Materi SMP Kelas 2

SUHU DAN PEMUAIAN

A. Suhu
Suhu menyatakan tingkat derajad panas suatu benda Satuan suhu adalah Kelvin.
1. Pengukuran suhu.
Pertama kali yang membuat thermometer adalah Galileo-Galilei.

Perbandingan Skala :

C : R : F = 100 : 80 : 180
= 5 : 4 : 9

K = C + 273

2. Jenis-jenis Termometer

a) Termometer maksimum dan minimum Digunakan untuk mengetahui suhu tertinggi dan terendah dalam satu hari.
b) Termometer demam (termometer klinis/Six - Bellani) Digunakan untuk mengukur suhu badan manusia. Skala antara 35°C sampai 42°C dengan ketelitian sampai 0,1°C.
c) Termometer Optik (pirometer) Biasanya dipakai untuk mengukur suhu tungku peleburan logam. Prinsip kerjanya didasarkan pada perubahan suhu dan warna yang keluar dari lubang tungku.
d) Termometer hambatan Dapat dipergunakan untuk mengukur suhu baik yang tinggi maupun yang rendah. Dibuat berdasarkan perubahan hambatan suatu logam akibat perubahan suhu.

B. Pemuaian
a) Pemuaian Panjang.

b) Pemuaian Volum

c) Pemuaian Gas

d) Anomali Air
Yaitu penyimpangan sifat pada air murni antara 0 0C – 40C dimana air menyusut bila dipanaskan, dan memuai bila didinginkan.


Pada suhu 40C :
1 Volum air terkecil
2 Massa jenis air terbesar

Saat air membeku, volume es akan membesar dibanding air, sehingga massa jenis es lebih kecil dibanding air. Akibatnya es terapung di air.


e) Bimetal
logam yang berbeda koefisien muai panjangnya dilekatkan menjadi satu.

Bila bimetal dipanaskan maka ia akan melengkung ke arah logam yang koefisien muai panjangnya kecil
Dan Bila didinginkan maka ia akan Melengkung ke arah logam yang koefisien muai panjangnya besar.


KALOR

Pemberian kalor pada suatu benda dapat dijelaskan sebagai berikut :

1 Kalor jenis yaitu banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu satu satuan massa benda sebesar 1°C.
2 Kapasitas kalor yaitu banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu zat sebesar 1°C.
3 K
!alor laten yaitu kalor yang dibutuhkan untuk mengubah wujud zat
4 Tidak mungkin sebuah benda setelah menerima kalor suhu berubah sekaligus wujud berubah

1. Perubahan suhu benda dapat dijelaskan pada es yang diberi kalor secara terus menerus

2. Perubahan wujudzat

Keterangan :
1. Melebur/mencair
2. Menguap
3. Menyublim
4. Mengembun
5. Membeku
6. Mendeposisi

Azas Black
Jika dua zat yang suhunya berbeda dicampur maka Kalor yang diterima akan sama dengan Kalor yang dilepas
Qterima = Qlepas

Perpindahan Kalor
Kalor berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah.

Ada tiga cara perpindahan kalor, yaitu :
a) Konduksi : Perpindahan kalor pada zat padat tanpa disertai perpindahan partikel.
b) Konveksi. Perpindahan kalor pada zat cair dan zat gas dengan disertai perpindahan partikel.
c) Radiasi : perpindahan kalor tanpa melalui medium

GETARAN & GELOMBANG

A. Getaran
Getaran adalah gerak bolak balik secara beraturan melalui titik setimbang

Periode ( T)
Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali.getaran .

Frekuensi (f)
Jumlah getaran yang terjadi dalam I detik.

Amplitudo (A)
Simpangan terjauh dari titik setimbangnya.

Persamaan pada getaran

; ; ;

B. Gelombang
Gelombang adalah getaran yang merambat, artinya persamaan pada getaran berlaku pula pada gelombang.

Macam gelombang
Menurut sifat perambatannya.
a) Gelombang mekanik : hanya dapat terjadi bila ada medium. Misalnya : gelombang air laut , gelombang bunyi
b) Gelombang elektromagnetik :dapat melalui ruang hampa (Vakum). Misalnya : cahaya matahari, gelombang radio
Menurut bentuk perambatannya.
a) Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus arah perambatannya.
b) Gelombang Longitudinal adalah gelombang yang arah getarannya berimpit dengan arah perambatannya.

