

2. Ammeter

Alat ini digunakan untuk mengukur arus listrik. Hambatan yang terhubung dengan ammeter harus berjumlah sangat rendah, karena ammeter selalu terhubung dengan rangkaian listrik. Apabila suatu ammeter terhubung secara paralel, sangat mungkin ammeter ini akan terbakar.

Listrik dinamis merupakan jenis lain dari suatu rangkaian listrik selain listrik statis. Listrik ini dapat menghantarkan arus pada objek listrik lain, namun bergantung pada sifat bahan yang dijadikan objek. Ketika bahan tersebut adalah konduktor, maka listrik akan dapat tersalurkan dengan baik.