Sifat Benda Cair dan Perubahan Wujudnya

Sifat Benda Cair dan Perubahan Wujudnya

Benda cair merupakan salah satu dari 3 kelompok materi selain padat dan gas yang dibedakan berdasarkan sifat, bentuk serta partikel penyusunnya. Kelompok benda ini banyak ditemukan disekitar kita, 70 persen dari bumi yang kita tempati merupakan air, bahkan 2/3 bagian dari tubuh manusia terdiri dari jenis materi ini. Merupakan benda yang memiliki wujud cairan dan memiliki sifat yang tidak tetap karena molekulnya dapat bergerak dengan bebas serta berubah sesuai bentuk wadahnya.

Sebagai contoh adalah air, jika ditempatkan kedalam botol maka air tersebut akan berbentuk seperti botol namun jika dipindahkan kedalam mangkuk maka air tersebut akan berubah sesuai dengan wadahnya yakni seperti mangkuk. Meski demikian, volume dari air yang dipindahkan ke wadah lain tersebut tetap sama dan tidak ikut berubah.

Sifat-sifat yang dimiliki benda cair

Meski dengan kasat mata kita dapat membedakan kelompok benda termasuk benda cair ataukah benda padat, namun ada beberapa sifat yang melekat pada benda tersebut yang dapat membedakan jenis bendanya yaitu:

  • Bentuk permukaan pada benda cair yang tenang akan selalu datar, sekalipun posisi wadahnya dimiringkan. Sifat inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk membuat waterpass dan dimanfaatkan untuk memeriksa kemiringan bidang atau tanah
  • Benda cair memiliki massa dan cenderung menekan kesegala arah, hal ini terlihat pada pipa yang bocor dan terus meneteskan air
  • Mengalir dari tempat yang memiliki tekanan lebih tinggi menuju ke tempat yang memiliki tekanan lebih rendah. Sifat ini yang dimanfaatkan dalam upaya mengalirkan air ke kamar mandi dan tempat-tempat penampungan air
  • Memiliki sifat kapilaritas, yakni mampu meresap bahkan melalui sela-sela kecil sekalipun. Sifat ini juga banyak berguna bagi kehidupan manusia contohnya adalah pada pembuatan lampu minyak, sumbu kompor, atau pewarnaan kain
  • Jarak antarpartikelnya lebih renggang dan partikelnya dapat bergerak bebas terbatas dengan bentuk yang tidak tetap sesuai dengan wadahnya.

Baca juga : Teori Atom

Beberapa contoh wujud materi ini, yang bisa ditemukan disekeliling kita adalah air, susu cair, bensin, minyak goreng, santan, dan masih banyak lagi.

Perubahan wujud benda cair

Selain berwujud cairan, materi ini juga dapat berubah menjadi wujud lain. Perubahan wujud benda merupakan perubahan wujud suatu benda menjadi wujud yang berbeda disebabkan oleh peristiwa pelepasan dan penyerapan kalor. Peristiwa tersebut terjadi karena adanya pemanasan, pendinginan dan pengembunan.

Terdapat 2 perubahan wujud dari cair menjadi bentuk lain yaitu:

  • Membeku

Adalah peristiwa perubahan wujud benda cair menjadi benda padat dimana zat melepaskan energy panas. Proses pendinginan yang terjadi secara cepat membawa dampak pada temperature kriogenik.

Baca juga : Besaran Turunan

Kriogenik adalah ilmu yang mempelajari benda atau materi dengan temperature yang sangat rendah dibawah minus 150 derajat celcius atau 123 Kelvin. Peristiwa ini akan menyebabkan benda membeku dibawah titik bekunya.

Sebagai contoh adalah air yang diletakkan dan didinginkan dalam lemari es akan membeku dan berubah bentuk menjadi es batu.

  • Menguap

Adalah peristiwa perubahan wujud benda cair menjadi benda gas dimana zat memerlukan atau menyerap energy panas. Peristiwa ini juga biasa disebut dengan evaporasi, yang mana molekul dalam keadaan cair secara spontan berubah menjadi gas. Prosesnya terjadi pada permukaan materi yang berwujud cair yang dapat terjadi pada suhu dibawah titik didih.

Sebagai contoh adalah air yang direbus dalam waktu lama akan mengalami penguapan kemudian habis, atau bensin yang dibiarkan terbuka dalam waktu lama akan berubah menjadi gas.

