Rumus Momentum dan Impuls – Materi Fisika Kelas 10

Ditulis pada Desember 3, 2023 oleh pbnbigesdi

Hai Sobat Zenius, artikel kali ini akan membahas tentang materi rumus momentum dan impuls kelas 10 beserta contoh soal dan pembahasannya. Apa itu? Yuk simak pengertiannya bareng gue.

Sebelum masuk ke penjelasan serta rumus momentum dan impuls, gue mau kasih gambarkan dulu supaya elo bisa kebayang seperti apa sih momentum itu. Oke, jadi gue punya dua buah bola: bola voli dan bola tenis.

Di antara kedua bola tersebut, apabila dijatuhkan dari tempat yang ketinggiannya sama, kira-kira bakal lebih sakit ketiban bola apa? Pasti lebih sakit ketiban bola voli ya, karena massanya lebih besar bola voli dibandingkan dengan bola tenis.

ilustrasi rumus momentum bola voli dan tenis — Materi momentum dan impuls (Arsip Zenius)

Nah, sekarang kalau gue punya dua buah bola tenis. Kemudian, bola tersebut dijatuhkan dari ketinggian yang berbeda, yaitu bola A dari ketinggian 1 m dan bola B dari ketinggian 10 m.

Kira-kira bakal lebih sakit ketiban bola yang mana? Simpan dulu jawabannya, gue bakal kasih tau jawabannya setelah kita ngebahas apa itu momentum.

ilustrasi rumus momentum dengan kecepatan berbeda — Contoh momentum (Arsip Zenius)

Sebelum lanjut, elo udah instal aplikasi Zenius belum nih? Sayang banget kalo belum. Soalnya elo bakal bisa nikmatin berbagai fitur gratis dan ribuan video pembahasan di app Zenius. Yuk, download sekarang sesuai dengan device yang elo pake yah di bawah ini!

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga!

Apa Itu Momentum?

Oke, kita semua tau kalau benda akan bergerak ketika ada gaya yang bekerja padanya. Nah gaya sendiri dipengaruhi oleh massa dan percepatan. Hayoo.. Masih ingat materi gaya kan? Yang lupa-lupa ingat, coba buka lagi pelajaran SMP tentang gaya >> Bab 07 Gaya.

Lalu, momentum sendiri dipengaruhi oleh apa ya? Bahas pengertiannya dulu yuk. Momentum adalah ukuran kesulitan untuk memberhentikan benda. Semakin berat benda, maka momentum akan semakin besar. Semakin cepat benda bergerak, maka momentum juga akan semakin besar.

Balik lagi ke ilustrasi bola tenis dan bola voli tadi. Bola voli dan bola tenis memiliki massa yang berbeda, di mana bola voli punya massa yang lebih besar dan kalau kita ketiban bola voli pasti rasanya bakal lebih sakit.

Nah, sekalian menjawab pertanyaan antar bola tenis tapi dengan kecepatan yang berbeda, jawabannya tentu bakal lebih sakit ketiban bola B yang kecepatannya jauh lebih besar daripada bola A.

Kalau momentum lebih besar, otomatis kita bakal lebih susah memberhentikan benda tersebut. Nah, sampai sini udah paham belum? Intinya semakin besar suatu ketinggian benda maka besar momentumnya akan ikut membesar juga.

Namanya juga materi momentum dan impuls, tentu elo juga harus belajar pengertian impuls nih sebelum ke rumus momentum dan impuls. Oh iya, keduanya juga berhubungan, lho.

Apa Itu Impuls?

Impuls adalah gaya yang diperlukan untuk membuat suatu benda menjadi bergerak. Tentu ada interval waktu tertentu di sana, biasanya terjadi dalam waktu yang singkat. Misalnya saat menendang bola.

Untuk membuat bola bergulir, maka diperlukan gaya dari seseorang dengan cara menendangnya. Ada selang waktu antara pergerakan kaki saat mengayunkan kaki hingga akhirnya mengenai bola dan menjadi bergerak.

Ada waktu kan yang dibutuhkan dari kaki mengayun hingga mengenai bola? Itu adalah impuls.

Masih bingung? Oke, gini deh simpelnya. Sebelum menendang bola, kecepatan bola tersebut 0, karena masih diam. Nah, sesaat setelah menendang bola tersebut, maka muncul perubahan kecepatan dari yang awalnya bola diam menjadi bergerak tentu ada kecepatan kan di sana, misalnya 2 m/s.

Impuls dari kejadian tersebut berarti momentum bola bergerak dikurangi dengan momentum bola diam. Bisa kita simpulkan besarnya perubahan momentum dari suatu benda adalah impuls.

Lho kenapa ujung-ujungnya ke momentum? Karena, ada hubungan antara momentum dengan impuls. Di mana, impuls adalah perubahan momentum. Supaya lebih jelas, elo bisa melihatnya nanti di pembahasan rumus momentum dan impuls serta hubungan di antara keduanya.

Sebelum lanjut ke rumus, gue mau ajakin elo main tebak-tebakan biar materi momentum dan impuls kelas 10 ini makin keinget. Jawab pertanyaan di bawah ini ya!

Dari pernyataan di bawah ini manakah yang bukan merupakan satuan impuls?

a. Satuan impuls adalah kg dan m/s
b. Satuan impuls adalah Ns dengan simbol huruf I

Udah penasaran dengan rumus momentum dan impuls? Lihat di bawah ini ya!

Rumus Momentum dan Impuls

Impuls dan momentum termasuk dalam besaran vektor, sehingga akan memiliki nilai dan arah. Momentum memiliki arah yang sama (searah) dengan kecepatannya. Arah impuls searah dengan gaya impulsifnya. Elo akan lebih memahami konsep kedua rumus momentum dan impuls setelah mengetahui rumus masing-masing berikut ini.

Rumus Momentum

Dari uraian tentang momentum atau yang dilambangkan dengan p di atas, elo tau kalau momentum dipengaruhi oleh massa (m) dan kecepatan (v), dengan masing-masing satuannya berturut-turut yaitu kg dan m/s. Secara matematis, berikut adalah rumus momentum:

p = m.v

Keterangan:

p : momentum (kg.m/s)

m : massa (kg)

v : kecepatan (v)

Massa merupakan suatu besaran skalar, karena dia gak punya arah. Sedangkan, kecepatan merupakan besaran vektor yang punya arahnya.

Nah, karena besaran skalar dan besaran vektor kalau disatukan akan menghasilkan besaran vektor, itulah mengapa momentum merupakan besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki arah. Jadi, ketika elo tau besaran momentum, berarti elo juga harus tau arahnya ke mana.

Sudah paham rumus momentum? Lanjut yuk ke rumus selanjutnya untuk melengkapi materi rumus momentum dan impuls ini

Rumus Impuls

Impuls dilambangkan dengan huruf “I” dengan satuannya yaitu Ns. Berikut ini adalah rumus impuls:

I = F.Δt

Keterangan:

I : impuls (Ns)

F : gaya impulsif (N)

Δt : perubahan waktu (s)

Lho, kok beda dari penjelasan di poin pengertian impuls? Di sana dijelaskan bahwa impuls adalah perubahan momentum, kok sekarang rumusnya beda lagi?