Panjang Gelombang (λ, meter)
adalah jarak yang ditempuh gelombang dalam satu periode.
Cepat Rambat Gelombang (v)
adalah jarak yang ditempuh gelombang tiap sekon.

Hubungan antara v, f, T, dan λ

v = f . λ = 1/T . λ
dimana:
v = cepat rambat gelombang (m/s)
f = frekuensi (Hz)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode gelombang (detik)

BUNYI

A. Perambatan bunyi
Bunyi dihasilkan oleh benda yang bergetar
Syarat terdengarnya bunyi :
Ada sumber bunyi
Ada pendengar
Ada medium untuk merambatkan bunyi

Cepat rambat bunyi
Semakin rapat mediumnya kecendrungan cepat rambatnya semakin besar
Di udara pada suhu 150C kecepatannya mencapai 340 m/s

Dimana :
v = cepat rambat bunyi (m/s)
s = jarak tempuh (m)
t = waktu tempuh (detik)

Jenis-jenis bunyi
a. menurut besar frekuensi
a) Infrasonik
Bunyi yang frekuensinya kurang dari 20 Hz
Yang dapat mendengarnya : Jangkrik dan anjing

b) Audiosonik
Bunyi yang frekuensinya antara 20 Hz – 20.000 Hz
Yang dapat mendengarnya : manusia

c) Ultrasonik
Bunyi yang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz
Yang dapat mendengarnya : lumba-lumba dan kelelawar

b. menurut keteraturan frekuensi
a) desah
bunyi dengan frekuensi tidak beraturan
contoh: bunyi kaca pecah,
b) nada
bunyi dengan frekuensi beraturan
contoh : bunyi yang dihasilkan gitar, biola, dll

c) dentrum
desah yang bunyinya sangat keras
contoh: bunyi halilintar, bunyi bom meledak, bunyi mobil tabrakan, dll

Nada
Tinggi rendahnya nada sebanding dengan besar frekuensi
Kuat lemahnya nada sebanding dengan besar amplitude

Interval nada
Perbandingan bilangan frekuensi pada deret nada, antara suatu nada dengan nada C

Hukum Mresenne
Tinggi nada yang dihasilkan senar/dawai adalah:
a) Berbanding terbalik dengan panjang senar
b) Berbanding lurus dengan akar tegangan senar
c) Berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar
d) Berbanding terbalik dnegan akar massa jenis senar

B. Pemantulan bunyi

Hokum pemantulan bunyi
Bunyi datang, garis normal, bunyi pantul terletak pada satu bidang datar
Sudut datang = sudut pantul

Macam bunyi pantul:
a) Gaung
Bunyi pantul yang sebagian terdengar bersama-sama bunyi asli sehingga bunyi asli tidak terdengar dengan jelas. Agar tidak terjadi gaung, suatu ruangan harus diberi peredam pada dindingnya seperti karpet, gabus, kertas karton, dll

b) Gema
Bunyi pantul yang datang setelah bunyi asali
Gema memiliki manfaat, yaitu untuk mengukur kedalaman air laut

Mengukur kedalaman suatu tempat

Dimana :
h = kedalaman suatu tempat (m)
v = kecepatan bunyi (m/s)
t = waktu (detik)