Penemuan dan Progres Teori Atom

Penemuan dan Progres Teori Atom

Teori atom diungkapkan pertama kali pada awal abad ke-4 sebelum Masehi oleh seseorang yang berasal dari Yunani bernama Democritus. Menurutnya suatu benda dapat dibagi menjadi bagian yang sangat kecil hingga tidak dapat terbagi lagi, yang mana bagian yang tidak dapat terbagi lagi tersebut disebut dengan atom.

Atom tidak memiliki struktur internal, bersifat padat, dan memiliki ruang kosong antar atom yang berguna sebagai ruang pergerakannya. Selain itu atom dibedakan kedalam bentuk, massa dan ukuran guna menjelaskan perbedaan sifat dari material-material yang berbeda. Sayangnya meski mampu menjelaskan bahwa semua benda terdiri dari atom, konsep yang dikembangkan Democritus tidak memiliki bukti eksperimental.

Perkembangan teori-teori atom 

Karena ketidakmampuan model Democritus dalam memberikan bukti eksperimental, pada tahun 1800an berkembanglah teori-teori baru terkait atom yang didasarkan pada hasil eksperimen diantaranya:

  • Teori Atom John Dalton (1803)

Teori Dalton didasarkan pada dua hukum yakni hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum Prouts). Hukum Lavoisier mengatakan massa total zat-zat sebelum reaksi dan hasil reaksi akan selalu sama, sementara hukum Prouts mengatakan perbandingan massa unsur-unsur dalam senyawa selalu tetap. Dari penggabungan dua hukum tersebut diperoleh kesimpulan bahwa:

Baca juga : Besaran Turunan

  • Setiap partikel terdiri dari atom
  • Atom dari unsur yang sama selalu identik, namun atom unsur lain berbeda dengan unsur lainnya
  • Atom tidak dapat dibagi, diciptakan dan dimusnahkan dengan reaksi kimia
  • Senyawa berasal dari gabungan atom dari unsur berbeda dengan perbandingan yang spesifik
  • Teori Atom J.J Thomson (1897)

Teori atom ini lahir dari hasil eksperimen sinar katoda, yang dapat dibelokkan medan magnet atau medan listrik menuju kutub bermuatan positif. Hal ini membuktikan sinar katoda memiliki muatan negative, sehingga Thomson mengambil kesimpulan bahwa atom terdiri dari electron-elektron yang memiliki muatan negatif.

  • Teori Atom Rutherford (1911)

Teori Rutherford diperoleh dari hasil eksperimen hamburan sinar alfa dengan menembakkan partikel α yang memiliki muatan positif kearah lempengan emas tipis, dimana sebagian besar partikelnya mampu menembus lempengan emas dan sebagai lagi mengalami pembelokan atau terpantulkan. Dari eksperimen ini disimpulkan bahwa atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dengan muatan positif di bagian tengah dan dikelilingi oleh electron yang memiliki muatan negative.

  • Teori Atom Bohr (1913)

Teori yang dikemukakan Bohr memperbaiki teori dari Rutherford, dan merupakan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck. Bohr menyatakan bahwa electron mengelilingi inti atom pada orbit yang disebut kulit electron atau tingkat energy.

Baca juga : Cara Membuat Magnet

Tinggi rendahnya orbit bergantung pada tingkat energy dari electron, yang mana electron dengan orbit rendah berarti memiliki energy yang lebih kecil sementara electron dengan orbit tinggi memiliki energy yang lebih besar. Electron dengan orbit paling rendah terletak pada bagian paling dalam dan electron dengan orbit paling tinggi terletak pada bagian paling luar.

  • Teori Atom Modern (akhir abad ke-19 sampai awal abad ke-20)

Banyak ahli yang telah mengembangkan teori atom modern diantaranya adalah seorang ahli dari Jerman bernama Werner Heisenberg dan Erwin Schrindinger. Teori Modern atau teori Mekanika Kuantum menyatakan atom terdiri dari inti atom dan awan electron yang menunjukkan tempat kebolehjadian electron.

Tingkat energy pada electron digambarkan oleh orbital dimana orbital yang memiliki tingkat energy sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Kemudian beberapa sub kulit tersebut akan bergabung membentuk kulit. Teori ini memungkinkan adanya model atom yang lebih lengkap dan rumit dan masih misterius hingga sekarang.