Nah, rumus impuls kalau berdiri sendiri itu memang seperti ini. Elo bisa mencari impuls dengan rumus ini ketika massa dan kecepatan gak diketahui. Tapi, kalau massa dan kecepatan diketahui, elo bisa gunakan rumus yang saling berhubungan tersebut.

Di atas sudah di bahas rumus momentum dan impuls masing-masing. Di bawah ini akan dibahas hubungan di antara keduanya. Cekidot!

Hubungan antara Momentum dan Impuls

Buat yang bertanya ada hubungan apa sih antara momentum dan impuls, kita bakal nemu jawabannya di poin ini. Hubungan keduanya dijelaskan dalam teorema impuls-momentum yang menyatakan bahwa impuls yang bekerja pada benda akan sama dengan perubahan momentum dari benda tersebut.

aplikasi rumus momentum dan impuls — Hubungan momentum dan impuls (Dok. Pexels)

Ingatkah elo dengan Hukum II Newton berikut ini?

“Gaya (F) yang diberikan pada suatu benda akan sama besarnya dengan perubahan momentum (Δp) per satuan waktu (Δt)”.

Nah, elo bisa melihat hubungan keduanya dari persamaan matematika sebagai berikut:

F = m.a (sesuai Hukum Newton II)

dimana,

a = Δv/Δt = (v2-v1) / Δt

sehingga,

F = m ((v2-v1) / Δt)

F.Δt = m.v2 – m.v1

F.Δt = p2 – p1

I = Δp

Itu dia hubungan antara momentum dan impuls. Di mana, impuls sama dengan perubahan momentum yang dialami suatu benda.

Jadi dapat disimpulkan persamaan yang tepat untuk menggambarkan hubungan momentum dan impuls yaitu I = Δp

Contoh Soal dan Pembahasan

Setelah elo mengetahui pengertian dan rumus momentum dan impuls, sudah mulai paham kan gambaran umumnya seperti apa? Supaya elo makin tergambar lagi dengan keduanya, simak contoh soal dan pembahasannya berikut ini ya!

Contoh Soal

Suatu bola memiliki massa 500 gram, kemudian dilemparkan secara horizontal ke ke tembok dengan kecepatan 30 m/s dan memantul kembali. Kalau bola tersebut dipantulkan dengan laju yang sama besar, maka berapakah besar impuls bola tersebut?

Pembahasan

Diketahui: m = 500 gram = 0,5 kg; v1 = 30 m/s; v2 = -30 m/s (dipantulkan dengan besar yang sama)

Ditanya: I

Jawab:

Kita gunakan rumus hubungan antara impuls dengan momentum.

I = Δp = m (v2-v1) = 0,5 (-30 – 30) = 0,5 (-60) = -30 Ns.

Negatif menunjukkan arah yang berlawanan dengan arah awalnya. Jadi, besar impuls bola tersebut adalah 30 Ns ke arah yang berbeda dengan awalnya (memantul).

Itu dia penjelasan mengenai rumus momentum dan impuls. Dari sini kita belajar bahwa segala hal, termasuk ayunan kaki sampai mengenai benda dan menyebabkan bergerak juga bisa dihitung ya.

Seru banget kan belajar Fisika bareng-bareng? Kalau elo mau belajar lebih jauh lagi tentang materi rumus momentum dan impuls, belajar bareng Zenius lagi yuk di Momentum, Impuls, dan Tumbukan dengan cara klik banner di bawah ini.

Rumus Momentum dan Impuls - Materi Fisika Kelas 10 9 — Klik banner dan ketik materi yang ingin dipelajari!

Tapi kalo mau lebih mantep lagi belajar matpel lainnya, elo bisa langganan paket belajar Zenius Aktiva Sekolah nih. Nanti elo bisa belajar dibimbing langsung sama Zen Tutor, memperdalam materi di video pembahasan, trus lanjut deh ngerjain latihan soal buat evaluasi. Lagi ada diskon, lho. Cek infonya dengan klik gambar di bawah ini, ya!

Selamat belajar, Sobat Zenius!

Baca Juga Artikel Fisika Lainnya

Rumus Energi Potensial dalam Fisika

Usaha dan Energi

Rumus Hukum Ohm dalam Rangkaian Listrik

Originally published: June 18, 2021
Updated by: Silvia Dwi & Arum Kusuma Dewi

…

Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat

Ditulis pada Desember 3, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Halo Sobat Zenius! Kali ini, gue mau bahas tentang persamaan kuadrat lagi, nih. Ya, seperti yang tertera pada judul, gue akan bahas rumus diskriminan, dari persamaan kuadrat, pengertian diskriminan, dan contoh soal beserta pembahasannya..

Kalau pada artikel-artikel sebelumnya, gue sudah pernah bahas tentang pemfaktoran, kuadrat sempurna, dan rumus ABC untuk mencari akar dari persamaan kuadrat. Jadi, ini merupakan materi lanjutan dari materi-materi sebelumnya.

Apa yang Dimaksud dengan Diskriminan?

Diskriminan adalah suatu nilai yang menjadi penentu sifat-sifat dari akar suatu persamaan kuadrat. Jadi, jenis akar dari persamaan kuadrat dapat ditentukan dengan cara mengetahui nilai diskriminan atau dapat dinotasikan dengan D, guys.

Rumus Diskriminan

Untuk mengetahui akar-akar dari persamaan kuadrat $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 130$ , Sobat Zen bisa menggunakan rumus ABC.

$Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 131$

Nah, Sobat Zen, rumus diskriminan itu ternyata dapat ditemukan dalam rumus ABC, lho. Rumus diskriminan adalah seperti di bawah ini, dengan a, b, dan c sebagai konstanta yang bersesuaian dengan persamaan kuadrat.

D = b² – 4ac

Lalu, rumus ABC dapat juga menjadi seperti ini. Sobat Zenius tahu, gak? Rumus ini dapat dipakai jika yang diketahui adalah nilai diskriminannya, lho.

$Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 132$

Diskriminan dalam rumus ABC menentukan jenis dari akar-akar persamaan kuadrat berupa bilangan real atau bilangan tidak real. Jenis akar-akar persamaan kuadrat $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 130$ adalah sebagai berikut, guys.

Jika D < 0 atau nilai diskriminan kurang dari 0, maka akar-akarnya adalah tidak real atau imajiner. $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 134$ .

Jika D > 0 atau nilai diskriminan lebih dari 0, maka akar-akarnya adalah real ( $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 135$ ) dan berbeda atau berlainan ( $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 136$ ).

Jika D = 0 atau nilai diskriminan sama dengan, maka akar-akarnya adalah real ( $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 135$ ) dan sama atau kembar ( $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 138$ ).

Sebelum lanjut bahas materi diskriminan persamaan kuadrat ini, yuk download dulu aplikasi Zenius-nya. Elo bisa dapet ribuan materi soal yang lebih lengkap beserta latihan soalnya. Ada beberapa fitur gratis juga lho yang bisa elo manfaatin. Klik gambar di bawah ya, sesuai dengan device yang elo pake!

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga!

Contoh Soal dan Pembahasan

Soal 1

Dari persamaan kuadrat $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 139$ , tentukan jenis akar persamaan kuadratnya!

Jawab:

D = b² – 4ac

D = $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 140$

D = 25 – 24

D = 1

Diketahui nilai diskriminan adalah 1 atau D = 1 > 0, maka persamaan kuadrat tersebut memiliki akar-akar real dan berlainan.