CAHAYA

1. Sifat cahaya
a. Cahaya sebagai gelombang elektromagnetik
Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 4000 sampai 7600 dan cepat rambatnya 3 x 108 m/s
Cahaya dapat mengalami kejadian berikut ini:
Merambat di ruang vakum dengan cepat rambat 3 x 108 m/s
Berinterferensi
Bersilangan tanpa saling mengganggu
Pelenturan bila melalui celah sempit
Pembiasan bila melalui dua medium yang berbeda kerapatannya
Pemantulan bila mengenai penghalang

b. Perambatan cahaya
Cahaya merambat di medium yang homogen menurut garis lurus
Sinar adalah Lintasan cahaya
Posisi rambat cahaya bias sejajar, konvergen (mengumpul), dan divergen (menyebar)

c. Cahaya dapat membentuk 2 macam bayangan
Bayangan nyata/sejati
Bayangan yang terbentuk oleh perpotongan perpanjangan langsung sinar pantul atau sinar bias, untuk dapat melihat bayangan ini harus ditangkap dengan layer
Bayangan semu/maya
Bayangan yangterbentuk oleh perpotongan perpanjangan sinar pantul atau sinar bias, bayangan ini dapat dilihat langsung oleh mata

2. Pemantulan cahaya
a. Jenis pemantulan cahaya
a) pemantulan baur (difus)
terjadi jika cahaya jatuh pada benda yang permukaannya tidak rata
cahaya akan dipantulkan ke segala arah

b) pemantulan teratur
terjadi jika cahaya jatuh pada benda yang permukaannya rata/halus
cahaya akan dipantulkan teatur ke arah tertentu

b. Hukum pemantulan cahaya
Pemantulan cahaya oleh cermin datar mengikuti Hukum Snellius:
Sinar datang, garis normal, sinar pantul terletak pada satu bidang datar
Sudut datang = sudut pantul

c. Pemantulan cahaya oleh cermin datar
Sifat bayangan yang dibentuk cermin datar:
maya, tegak, sama besar
jarak benda = jarak bayangan

bayangan yang dibentuk oleh dua cermin datar yang membentuk sudut θ

n = jumlah bayangan
θ = sudut yang dibentuk dua cermin datar

d. Pemantulan cahaya oleh cermin cembung
Cermin cembung (konveks) bersifat menyebarkan sinar
Sinar-sinar istimewa:
a) Sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan seolah-olah berasal dari titik api (f)
b) Sinar datang menuju ke titik api (f ), dipantulkan sejajar sumbu utama
c) Sinar datang seolah-olah menuju titik pusat kelengkungan (R) cermin, dipantulkan seolah-olah dari titik pusat kelengkungan (R) cermin

e. Pemantulan cahaya oleh cermin cekung
Cermin cekung (konkaf) bersifat mengumpulkan sinar
Sinar-sinar istimewa:
a) Sinar datang sejajar sumbu utama, akan dipantulkan melalui titik api (f)
b) Sinar datang melalui titik api (f ), dipantulkan sejajar sumbu utama
c) Sinar datang menuju titik pusat kelengkungan (R) cermin, akan dipantulkan dari titik pusat kelengkungan (R) cermin

f. Gambar sinar-sinar istimewa

3. Pembiasan Cahaya
Lensa adalah benda optic yang dibatasi oleh 2 bidang yang permukaankeduanya lengkung atau datar dan lengkung
Lensa dapat membiaskan cahaya.

a. Hukum Snellius
Hukum I Snellius :
a. Sinar datang dari medium (optik) kurang rapat menuju ke medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal
b. Sinar datang dari medium (optik) lebih rapat menuju ke medium yang kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal

Hukum II Snellius :
a. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar
b. Perbandingan antara proyeksi sinar datang dan proyeksi sinar bias yang sama panjangnya ke bidang batas antara 2 medium nilainya tetap dan dinamakan indeks bias zat

Indeks bias zat menurut Christian Huygens

Dimana :
nx = indeks bias medium x
c = cepat rambat cahaya di udara ( 3 x 108 m/s)
vx = cepat rambat cahaya di medium x (m/s)

Pemantulan sempurna
syarat pemantulan sempurna :
a. Sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat
b. Sudut datang lebih besar dari sudut batas (Sudut batas = sudut datang yang menyebabkan sudut bias 900)

Sudut Deviasi
Pembiasan cahaya oleh prisma (dari kaca, intan dan lainnya)akan menghasilkan sudut deviasi

Dengan
: Sudut pembias
: Sudut deviasi

b. Pembiasan Cahaya oleh Lensa Cekung
Lensa Cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya

Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung:
a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal titik focus
b. Sinar datang seolah-olah menuju titik focus dibiaskan sejajar sumbu utama
c. Sinar datang melalui titik pusat lensa tidak dibiaskan
c. Pembiasan Cahaya oleh Lensa Cembung
Lensa Cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepinya

Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung:
a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik focus
b. Sinar datang melalui titik focus dibiaskan sejajar sumbu utama
c. Sinar datang melalui titik pusat lensa tidak dibiaskan
d. Gambar sinar-sinar istimemewa

4. Pembentukan Bayangan
a. Cermin cekung/ lensa cembung ( + )
Pembagian Ruangan Dengan mengacu pada gambit diatas sifat bayangannya adalah
Letak obyek di Letak bayangan Sifat bayangan
I IV Maya, tegak, diperbesar
II III Nyata, terbalik, diperbesar
M M Nyata, terbalik, sama besar
III II Nyata, terbalik, diperkecil
~ F Nyata, terbalik, diperkecil

Kesimpulan :

1. Bayangan bersifta Maya , jika benda di RI
2. bayangan nyata, pasti terbalik
3. jika nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda, maka bayangan bersifat Diperbesar

b. Cermin cembung/ lensa cekung ( - )
Untuk ini, benda hanya mungkin di R IV, karena RI, R II, R III, dan M berada didalam cermin, jadi:
1. sifat bayangan : Maya, tegak, diperkecil
2. karena benda R IV , maka bayangan di R I (

5. Hubungan antara Jarak Benda (So) , Jarak Bayangan (Si) dan jarak fokus (f)

Untuk semua cermin dan lensa , persamaannya

Dimana :
f = fokus
So = jarak benda
Si = jarak bayangan

Perbesaran bayangan (M)

atau

Dimana :
Hi = tinggi bayangan
Ho = tinggi benda

Untuk cermin cembung/lensa cekung : f = ( - )
Untuk cermin cekung/lensa cembung : f = ( + )
Jika Si (+) maka bayangan Nyata
Jika Si ( - ) maka bayangan Maya

Kekuatan Lensa (P)
Dimana :
P = kekuatan lensa (dioptri)
f = jarak focus lensa (satuannya harus cm)

6. Dispersi
Peristiwa terurainya cahaya putih menjadi spectrum warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu

Spectrum warna disebut deretan warna pokok
Cahaya putih disebut polikromatik (cahaya yang mengandung banyak /semua warna).
Dan masing-masing cahaya spectrum warna disebut monokromatik.

Pelangi
Terjadi karena sinar putihmatahari diuraikan oleh titik air hujan kemudian dipantulkan ke pengamat membuat pita-pita warna yang melengkung

Halo
Lingkaranputih dan berwarna yang kadang mengitari matahari atau bulan
Hal ini terjadi karena atmosfer bagian atas bersuhu rendah dan terbentuk titik-titik air atau butir-butir es

ALAT OPTIK

A. Mata
Bagian-bagian mata :
retina, lensa mata, pupil

jika bayangan benda di retina bersifat maya, terbalik, dan diperkecil maka mata akan dapat melihat bayangan tersebut.

Daya akomodasi adalah kemampuan mata untuk mengatur kecembungan lensa mata

Punctum proximum (PP/titik dekat)
Titik terdekat yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata berakomodasi maksimum
(jarak baca orang dewasa normal adalah 20 cm – 30 cm)

Punctum remotum (PR/titik jauh)
Titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata berakomodasi minimum
(jarak titik jauh relatif)

Cacat mata
a. Miopi (rabun jauh)
Lensa mata tidak bisa dalam kondisi pipih seperti semula, akibatnya jarak focus lensa lebih kecil. Sehingga bayangan dari PR ini jatuh didepan retina.
Agar dapat melihat dengan jelas, penderita dibantu oleh kacamata lensa negatif

b. Hipermetropi (rabun dekat)
Lensa mata tidak bisa dalam kondisi cembung seperti semula, akibatnya jarak focus lensa lebih besar. Sehingga bayangan dari PP ini jatuh di belakang retina.
Agar dapat melihat dengan jelas, penderita dibantu oleh kacamata lensa positif

c. Presbiopi (Mata tua)
Penyakit ini disebabkan oleh daya akomodasi penderita yang sudah berkurang karena sudah lanjut usia.
Penderita dibantu dengan kacamata lensa positif-negatif