Konsep Besaran Turunan dalam Ilmu Fisika

Konsep Besaran Turunan dalam Ilmu Fisika

Besaran turunan merupakan besaran dalam fisika yang memiliki satuan turunan dari hasil kombinasi dua atau lebih besaran pokok. Besaran ini memiliki jumlah yang sangat banyak, mencakup hampir keseluruhan besaran dalam ilmu fisika kecuali 7 besaran pokok, yakni besaran yang satuannya diperoleh dari pengukuran langsung menggunakan alat ukur meliputi panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, intensitas cahaya dan jumlah zat.

Besaran sendiri adalah segala sesuatu di alam semesta yang dapat diukur serta dapat dinyatakan dalam angka, sementara satuan merupakan pembanding yang digunakan dalam pengukuran. Penciptaan besaran dilakukan dalam rangka memudahkan manusia dalam melakukan perbandingan ukuran. Satuan yang digunakan menggunakan sistem internasional karena lebih mudah untuk digunakan yang mana penyusunannya dibuat berdasarkan kelipatan bilangan 10.

Baca juga : Cara Membuat Magnet

Satuan, dimensi dan contoh besaran turunan

Jumlah satuan yang tergabung dalam besaran ini ditentukan berdasarkan jumlah besaran pokok yang membentuknya dan ditentukan dari bagaimana cara besaran-besaran pokok tersebut melakukan penggabungan, melalui perkalian ataukah pembagian. Sedangkan dimensinya dapat diperoleh dengan cara melakukan penjabaran terhadap dimensi pokok, yakni melalui pengukuran langsung menggunakan alat ukur maupun pengukukuran tidak langsung dengan rumus atau satuan besaran turunan. Syarat wajib agar dapat mengetahui dimensi dari besaran turunan adalah dengan menghapal dan menguasai dimensi dari 7 besaran pokok.

Meski memiliki jumlah yang sangat banyak, terdapat beberapa besaran turunan yang penting untuk diketahui diantaranya:

  1. Luas, diturunkan dari besaran pokok panjang dengan lambang A dan satuan meter persegi
  2. Volume, diturunkan dari besaran pokok panjang dengan lambang V dan satuan meter kubik
  3. Massa jenis, diturunkan dari besaran pokok massa dan panjang dengan lambang ρ serta satuan kilogram per meter kubik
  4. Kecepatan, diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu dengan lambang v serta satuan meter per detik
  5. Percepatan, diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu dengan lambang a serta satuan meter per detik kuadrat
  6. Gaya, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang F serta satuan newton (N)
  7. Usaha, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang W serta satuan Joule (J)
  8. Daya, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang P serta satuan Watt (W)
  9. Tekanan, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang P serta satuan Pascal (Pa)
  10. Momentum, diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu dengan lambang P serta satuan Newton per meter persegi.

Baca juga : Rangkaian Seri

Pentingnya pengukuran besaran

Pengukuran merupakan suatu kegiatan membandingkan besaran satu dan besaran lainnya sehingga mendapatkan data secara pasti. Proses pengukuran dalam fisika sangatlah penting, hal ini diperlukan sebagai dasar validitas data. Dalam ilmu fisika hasil pengukuran dan teori juga harus selaras, karena jika tidak maka teori tersebut akan ditolak.

Pada mulanya dalam proses pengukuran digunakan satuan jengkal, tumbak atau mayam, namun hasil dari pengukuran ini tidak sama pada setiap orang dan kurang tepat. Lantas pada perkembangannya proses pengukuran sederhana menggunakan alat ukur seperti mistar atau jangka sorong guna mengukur besaran pokok panjang, dan timbangan untuk mengukur besaran pokok massa. Dengan adanya konsep besaran pokok dan besaran turunan yang telah ditetapkan oleh para fisikawan menggunakan satuan internasional maka semakin mempermudah dalam mencocokkan hasil pengukuran karena hasil setiap orang akan selalu sama serta akurat.

Cara Membuat Magnet Sederhana dan Lengkap

Cara Membuat Magnet Sederhana dan Lengkap

Cara membuat magnet ada dua jenis yaitu dengan proses alam atau secara alami dan yang kedua magnet buatan dan dilakukan dengan sengaja. Seiring perkembangan zaman, ilmu pengetahuan dan teknologi makin canggih, magnet kini telah digunakan pada banyak alat elektronik seperti telepon, dinamo, alat ukur, dll.