Soal 2

Persamaan kuadrat $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 141$ memiliki akar-akar yang berlainan, maka tentukan nilai b!

Jawab:

$Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 141$

$Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 143$

D = $Rumus Diskriminan pada Persamaan Kuadrat 144$

D = b² + 4b + 4 -16

D = b² + 4b – 12

b² + 4b – 12 > 0

(b + 6)(b – 2) > 0

Jadi, b < -6 atau b > 2

Sampai di sini saja materi diskriminan persamaan kuadrat kita kali ini. Eits, materi habis bukan berarti Sobat Zenius berhenti belajar, ya. Terus berlatih mengerjakan soal-soal untuk memantapkan penguasaan materi Sobat Zenius.

Kalo elo mau ganti cara belajar jadi yang lebih efektif, coba aja langganan paket belajar Zenius Aktiva Sekolah. Elo akan dibimbing para Zen Tutor yang asik, perdalam materi lewat video pembahasan, trus bisa evaluasi lewat try out deh. Klik gambar di bawah buat info selanjutnya ya!

Jangan lupa untuk ikuti keseruan Zenius di YouTube juga, ya! Sampai jumpa!

Hukum Hooke, Bunyi, Rumus, dan Contohnya

Ditulis pada Desember 2, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Pada tahun 1678, ilmuwan asal Inggris bernama Robert Hooke mempublikasikan Hukum Hooke atau yang disebut sebagai Hukum Elastisitas. Bagaimana konsep hukum tersebut?

Gue tiba-tiba teringat, akan momen menarik yang terjadi tahun 2021 lalu. Saat itu, ada seorang anggota girl group Korea bernama Tzuyu, yang sempat viral karena dikira merupakan seorang atlet panah di olimpiade.

Busur panah merupakan contoh implementasi Hukum Hooke. (Arsip Zenius)

Selain terkagum-kagum dengan kecantikannya, gue juga jadi penasaran sama satu hal. Kenapa ya, busur panah itu nggak bengkok atau rusak setelah digunakan, dan bisa kembali lagi seperti semula?

Aha! Ternyata jawabannya kita pelajari di mata pelajaran Fisika kelas 11 ketika membahas bab Elastisitas dan Hukum Hooke, lho.

Oleh karena itu, yuk kita bedah konsep Hukum Hooke, dimulai dari pengertian, rumus, hingga contoh soalnya.

Apa itu Hukum Hooke

Sebelum membahas lebih jauh soal hukum yang satu ini, ada baiknya kita mengetahui gimana sih awalnya hukum ini ditemukan.

Gue mau rekomendasi salah satu video Zenius yang keren banget. Video ini membahas tentang sejarah Hukum Hooke, gimana seorang ilmuwan asal Inggris menemukan suatu hukum dari rasa penasarannya.

Untuk mengakses videonya, langsung saja klik link di bawah ini.

Video: Sejarah Hukum Hooke

Oke, menarik banget ya kisah dalam video tersebut. Kita jadi mengetahui percobaan hukum hooke pada pegas yang menghasilkan bunyi Hukum Hooke seperti ini.

Biasanya, susunan kata dalam bunyi Hukum Hooke itu bisa berbeda-beda ya, Sobat Zenius. Namun, intisarinya sama, bahwa ketika gaya pegas itu makin besar, ya bendanya juga makin panjang.

Selain itu, hukum ini juga berbunyi bahwa kalau gaya yang diberikan pada suatu pegas nggak ngelebihin batas elastisitasnya, pertambahan panjangnya akan berbanding lurus sama gaya tadi.

Terus, gimana kalau seandainya gaya yang diberikan melebihi batas elastisitas? Yah, benda yang menerima gaya tersebut bisa mengalami perubahan.

Misalnya, meja yang kita tindih dengan tangan tidak terlihat berubah, kan? Namun, jika kita duduki, bisa saja patah.

Sampai sini, kira-kira Sobat Zenius bisa nggak nih menyimpulkan pengertian hukum ini dengan satu kalimat saja?

Hukum Hooke adalah sebuah hukum dalam bidang Fisika yang ditemukan oleh Robert Hooke, yang membahas mengenai sifat elastisitas benda (pegas).

Oh ya, hukum ini terkadang juga disebut sebagai law of elasticity, atau dalam bahasa Indonesia berarti hukum elastisitas.

Next, kita bahas rumusnya, yuk.

Baca Juga: Rumus Elastisitas Gaya Pegas – Materi Fisika Kelas 11

Rumus Hukum Hooke

Secara umum, rumus Hukum Hooke dapat dituliskan sebagai berikut.

F = k. Δx

Berikut ini keterangannya.

F = gaya yang diberikan (N)

k = tetapan gaya atau konstanta pegas (N/m)

Δx = pertambahan/perubahan panjang (m)

Sekarang, kita bahas komponen dalam persamaan tersebut satu per satu ya. Dimulai dari F yang merupakan gaya. Gaya ini merujuk pada gaya yang diberikan pada benda (pegas), sehingga menyebabkan perubahan panjang.

Baca Juga: Gaya Normal – Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal

Lalu untuk k, itu merupakan konstanta (tetapan gaya) benda (pegas). Maksudnya gimana tuh? Jadi, setiap benda itu memiliki karakteristik elastisitas tersendiri.

Misalnya, ada benda (pegas) yang gampang merenggang, seperti karet gelang dapur. Benda seperti itu mudah mengalami perubahan panjang dengan gaya yang relatif cukup kecil.

Beda lagi kasusnya dengan benda lain, misalnya busur panah tadi. Bila dibandingkan dengan karet gelang, busur panah relatif lebih sulit mengalami perubahan panjang. Sehingga, konstanta pegas busur panah dengan gelang dapur itu berbeda.

Selanjutnya Δx, yang mengacu pada pertambahan panjang benda (pegas). Seperti pada umumnya, simbol segitiga di sini melambangkan adanya perubahan panjang atau jarak.

Oke, barusan gue sudah tunjukkan rumus Hukum Hooke secara umum. Tapi Sobat Zenius, nggak asyik ya kalau belajar rumus itu cuma ngafalin doang.

Seharusnya, kita benar-benar memahami konsep gimana rumus tersebut bisa tercipta, sehingga kita nggak terpaku sama hafalan saja.

Nah, kebetulan banget nih, di Zenius, ada video tentang Hukum Hooke yang menjelaskan konsep rumus-rumus, percobaan Hukum Hooke, dan hubungannya dengan modulus elastisitas dengan seru dan jelas banget.

Kuy, langsung saja klik link di bawah ini, dan nonton videonya!

Video: Hukum Hooke

Wah, setelah nonton video tadi, kita bisa menyadari bahwa simpelnya, Hukum Hooke tentang pegas menjelaskan hubungan antara besar gaya dengan pertambahan panjang benda (pegas).

Menariknya, selain mempelajari rumus tadi, elo juga bisa mempelajari soal jenis pegas, lho. Umumnya, ada dua tipe pegas yang kita pelajari di kelas 10, yaitu rangkaian pegas seri dan paralel.

Nah, berhubung pegasnya itu lebih dari satu, kita perlu mencari konstanta tetapnya dong. Elo bisa melihat ilustrasi di bawah ini untuk rumus secara umumnya.

