mekanika

Jumlah Kalor

• Jumlah kalor sebanding dengan massa, kalor jenis, dan perubahan suhu.
  • Rumus: $Q = m imes c imes riangle T$
  • Di mana:
  • $Q$: jumlah kalor (J)
  • $m$: massa (kg)
  • $c$: kalor jenis (J/(kg imes °C))
  • $riangle T$: perubahan suhu (°C)
• Perubahan suhu berbanding terbalik dengan kalor jenis.
  • Saat jumlah kalor tetap, perubahan suhu terbesar dimiliki oleh benda dengan kalor jenis kecil.
  • Contoh: benda dilempar ke atas.

Gerak Lurus

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

• Lintasan berupa garis lurus.
• Kecepatan konstan (v = konstan/tetap).
• Tidak mempunyai percepatan (a = 0).
• Persamaan yang digunakan:
  • $V<em>1 = V</em>0 + at$
  • $S = V_0 t + \frac{1}{2} a t^2$
• Di mana:
  • $V_1$: besar kecepatan akhir (m/s)
  • $V_0$: besar kecepatan awal (m/s)
  • $t$: waktu (s)
  • $S$: jarak yang ditempuh (m)
  • $a$: percepatan (m/s²)

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

• Lintasan berupa garis lurus.
• Kecepatan berubah secara beraturan.
• Mempunyai percepatan konstan (a ≠ 0).
• Terdiri dari:
  • GLBB dipercepat (a = positif)
  • Contoh: gerak benda jatuh.
  • GLBB diperlambat (a = negatif).

Hukum Newton

1. Hukum I Newton (Hukum Kelembaman)

• Pernyataan: "Setiap benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap, kecuali ada gaya luar yang bekerja padanya."
  • Keterangan:
  • $w$: berat benda (N)
  • $m$: massa benda (kg)
  • $g$: percepatan gravitasi (m/s²).

2. Hukum II Newton

• Pernyataan: "Percepatan sebuah benda sebanding dan searah dengan resultan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya."
  • Rumus: $\frac{ ext{ΣF}}{m} = a$
  • Contoh:
  • Buah apel jatuh dari pohonnya.
  • Sepeda menuruni jalan yang miring tanpa dikayuh.

3. Hukum III Newton (Hukum Aksi-Reaksi)

• Pernyataan: "Ketika suatu benda memberikan gaya (aksi) pada benda kedua, benda kedua tersebut akan memberikan gaya (reaksi) yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap benda pertama."
  • Contoh:
  • Adanya gaya gravitasi.
  • Peristiwa gaya magnet.
  • Gaya listrik.

Usaha dan Energi

1. Usaha

• Definisi: Usaha merupakan hasil kali besar perpindahan dengan resultan gaya yang sejajar dengan perpindahan.
  • Rumus: $W = ext{ΣF} imes S$
  • Di mana:
  • $W$: usaha (J)
  • $ext{ΣF}$: resultan gaya (N)
  • $S$: perpindahan (m)
• Contoh: Penumpang akan serasa terdorong ke depan saat mobil yang bergerak cepat direm mendadak.

2. Energi

• Definisi: Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha.
• Jenis-jenis energi:
  1. Energi potensial: Energi yang dimiliki benda karena kedudukan/ketinggiannya.
  • Rumus: $E = m imes g imes h$
  1. Energi kinetik: Energi yang dimiliki benda karena geraknya.
  • Rumus: $E_k = \frac{1}{2} mv^2$
  1. Energi mekanik: Jumlah energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki suatu benda.
  • Rumus: $E<em>m = E</em>p + E_k$
  • Di mana:
    • $g$: percepatan gravitasi bumi (m/s²)
    • $h$: ketinggian (m)
    • $v$: besar kecepatan (m/s)
• Hukum Kekekalan Energi: Energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat berubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain.

Pesawat Sederhana

1. Tuas

• Definisi: Tuas adalah pengungkit yang berguna untuk mengangkat benda yang berat.
• Tipe-tipe tuas:
  • Golongan I: contoh jungkat-jungkit.
  • Golongan II: contoh gerobak sorong.
  • Golongan III: contoh sekop.

2. Bidang Miring

• Definisi: Bidang miring adalah pesawat sederhana yang memanfaatkan sudut kemiringan untuk mempermudah usaha.
• Rumus: $KM = \frac{s}{h}$
  • Di mana:
  • $s$: sisi miring (m)
  • $h$: tinggi (m)

3. Katrol

• Definisi: Katrol adalah pesawat sederhana yang dapat membalikan arah gaya beban.
• Jenis-jenis katrol:
  • Katrol bebas: $KM = 1$ dan $w = F$.
  • Katrol tetap: $KM = 2$ dan $w = 2F$.
  • Katrol berganda: terdiri dari 2 katrol atau lebih; $KM =$ jumlah katrol atau tali yang menanggung beban.

Tekanan

• Tekanan (P) adalah besar gaya tegak lurus yang bekerja pada luas bidang per satuan luas.
  • Rumus: $P = \frac{F}{A}$
  • Di mana:
  • $F$: gaya (N)
  • $A$: luas permukaan (m²)

1. Tekanan Hidrostatis

• Tekanan hidrostatis (P) adalah tekanan pada zat cair.
  • Rumus: $P_h = p imes g imes h$
  • Di mana:
  • $p$: massa jenis (kg/m³)
  • $g$: percepatan gravitasi (m/s²)
  • $h$: kedalaman (m)

2. Hukum Pascal

• Pernyataan: "Tekanan yang diberikan pada zat cair pada ruang yang tertutup akan menekan sama rata ke segala arah."
  • Contoh penerapan: pompa hidrolik dan tensimeter.

3. Hukum Archimedes

• Pernyataan: "Benda yang dicelupkan ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas (gaya apung) sama dengan berat benda tersebut."
  • Rumus gaya apung: $F_A = P imes g imes V$
• Contoh penerapan: kapal selam, jembatan tong apung, dan sebagainya.