Magnet pertama kali ditemukan oleh orang Yunani di tempat yang bernama magnesia. Dari nama tempat itulah kata magnet berasal dan dipakai secara luas oleh masyarakat luas. Bentuk pertama kali ditemukan berupa magnet alam yang berbentuk batu. Pada umumnya benda yang bisa ditarik oleh magnet adalah benda yang mengandung dan memiliki unsur logam.

Teori seperti itu ternyata tidak semua logam bisa terpengaruh daya tarik logam. Salah satu logam dengan daya tarik magnet yang paling kuat adalah baja dan besi. Berikut cara membuat magnet dan lengkap dengan penjelasannya.

Magnet dengan Elektromagnetik

Cara pertama yang diajarkan yaitu cara membuat magnet menggunakan elektromagnetik. Elektromagnetik merupakan alternatif yang membuat magnet menggunakan cara aliran arus listrik. Sumber listrik yang dapat digunakan untuk berupa batu baterai segala ukuran dan jenisnya.

Baca juga : Rangkaian Seri

Elektromagnetik yang membutuhkan arus listrik searah atau dengan direct current. Dengan arti lain bahwa anda membutuhkan dua buah batu baterai agar bisa mempraktekkan cara ini. Selain itu, siapkan benda yang ingin kamu ubah menjadi magnet dengan contohnya yaitu paku besi. Lalu tidak lupa siapkan juga kabel kumparan atau kawat besi sebagai perantara pada di setiap aliran.

  • Gabungkan dua baterai untuk dihubungkan dengan kabel yang memiliki kumparan.
  • Lalu hubungkan kedua ujung kabel menjadi kutub positif dan kutub negatif.
  • Sebaiknya kupas ujung kabel dengan menggunakan gunting agar rapi.
  • Selanjutnya lilitkan kabel pada paku besi.
  • Demikian magnet yang kamu buat sudah siap untuk digunakan

Untuk menentukan kutub utara dan kutub selatan pada magnet buatan, biasanya kamu bisa gunakan dengan kaidah tangan kanan. Yaitu dengan cara menggenggam paku besi ada di posisi ibu ari dibuka. Sedangkan jari lain tetap menggenggam, dengan begitu ibu jari menunjukkan arah kutub utara ada magnet.

Magnet dengan Induksi

Cara membuat magnet dengan induksi adalah cara induksi. Cara kerja yang ada di induksi terjadi karena adanya pengaruh gaya pada magnet di sebuah benda magnet dengan elemen atau konduktor. letakkan magnet permanen yang sudah dipersiapkan dengan menggunakan benda yang ingin kamu ubah menjadi magnet. Lalu letakkan dua benda tersebut secara berdekatan dengan posisi vertikal.

Baca juga : Hukum Kirchoff

  • Pertama, letakkan jarum atau yang lain yang bisa menempel dengan magnet
  • dapat dipastikan pastikan posisi magnet permanen dan konduktor tidak berubah-ubah
  • lihat pada gerakan jarum yang telah kamu letakkan di bawah konduktor.
  • Perlahan jarum tersebut akan menempel pada konduktor.

Berbeda jika konduktor yang kamu gunakan adalah batang baja. Batang baja juga masih bisa menarik jarum meski magnet permanen telah di jauhkan.

Magnet dengan Menggosok

Cara membuat magnet dengan cara menggosok kamu hanya memerlukan magnet permanen serta benda yang kamu ingin alirkan. Benda yang dapat dialiri magnet adalah benda yang sudah memiliki sifat kemagnetan, misalnya adalah besi dan baja sekaligus. Benda tersebut mempunyai terdiri atas domain maupun magnet kecil yang disebut dengan magnet elementer.

Dalam hal itu magnet buatan memiliki beberapa bentuk yang dapat disesuaikan dengan fungsinya. Bentuk magnet tersebut adalah batang, silinder atau tabung, jarum, bentuk U, ladam atau tapal kuda. Sedangkan bahan yang bisa dibuat untuk menjadi magnet adalah bahan yang terdiri dari atom magnet.

Berikut 3 cara membuat magnet dengan lengkap. Semoga bermanfaat!