Mencari konstanta pada rangkaian pegas. (Arsip Zenius)

Nah, buat elo yang ingin benar-benar memahami bagaimana cara mendapatkan rumus di atas, elo wajib banget nonton video di bawah ini.

Video: Rangkaian Pegas Paralel

Wow, sejauh ini kita telah membahas sejarah, definisi, serta rumus Hukum Hooke. Selanjutnya, kita coba kerjakan contoh soal dan lihat pembahasannya, yuk.

Baca Juga: Perbedaan Tegangan dan Regangan Elastisitas – Materi Fisika Kelas 11

Contoh Soal Hukum Hooke

Berikut ini contoh soal dan pembahasannya.

Contoh Soal 1

Sebuah pegas sepanjang 30 cm digantungkan beban dengan massa 1 kg sehingga pegas memanjang menjadi 50 cm. Konstanta kekakuan pegas tersebut adalah… N/m.

A. 10

B. 50

C. 100

D. 150

E. 500

Pembahasan:

Jawaban contoh soal Hukum Hooke mencari konstanta pegas. (Arsip Zenius)

Contoh Soal 2

Sebuah pegas yang digantung vertikal pada sebuah statif diberi beban bermassa 300 gram. Jika panjang pegas mula-mula 20 cm dan konstanta pegas sebesar 75 N/m, maka panjang pegas setelah digantungi beban adalah….

A. 24 cm

B. 25 cm

C. 30 cm

D. 36 cm

E. 40 cm

Pembahasan:

Jawaban contoh soal Hukum Hooke mencari panjang pegas. (Arsip Zenius)

Untuk contoh soal lainnya, elo bisa mengakses video di bawah ini, serta mengerjakan fitur contoh soal dan tes evaluasi di aplikasi Zenius, ya!

Video: Contoh Soal Hukum Hooke

*********

Oke Sobat Zenius, itulah pembahasan singkat mengenai Hukum Hooke . Kalau elo ingin mempelajari materi Fisika lainnya dengan lebih dalam dan asyik, coba deh nonton video materi Zenius dan akses soal-soalnya.

belajar materi fisika di video pembahasan zenius

Pastikan elo log in akun Zenius elo ya supaya bisa akses video dan soalnya. Sampai di sini dulu artikel kali ini, dan sampai jumpa di artikel selanjutnya!

…

Hukum Gauss, Bunyi, Rumus, dan Contoh Soal

Ditulis pada Desember 1, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Kenapa ya rambut yang digosok-gosok dengan penggaris bisa berdiri? Ternyata, ini ada kaitannya dengan medan listrik yang dibahas di Hukum Gauss. Seperti apa?

Pernah nggak sih, elo lagi asyik-asyik jalan di mal, lalu memegang pagar pembatas lantai yang berbentuk silinder, dan tiba-tiba merasa seperti tersetrum?

Atau di lain waktu, elo pernah memegang sebuah gagang pintu bulat, yang tiba-tiba mengalirkan listrik? Wah, pasti elo tersentak kaget ya, untung biasanya aliran listriknya nggak besar.

Lalu ada lagi kasus menarik lainnya, nih. Elo pernah melihat seorang anak yang menggosok-gosok rambutnya dengan balon, terus rambutnya jadi berdiri?

Semua fenomena itu merupakan aplikasi Hukum Gauss dalam kehidupan sehari-hari, lho. Memangnya, apa itu Hukum Gauss?

Di mata pelajaran Fisika kelas 12, kita mempelajari Hukum Gauss pada Bab Listrik Statis. Nah, makin penasaran kan, apa sih sebenarnya Hukum Gauss itu?

Mari kita bahas apa itu Hukum Gauss, dengan membedah bunyi, rumus, dan contoh soalnya.

Bunyi Hukum Gauss

Jadi, apa itu Hukum Gauss? Hukum Gauss adalah hukum yang dikemukakan oleh seorang ahli matematika dan fisika asal Jerman, Carl Friedrich Gauss.

Pada hakikatnya, hukum ini berhubungan dengan distribusi muatan listrik yang kemudian menghasilkan medan listrik.

Simpelnya nih, menurut hukum ini, ada garis muatan listrik pada benda yang membentuk medan listrik dengan bentuk tertentu.

Umumnya, Hukum Gauss ini digunakan untuk menghitung kekuatan medan listrik pada objek simetris. Soalnya, kalau bendanya nggak simetris, medan listriknya jadi lebih sulit dihitung, Sobat Zenius.

Lantas, gimana ya bunyi Hukum Gauss? Elo bisa melihat bunyi Hukum Gauss pada ilustrasi di bawah ini.

Bisa dilihat di situ, Gauss menggunakan istilah “fluks listrik”, apa itu? Fluks listrik di sini dapat didefinisikan sebagai banyaknya garis medan listrik yang menembus permukaan luas. Coba deh lihat ilustrasi di bawah ini.

Tanda panah kuning yang bisa dilihat di ilustrasi tersebut, merupakan fluks listrik. Fluks listrik ini dipengaruhi oleh besar medan listrik.

Nah, fluks listrik ini bisa digunakan buat mengukur kekuatan medan listrik pada luas tertentu yang disebut permukaan Gauss. Luasnya bagaimana? Silahkan lihat ilustrasi di bawah ini.

Permukaan tiga dimensi tersebut biasa disebut sebagai permukaan Gauss. Gampangnya, permukaan inilah tempat fluks listrik dihitung.

Wah, sampai sini sudah jelas nih, ternyata setiap benda itu memiliki medan listrik, dengan fluks listrik yang bisa dihitung ya. Lantas gimana ya cara menghitung kekuatan medan listrik pada suatu benda?

Mari kita cari tahu dengan membahas rumusnya.

Baca Juga: 2 Rumus Medan Listrik dan Efeknya

Rumus Hukum Gauss

Sebelum membahas rumusnya, gue ingin kasih lihat gimana rumus Hukum Gauss yang dipelajari di SMA.

Berikut ini penjelasan komponen rumus tersebut.

= fluks listrik

Q = muatan yang dikelilingi oleh permukaan tertutup

ε_o = permitivitas ruang hampa

E = medan listrik (N/C)

A = luas permukaan (m²)

θ = sudut antara vektor medan listrik dengan garis normal

Oh ya, rumus yang berhubungan dengan Hukum Gauss itu sebenarnya bermacam-macam tergantung kasusnya, lho. Nggak cuma rumus itu saja.

Kira-kira, apa saja persamaan yang terdapat pada Hukum Gauss? Nah, kebetulan banget nih, ada video yang membahas rumus dan persamaan-persamaan dalam Hukum Gauss dengan asyik di aplikasi Zenius.

Elo tinggal klik link di bawah ini saja, agar langsung diarahkan ke playlist mengenai Hukum Gauss yang punya banyak fitur menarik seperti video materi, contoh soal, flashcard, dan latihan soal!

Video: Hukum Gauss

Gimana, Sobat Zenius? Sekarang elo sudah paham kan akan konsep Hukum Gaus dan rumus-rumusnya? Next, kita coba lihat contoh soalnya, yuk!

Baca Juga: Rumus Medan Magnet Akibat Arus Listrik

Contoh Soal Hukum Gauss

Berikut ini contoh soal dan pembahasannya.