B. Kamera
Bagian-bagiannya:
Diafragma : pengatur banyaknya cahaya yang masuk
Aperture : lubang cahaya
Lensa cembung : pembentuk bayangan
Shutter : pembuka dan penutup aperture

Sifat bayangannya : Nyata, terbalik, dan lebih kecil

C. Lup
Pada Lup hanya ada satu lensa cembung saja
Sifat bayangannya: maya, tegak, dan lebih besar

Letak objek di ruang I : Mata berakomodasi
Letak objek di titik focus : Mata tak berakomodasi

Perbesaran bayangan dengan mata berakomodasi maksimum



Perbesaran bayangan dengan mata berakomodasi maksimum

D. Mikroskop
Mikroskop terdiri dari satu lensa cekung (lensa okuler, dekat dengan mata) dan lensa cembung (lensa objektif, dekat dengan benda)

fobj < fok

Perbesaran bayangangannya

M = Mob x Mok

E. Teleskop
Teropong bintang terdiri dari satu lensa cembung (objektif) dan satu lensa cekung (okuler)
fobj < fok
LISTRIK STATIS

Atom
Bagian terkecil dari suatu benda
Di dalam atom terdapat 3 partikel penyusun atom:
Proton (bermuatan positif)
Neutron (tidak bermuatan)
Electron (bermuatan negatif)

Atom negatif :
Jika atom tersebut mengandung jumlah electron yang lebih banyak daripada jumlah protonnya

Atom positif
Jika atom tersebut mengandung jumlah electron yang lebih sedikit daripada jumlah protonnya

Atom netral
Jika atom tersebut mengandung jumlah electron yang sama dengan jumlah protonnya

Jika jumlah antara atom positif dan atom negatif tidak sama, maka benda bermuatan listrik

Ada dua jenis muatan listrik
a. Muatan negatif
Jika jumlah atom negatifnya lebih banyak daripada jumlah atom positifnya
Contoh :
Batang kacayang digosok-gosok kepada kain sutera
b. Muatan positif
Jika jumlah atom positifnya lebih banyak daripada jumlah atom negatifnya
Contoh :
Penggaris plastic yang digosok-gosokkan kepada kain wol
Sisir plastic yang digosok-gosokkan kepada rambut kering
Eboni yang digosok-gosokkan kepada kain wol

Jika muatan listrik yang sejenis didekatkan akan saling berjauhan/tolak-menolak
Jika muatan listrik yang berlawanan jenis didekatkan,maka akan saling tarik-menarik

Hokum Coulomb
“Besarnya gaya tarik-menarik atau tolak-menarik antara dua buah benda yang bermuatan listrik adalah berbanding lurus dengan besar mauatan listriknya dan berbanding terbalik dnegan kuadarat jarak antara kedua pusat benda”

F =k Q1.Q2 / r.r

Dimana :
F = gaya Coulomb (N)
Q =muatan listrik (C)
r = jarak antar muatan (m)
k = konstanta dielektrik ( 9 x 109 N m2 C2)

Induksi listrik (influensi)
Peristiwa pemisahan mauatan listrik (perpindahan electron) karena didekati oleh benda bermuatan listrik

Elektroskop
Alat yang berfungsi untuk mengetahui muatan listrikan suatu benda, berdasarkan peristiwa induksi listrik.

Petir
jika gaya tarik-menarik antara awan positif dengan awan negative atau antara awan bermuatan listrik dengan muatan listrik muka bumi maka akan terjadi loncatan electron. Inilah yang disebut petir

Medan listrik
Daerah yang masih dapat dipengaruhi oleh gaya tarik-menarik atau gaya tolak-menolak muatan listrik

Arah medan lsitrik adalah dari muatan positif (+) ke muatan negatif ( - )