Perbedaan Rangkaian Seri dan Paralel

Perbedaan Rangkaian Seri dan Paralel

Rangkaian seri adalah rangkaian listrik yang mempunyai komponen penyusunnya secara disusun berderet dan hanya melalui satu jalur aliran listrik. Rangkaian paralel merupakan sebuah rangkaian aliran arus listrik yang disusun secara sejajar dan mempunyai cabang yang ada pada dalam sebuah rangkaian.

Istilah rangkaian listrik akan kita pelajari mengenai listrik. Rangkaian listrik sendiri merupakan sebuah rangkaian yang dapat menggambarkan aliran elektron yang berasal dari sumber voltage. Arus listrik adalah sebutan untuk aliran elektron. Proses aliran elektron atau arus listrik inilah biasanya kita sebut dengan listrik.

Rangkaian Seri

Suatu rangkaian seri yaitu rangkaian listrik yang memiliki komponen penyusunnya disusun secara berderet dan hanya memiliki satu jalur aliran listrik. Oleh karena itu rangkaian ini merupakan rangkaian yang disusun tanpa adanya cabang.

Gambaran mengenai rangkaian listrik yaitu terdapat tiga lampu sebagai resistor. Lalu pada satu jalur kabel dengan satu sumber arus yaitu baterai yang dirangkai sehingga akan membentuk rangkaian seri. Bisa juga rangkaian seri dengan tiga resistor dan mempunyai 6 baterai sebagai sumber arus listrik.

Baca juga : Hukum Kirchoff

Dalam menyelesaikan soal terkait rangkaian seri, maka anda harus mengetahui rumus arus listrik terlebih dahulu.

V = I R

Keterangan:

V= Besar voltase (volt)

I= kuat arus listrik (A)

R= hambatan (Ohm)

Rumus kuat arus listrik ini disebut dengan hukum Ohm karena pertama kali dicetuskan oleh ahli fisika Jerman Georg Simon Ohm: “kuat arus dalam suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung rangkaian dan berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian.” Tahun 1787 – 1854

Rangkaian Paralel

Rangkaian paralel merupakan sebuah rangkaian listrik yang memiliki komponen disusun secara sejajar dimana terdapat lebih dari satu jalur listrik atau bercabang. Contohnya yaitu sebuah rangkaian akan memiliki dua resistor tapi dimana terdapat satu jalur kabel untuk setiap resistornya.

Jumlah kebalikan hambatan total dengan rangkaian paralel yang sama dengan jumlah dari kebalikan hambatan tiap komponen atau resistornya. Arus yang mengalir di setiap cabang rangkaian listrik paralel akan memiliki nilai yang pastinya berbeda. Setiap komponen yang akan dipasang akan mendapat jumlah arus yang berbeda.

Baca juga : Gaya Magnet

Sedangkan besaran voltase yang diperoleh akan sama besar. Hambatan total jga akan didapatkan lebih kecil.

Perbedaan Susunan Rangkaian

Perbedaan kedua rangkaian ini terlihat dari susunan komponennya yang terpasang. Susunan tersebut dapat dilihat dari percabangan kabel atau penempatannya.

  • Rangkaian seri: biasanya pada rangkaian seri memiliki susunan yang sederhana sehingga akan membentuk susunan seri yang tidak memiliki percabangan kabel diantara beban atau sumber tegangan yang terpasang.
  • Rangkaian paralel: pada rangkaian ini biasanya memiliki susunan yang sangat kompleks dan ada percabangan kabel diantara beban dan tegangan yang terpasang.

Perbedaan Komponen Rangkaian

Selain perbedaan susunan, dapat membedakan rangkaian seri dan paralel dari segi komponennya. Meskipun jumlah beban atau hambatan dapat disesuaikan.

  • Rangkaian seri: rangkaian ini komponen nya lebih sederhana yang terdiri dari sumber tegangan, kabel, dan beban. Walaupun terkadang di rangkaian seri menggunakan saklar, tetapi rangkaian seri hanya dibutuhkan satu saklar saja.
  • Rangkaian paralel: pada rangkaian ini biasanya komponen yang digunakan cenderung lebih kompleks dan sangat banyak. Contohnya yaitu kabel yang digunakan rangkaian paralel lebih panjang karena rangkaian paralel memiliki percabangan. Selanjutnya juga rangkaian paralel menggunakan satu saklar untuk menampung cukup satu beban saja.

Berikut perbedaan rangkaian seri dan rangkaian paralel. Semoga bermanfaat!