Contoh Soal 1

Medan listrik sebesar 2.000 N/C melewati suatu bidang dengan luas permukaan sebesar 10 m² secara tegak lurus. Besarnya fluks listrik yang melewati permukaan bidang tersebut adalah… Nm²/C.

A. 2 x 10²

B. 2 x 10³

C. 2 x 10⁴

D. 2 x 10⁵

E. 2 x 10⁶

Pembahasan

Jadi, jawabannya adalah C.

Contoh Soal 2

Medan listrik sebesar 3.500 N/C melewati suatu bidang persegi dengan panjang sisi 2 m. Jika vektor medan listrik tersebut membentuk sudut 60^o terhadap garis normal, besar fluks listrik besar fluks listrik yang melalui permukaan bidang tersebut adalah… Nm²/C.

A. 3.500

B. 3.5003

C. 7.000

D. 7.0003

E. 14.000

Pembahasan

Besar fluks listrik bisa kita cari dengan rumus → =E.A.cosθ

Luas permukaan pada soal diketahui A =2² = 4m²

Maka, = 3500 . 4 . cos 60°

= 7.000 Nm²/C

Jadi, jawabannya adalah C.

Untuk contoh soal dengan berbagai kasus lainnya, elo bisa coba nonton video contoh soal dan mengerjakan fitur contoh soal di Zenius, lho.

Yuk, langsung saja klik link di bawah ini, dan nonton pembahasan contoh soal variasi bola konduktor.

Video: Contoh Soal Variasi Bola Konduktor

Contoh soal hukum gauss zenius education. — Yuk, nonton video contoh soal di Zenius! (Arsip Zenius)

*********

Oke Sobat Zenius, itulah pembahasan singkat mengenai Hukum Gauss kelas 12. Kalau elo ingin mempelajari materi Fisika lainnya dengan lebih dalam dan asyik, coba deh nonton video materi Zenius dan akses soal-soalnya.

Pastikan elo log in akun Zenius elo ya supaya bisa akses video dan soalnya. Sampai di sini dulu artikel kali ini, dan sampai jumpa di artikel selanjutnya!

Referensi

Radar: Gauss’s Law – Shmoop (n.d.)

…

7 Rumus Volume Bangun Ruang

Ditulis pada Desember 1, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Halo Sobat Zenius, apa kabar? Masih semangat belajar kan? Di artikel ini aku mau ngajak kamu belajar materi Volume Bangun Ruang Kelas 6. Yuk, baca artikel ini sampai selesai!

Sebelum lanjut bahas volume bangun ruang, aku mau tanya dulu nih, kamu sudah tahu kan apa itu bangun ruang? Apa sih bedanya dengan bangun datar? Langsung aja yuk kita bahas!

Jadi, bangun ruang adalah bangun tiga dimensi yang punya ruangan dan dibatasi oleh sisi. Bedanya sama bangun datar itu karena, bentuk bangun datar dua dimensi, gak punya ruangan, jadi paling cuma bisa mencari luas dan keliling aja.

Sedangkan, bangun ruang ini ada ruangannya, sehingga bisa diisi oleh suatu objek. Misalnya bak mandi bisa diisi air, kardus bisa dipakai menyimpan barang, pot bunga bisa diisi pasir, dll.

volume bangun ruang — Ilustrasi dua bangun ruang yang berbentuk bola dan kubus. (Dok. Pexels)

Nah, karena si bangun ini bisa diisi oleh suatu objek, maka kita bisa cari tau juga nih berapa banyak objek yang bisa masuk ke bangun tersebut. Kebayang gak? Misalnya bak mandi. Aduh bak mandi mulu nih contohnya. Gak apa-apa lah ya biar gampang, soalnya hampir semua rumah punya bak mandi kan?

Gini, karena Joni harus berangkat sekolah pagi ini, maka setelah bangun tidur dia mau langsung mandi. Pas nyampe kamar mandi, Joni kaget, karena bak mandinya kosong gak ada air. Dari situ Joni baru tau kalau ternyata bak mandinya merupakan bangun ruang berbentuk kubus ukuran 1 meter (yaelah kemana aja lo Joni).

Kemudian, Joni membuka kran supaya bak terisi penuh air. Sambil menunggu bak penuh, tolong bantu Joni menghitung berapa volume bak mandi tersebut ya teman-teman! (Kalian bisa jawab di kolom komentar ya buat bantu Joni supaya cepet mandi).

7 Rumus Volume Bangun Ruang - Materi Matematika Kelas 6 18 — Bak mandi atau *bathtub* bisa digolongkan sebagai bangun yang memiliki ruang (dok. giphy)

Apa Itu Volume?

Sebagai pengantar, tonton video di bawah ini dulu yuk!

Nah, dari video di atas, kita jadi tau nih kalau volume adalah seberapa banyak ruang yang bisa ditempati oleh suatu objek. Kalau kita ambil contoh bak mandi, berarti ruangnya adalah bak, sedangkan objeknya adalah air yang mengisi bak tersebut. Kalau ditanya berapa volumenya? Berarti jawabannya adalah jumlah air yang mengisi bak mandi.

Volume bisa kita hitung lho. Tapi, perhitungan volume berbeda-beda tergantung dari ruangnya. Ada ruang yang berbentuk kubus dan balok seperti bak mandi, ada juga bentuk lain seperti prisma, limas, tabung, kerucut, dan bola.

Sebenarnya, rumus volume itu datangnya dari mana sih? Ada yang penasaran sama kayak aku juga gak, guys? Langsung aja deh cus kita selidiki bersama-sama!

Sejarah Rumus Volume

Rumus volume ditemukan secara beragam oleh para ilmuwan, ada ilmuwan yang menemukan volume piramida/limas, bola, dll. Misalnya kita bahas volume bola yang ditemukan pertama kali oleh Archimedes dilansir dari Famous Scientists.

Ia tertarik untuk mencari tau lebih dalam tentang bentuk lingkaran, elips, hiperbola, bola, dan kerucut. Cara Archimedes untuk menemukan rumusnya sangat cerdas.

Awalnya, ia melihat permukaan bola yang sulit untuk dihitung, dibandingkan dengan permukaan yang jelas seperti kubus. Ya kita bayangin aja bentuk bola kayak gimana, mau mulai menghitung dari mana juga kan bingung karena bentuknya yang bulat.

Permukaan bola berubah arah di setiap titik, selain itu bola juga gak punya sudut dan tepi. Sedangkan, kalau mau menghitung kubus atau balok udah jelas ada sudut dan tepi. Lalu, gimana sih cara Archimedes menemukan perhitungan volume bola?

Pertama, Archimedes membayangkan memotong bola menjadi dua bagian. Dari situ, ia menemukan adanya permukaan datar yang bisa dengan mudah dihitung.

Kemudian, ia membayangkan meletakkan belahan bola tersebut menghadap ke bawah (jadi, permukaan yang datar dijadikan alas). Ia berimajinasi lagi, kalau setengah bola itu ditutupi oleh bentuk silinder yang ukuran alas dan tingginya sama, maka rumusnya pasti bisa diketahui. Seperti gambar di bawah ini.

sejarah rumus volume bola — dok. famousscientists.org

Dari imajinasinya tersebut, Archimedes semakin mendapatkan pencerahan. Ia kemudian menggunakan teknik salami 一memotong tipis berbentuk lingkaran一 secara berurutan dari ukuran kecil, membesar, dan semakin membesar hingga menutupi lingkaran terluarnya. Kemudian, ia mencoba untuk mempertimbangkan setiap irisan tersebut.

Hingga akhirnya, Archimedes menemukan bahwa volume belahan bola harus sama dengan volume silinder dikurangi volume kerucut. Hayo, volume tabung sama kerucut tau gak?

Volume tabung = 𝜋r2t

Volume kerucut = ⅓ 𝜋r2t

Volume belahan bumi harus sama dengan volume silinder dikurangi volume kerucut, mengurangi di sini berarti volume belahan bumi harus 2/3𝜋r3, dan karena volume bola adalah dua kalinya volume belahan bumi. Jadi, bisa diambil kesimpulan bahwa volume bola adalah 4/3𝜋r2.

Sedangkan, luas permukaan bola adalah 4𝜋r2. Kamu bisa lihat rumusnya lebih detil di poin tentang bola.

Rumus volume bangun ruang termasuk dalam ragam pembahasan rumus matematika. Untuk mempelajari kumpulan rumus lainnya, klik link artikel berikut: Kumpulan Rumus Matematika Lengkap dengan Keterangannya.

Rumus Volume Kubus

Siapa yang udah berhasil bantu Joni menghitung volume bak mandinya? Buat yang belum bantu karena belum tau caranya, tenang, Zen mau ngasih tau kamu tentang rumus volume kubus.

Ibaratkan kalau kubus ABCD.EFGH terisi penuh oleh kubus-kubus kecil, seperti rubik yang ada di sebelah kanannya. Nah, karena volume sendiri merupakan seberapa banyak objek yang bisa menempati suatu ruang, berarti kita hitung aja semua kubus-kubus kecil di dalamnya.

Berhubung bangun ruang di atas adalah kubus, di mana semua sisi-sisinya berjumlah sama, Maka, dapat diketahui pada gambar di atas, bahwa kubus terisi penuh oleh kubus-kubus kecil yang masing-masing tersusun oleh 3 buah pada sisi tinggi, panjang, dan lebarnya. Setelah itu tinggal kalikan deh, kalau masih belum percaya, coba hitung semua kubus kecilnya.

Jadi, s x s x s = 3 x 3 x 3 = 27. Sehingga, volume dari kubus di atas adalah 27 satuan volume.

Penjelasan dan contoh soal lengkap tentang rumus volume kubus dapat dibaca di artikel berikut: Rumus Kubus – Volume, Luas Permukaan, Ciri, dan Contoh Soal.

Rumus Volume Balok

Balok itu hampir sama seperti kubus, tapi panjang sisinya gak semuanya sama. Kalau yang semua sisinya sama itu kan namanya kubus, nah kalau yang panjangnya beda-beda disebut balok.

Nah, hampir sama kan seperti rumus kubus. Bedanya, ada panjang sisi balok yang berbeda. Jadi, bentuknya gak kotak banget yang 1x1x1 gitu, melainkan ada satu sisi yang lebih panjang.

Dari balok di atas, berarti volumenya: p x l x t = 3 x 2 x 2 = 12 satuan volume.

Penjelasan dan contoh soal lengkap tentang rumus volume balok dapat dibaca di artikel berikut: Rumus Balok – Volume, Luas Permukaan, Ciri, dan Contoh Soal.

Rumus Volume Prisma

Prisma itu yang kayak gimana sih? Prisma merupakan bangun yang sisinya merupakan bangun segiempat, sedangkan alas dan atapnya membentuk bangun datar lain, seperti segitiga, segilima, segienam, segidelapan, dll.

Nah, penamaan prisma mengikuti bentuk alasnya. Berikut adalah rumusnya.

Penjelasan dan contoh soal lengkap tentang rumus volume prisma dapat dibaca di artikel berikut: Rumus Prisma – Volume, Luas Permukaan, Sifat, Jaring-Jaring.

Rumus Volume Limas

Banyak yang masih suka kebalik antara bangun ruang limas dan prisma. Sebenarnya untuk membedakannya gak sulit kok, guys.

Meskipun penamaan keduanya berdasarkan bentuk alasnya. Namun, limas ini memiliki sisi-sisi berbentuk segitiga, sedangkan alasnya berbentuk bangun datar lain. Ada limas segitiga di mana alasnya merupakan bangun segitiga, limas segiempat dengan alasnya berbentuk segiempat, limas segilima, dll.

Nah, limas ini gak punya atap, guys. Jadi, bentuknya langsung mengerucut gitu. Kamu bisa langsung membayangkan bangunan Piramida Giza untuk memudahkan kamu mengenali limas.

Sekarang, kita masuk ke rumus volume limas yuk! Berikut adalah kumpulan rumusnya.

Menurut kamu, Piramida Giza termasuk dalam bentuk limas apa sih?

Penjelasan dan contoh soal lengkap tentang rumus volume limas dapat dibaca di artikel berikut: Rumus Volume Limas, Luas Permukaan, dan Jenisnya.

Rumus Volume Tabung

Bangun yang satu ini pasti udah gak asing kan buat kamu? Tabung merupakan bentuk silinder, contohnya pipa, gelas, botol, dll.

Ciri tabung ini memiliki 3 buah sisi, yaitu sisi alas dan tutup yang berbentuk lingkaran, serta sisi selimut yang bentuknya persegi panjang.

Uniknya, tabung gak punya titik sudut lho. Lalu, cara menghitung volume tabung gimana sih? Ini dia rumusnya.

Keterangan:

𝜋 (phi) = 22/7 atau 3,14.

r = jari-jari lingkaran pada alas atau tutup.

t = tinggi tabung dari alas sampai tutup.

Penjelasan dan contoh soal lengkap tentang rumus volume tabung dapat dibaca di artikel berikut: Rumus Tabung – Volume, Luas Permukaan, dan Contoh Soalnya.

Rumus Volume Kerucut

Kamu pernah pake topi ulang tahun gak? Atau kalau beli es krim suka pake cone gak? Naah, topi ulang tahun, cone, traffic cone, corong merupakan contoh bentuk kerucut. Udah kebayang kan gimana bentuknya.

Kerucut memiliki 2 sisi, yaitu alas yang berbentuk lingkaran dan sisi selimut yang berbentuk irisan lingkaran. Kerucut ini punya 1 titik puncak kayak limas, jadi dia gak punya tutup atau atap.

Gimana sih cara ngitung volume kerucut? Begini caranya.

Keterangan:

𝜋 (phi) = 22/7 atau 3,14.

r = jari-jari lingkaran pada alas.

t = tinggi kerucut dari alas sampai titik puncak.

Penjelasan dan contoh soal lengkap tentang rumus volume kerucut dapat dibaca di artikel berikut: Rumus Volume dan Luas Permukaan Kerucut.

Rumus Volume Bola

Siapa yang masa kecilnya selalu main bola sama temen-temen di lapangan? Cuuuung!!! Bentuk bola itu gimana sih?

Keterangan:

𝜋 (phi) = 22/7 atau 3,14.

r = jari-jari bola.

Bola berbentuk bulat yang merata ke segala arah. Selain itu, jari-jari bola juga sama panjangnya.

Penjelasan dan contoh soal lengkap tentang rumus volume bola dapat dibaca di artikel berikut: Rumus Bola – Volume, Luas Permukaan, dan Contoh Soalnya.

Itu dia rumus dan materi volume bangun ruang kelas 6 yang harus kamu tau dan pahami. Ada 7 bangun ruang yang kita udah tau cara menghitung volumenya, yaitu kubus, balok, prisma, limas, tabung, kerucut, dan bola.

Rumus mana sih yang masih susah buat kamu pahami? Tenang, Zen punya latihan soal dan pembahasan tentang materi ini lho. Kamu bisa mengaksesnya secara dengan klik banner di bawah ini.

soal dan pembahasan tentang materi volume bangun ruang

Originally Published: July, 13 2021
Updated By: Rizaldi Abror

…

Karakteristik Gelombang Bunyi, Rumus & Penerapannya

Ditulis pada November 30, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Hi Sobat Zenius, kali ini gue mau berbagi materi gelombang bunyi kelas 11, nih, lengkap dengan karakteristik, ciri, sifat-sifat dan rumusnya. Yuk simak tulisan ini sampai selesai.

Elo pernah kepikiran gak mengapa bunyi bisa terdengar? Mengapa bunyi yang dihasilkan di dalam studio musik tidak terdengar keras sampai ke luar ruangan? Mengapa kalau lagi di pesisir pantai harus bersuara lantang agar bisa didengar orang lain? Pertanyaan-pertanyaan ini dapat dijawab dengan konsep gelombang bunyi, Sobat Zenius.

Sebenarnya gelombang bunyi itu apa sih? Bukannya kita bisa mendengar bunyi karena punya telinga ya? Apa itu saja belum cukup? Penasaran kan? Lanjut yuk!

Apa Itu Gelombang Bunyi?

Suara atau bunyi merupakan gelombang merambat yang dihasilkan dari benda bergetar sebagai sumber bunyinya.

Sehingga gelombang bunyi adalah gelombang yang merambat melalui medium tertentu. Gelombang bunyi merupakan gelombang mekanik yang digolongkan sebagai gelombang longitudinal.

Kenapa gelombang longitudinal? Karena, arah rambat bunyi itu searah. Dan dikatakan sebagai gelombang mekanik, karena bunyi membutuhkan medium perambatan.

Jadi, sebelum sampai ke telinga kita, bunyi yang berasal dari sumber bunyi tersebut akan merambat terlebih dahulu di udara ataupun air.

Syarat bunyi dapat didengar ada 3: sumber bunyi, medium perambatan, dan pendengar.

Medium perambatan bunyi yang paling umum itu udara. Misalnya, temen elo lagi curhat, elo bisa dengar curhatan temen itu karena bunyi atau suara yang dia katakan merambat lewat udara. Bayangkan kalau kalian berdua curhatannya lagi di tempat kedap udara, suara temen elo itu tidak akan bisa didengar.

Sebelum lanjut bahas karakteristik, sifat sifat, dan rumus gelombang bunyi, yuk download dulu aplikasi Zenius. Elo bisa dapetin akses ke ribuan materi pelajaran, latihan soal, dan fitur-fitur gratis Zenius. Tinggal klik aja gambar di bawah sesuai gadget elo, ya!umus gelombang bunyi,

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga!

Klasifikasi Bunyi

Elo tau gak kalau normalnya kita hanya dapat mendengar bunyi di rentang frekuensi 20 – 20.000 Hz? Yap, jadi gelombang bunyi juga ada rentang frekuensinya gitu, Sobat Zenius. Nah, lihat rentangnya di bawah ini.

Infrasonik: bunyi yang memiliki frekuensi < 20 Hz. Normalnya, manusia tidak bisa mendengar bunyi ini. Yang bisa mendengar bunyi ini adalah hewan seperti anjing, jangkrik, gajah, hiu, dan laba-laba. Selain itu, bunyi infrasonik juga dimanfaatkan oleh seismometer untuk mendeteksi gempa bumi.
Audiosonik: bunyi yang memiliki frekuensi di kisaran 20 – 20.000 Hz. Nah, bunyi inilah yang bisa didengar oleh manusia.
Ultrasonik: bunyi yang memilki frekuensi > 20.000 Hz (20 KHz). Wah, tinggi banget frekuensinya! Berhubung bunyi ini sangat tinggi, jadi kita tidak bisa mendengarnya, guys. Yang bisa mendengar bunyi ini adalah kelelawar dan lumba-lumba. Selain itu, bunyi ini juga dimanfaatkan untuk USG (ultrasonografi) yang digunakan untuk mendiagnosa janin di dalam kandungan.

Nah, sekarang elo sudah mengetahui apa itu gelombang bunyi dan klasifikasinya. Sekarang lanjut ke karakteristik gelombang bunyi, yuk!

Karakteristik Gelombang Bunyi

Berikut ini yang merupakan karakteristik gelombang bunyi, yaitu:

Bunyi merupakan gelombang longitudinal.
Hanya merambat melalui medium padat, cari, dan gas. Dengan kata lain tidak dapat merambat pada ruang hampa.
Cepat rambat bunyi dipengaruhi oleh kerapatan medium perambatannya. Bunyi akan lebih cepat merambat pada medium yang memiliki kerapatan tinggi, yaitu medium padat.
Bunyi dapat memantul kalau gelombangnya mengenai suatu benda.

Sifat Sifat Gelombang Bunyi

Ternyata bunyi juga punya sifat-sifat ya, Sobat Zenius? Kira-kira apa saja sifat sifat dasar gelombang bunyi? Ada 6 sifat dan rumus gelombang bunyi yang harus elo ketahui.

Nah, sifat sifat gelombang bunyi sebenarnya sama dengan sifat dari gelombang. Masih ingat apa saja sifat gelombang? Mari kita bahas!

Refleksi

Tahu kan arti lainnya dari refleksi? Yap, refleksi atau pemantulan adalah sifat bunyi yang akan pertama dibahas. Ketika bunyi merambat melalui mediumnya, maka bunyi akan dipantulkan apabila mengenai permukaan benda yang keras. Misalnya, bunyi tersebut mengenai permukaan batu, kaca, ataupun besi.

Oh iya, contoh kasusnya begini, ketika elo berada di dalam gua, maka suara elo akan terdengar lebih keras akibat pantulan dari dinding gua. Tapi, sebelumnya gue akan sebutkan faktor yang mempengaruhi pemantulan bunyi dulu, antara lain:

Sudut bunyi yang datang sama dengan sudut bunyi yang terpantulkan. Nah lho, gimana tuh? Gini deh, misal bunyi datang 60° dari arah kiri, nah bunyi tersebut akan terpantulkan pada arah kanan sebesar 60° juga.
Arah datang, arah pantulan, dan garis normal bunyi di antara keduanya berada dalam satu bidang yang sama.

Reflaksi gelombang bunyi — Ilustrasi pemantulan bunyi.

Refraksi

Sifat selanjutnya adalah refraksi atau pembiasan. Sifat ini terjadi ketika ada bunyi yang melewati dua medium perambatan yang berbeda, misalnya melewati air dan udara, maka bunyi tersebut akan dibiaskan atau dibelokkan.

Difraksi

Sifat difraksi atau pelenturan ini berlaku apabila ada bunyi yang melewati celah sempit, maka bunyi tersebut akan dilenturkan.

Contohnya begini, ketika elo melewati gang sempit, elo akan tetap bisa mendengar orang-orang berbicara dari dalam ruangan atau di seberang gang, karena bunyi bisa melewati celah-celah sempit.

Efek Doppler

Sifat yang satu ini bakal menjelaskan kalau ada sumber bunyi yang menjauhi atau mendekati pendengar, maka frekuensi yang didengar oleh si pendengar akan naik turun (perubahan frekuensi). Bingung ah!

Oke gue coba kasih contoh. Misalnya elo lagi berdiri di pinggir jalan, tiba-tiba elo mendengar suara sirine ambulance dari kejauhan. Nah, ketika ambulance tersebut berjalan menjauh, maka suara sirine yang elo dengar akan lebih rendah. Berikut ini rumusnya:

Rumus efek dopler — Sumber: Zenius Video

Keterangan:

Fp: frekuensi yang didengar oleh pendengar (Hz).

Fs: frekuensi sumber bunyi (Hz).

v: cepat rambat bunyi di udara (m/s).

vp: kecepatan pendengar (m/s) à bernilai positif kalau pendengar mendekati sumber bunyi, negatif kalau pendengar menjauhi sumber bunyi, dan 0 kalau pendengar diam.

vs: kecepatan sumber bunyi (m/s) à Kebalikan dari vp: bernilai positif kalau sumber bunyi menjauhi pendengar, negatif kalau sumber bunyi mendekati pendengar.

Nah, efek doppler itulah yang menyebabkan frekuensi sirine ambulance berubah ketika mendekati atau menjauhi kita sebagai pendengar. Efek doppler juga akan berpengaruh ketika sumber bunyi dan pendengar bergerak relatif satu sama lainnya, lho Sobat Zenius.

Interferensi

Interferensi atau perpaduan ini terjadi apabila ada dua bunyi yang saling padu. Kalau keduanya memiliki frekuensi yang sama, maka bunyi yang dihasilkan akan semakin kuat. Namun, jika salah satu bunyi tersebut frekuensinya lebih rendah, maka bunyi yang akan terdengar hanya satu, yaitu yang lebih nyaring atau frekuensinya tinggi. Rumusnya adalah sebagai berikut:

Rumus (a) untuk perpaduan yang frekuensinya saling menguatkan (interferensi konstruktif).

Rumus (b) untuk perpaduan yang frekuensinya saling melemahkan (interferensi destruktif).

Pelayangan Gelombang

Sifat yang terakhir adalah pelayangan bunyi. Sifat yang satu ini menjelaskan apa sih? Jadi, sifat ini akan menjelaskan kalau ada dua bunyi yang berbunyi secara bersamaan, tetapi memiliki frekuensi yang berbeda. Berikut ini merupakan ilustrasi bunyi yang memiliki frekuensi berbeda.

Ilustrasi pelayangan bunyi — Pelayangan bunyi dengan frekuensi berbeda

Cara mencari frekuensi layangan itu bagaimana? Di bawah ini aku tulis rumusnya.

Frekuensi layangan (fL) = |f1 – f2|

Karena mutlak, jadi hasil dari frekuensi layangan selalu positif.

Menghitung Cepat Rambat Bunyi

Pada prinsipnya, rumus cepat rambat bunyi adalah sebagai berikut:

Keterangan: v (cepat rambat bunyi), s (jarak tempuh), dan t (waktu).

Seperti yang sudah dibahas di atas, kalau bunyi melalui medium perambatannya terlebih dahulu sebelum sampai ke gendang telinga. Nah, cepat rambatnya bunyi juga tergantung medium perambatannya.

Cepat rambat bunyi yang dipengaruhi oleh mediumnya, itulah mengapa suara di permukaan bumi dapat didengar dengan mudah. Karena di bumi terdapat medium perambatan bunyi, yaitu udara, sementara di luar angkasa tidak ada medium perambatan ini.

Bunyi tidak dapat merambat tanpa adanya medium sehingga tidak bisa merambat di luar angkasa.

Medium Padat

Elo ingat kan kalau bunyi akan lebih cepat merambat pada medium yang memiliki kerapatan tinggi. Nah, medium padat ini akan lebih cepat merambatkan bunyi dibandingkan dengan medium lainnya, karena penyusun zat padat itu sangat rapat. Persamaan dari cepat rambat bunyi yang melalui medium padat adalah sebagai berikut:

Keterangan: v (cepat rambat bunyi), E (modulus young), ρ (massa jenis).

Medium Cair

Medium selanjutnya adalah cair. Contohnya apa nih kira-kira? Yap, ada air tawar, air laur, air raksa, dll. Kecepatan rambat bunyi yang melalui medium cair lebih rendah dibandingkan dengan medium padat. Kenapa? karena, kerapatan molekul penyusunnya lebih longgar. Jadi, simpelnya bunyi yang diterima oleh pendengar akan lebih lama sampai dibandingkan melalui zat padat. Rumus persamannya begini:

Keterangan: v (cepat rambat bunyi), E (modulus young), ρ (massa jenis).

Medium Gas

Terakhir adalah medium gas. Contohnya adalah udara. Medium ini merupakan medium yang memiliki kecepatan rambat paling rendah dibandingkan kedua medium di atas. Hal ini dikarenakan molekul penyusun gas berubah-ubah dan menyebar.

Keterangan: v (cepat rambat bunyi), y (konstanta laplace), R (konstanta gas umum), T (suhu gas), M (massa molekul relatif gas).

Penerapan Gelombang Bunyi dalam Kehidupan Sehari-hari

Nah, barusan sudah membahas mengenai seluk-beluk gelombang bunyi nih. Sekarang, gue mau mengajak elo untuk mengeksplor lagi mengenai penerapan gelombang bunyi bagi kehidupan kita. Kira-kira sudah ada yang kepikiran belum apa saja sih penerapan dari gelombang bunyi ini? Kita bahas satu-satu ya.

Ultrasonografi (USG)

Di awal sudah dibahas kalau USG ini salah satu penerapan dari gelombang bunyi yang memanfaatkan frekuensi ultrasonik, yaitu yang frekuensinya lebih dari 20.000 Hz atau setara dengan 20 KHz.

Alat ini digunakan untuk melihat gambaran dari organ dalam, contohnya untuk melihat janin dalam kandungan. Kerja alat ini yaitu dengan menempelkan transducer ke permukaan tubuh yang akan dilihat gambaran dalamnya.

Kemudian, pada alat tersebut akan disalurkan listrik yang dapat menghasilkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi dan panjang gelombang tertentu. Nah, di sini juga memanfaatkan sifat gelombang bunyi yaitu pemantulan atau refleksi, di mana gelombang ultrasonik tersebut akan dipantulkan kembali menuju transducer.

Selanjutnya, gelombang tersebut akan diproses oleh mesin USG, sehingga akan muncul gambaran organ pada monitor.

Menghitung Kedalaman Laut

Pernah ngebayangin tidak bagaimana caranya mengukur kedalaman laut yang super duper dalam itu? Kalau pakai meteran ya tidak bisa dong. Lalu pakai apa?

Menghitung jarak kedalaman laut itu dengan memanfaatkan gelombang bunyi, yaitu ultrasonik. Gelombang ultrasonik akan dipancarkan ke dalam lautan secara garis lurus hingga mengenai penghalang, sehingga gelombang bunyi tersebut akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai gema.

Nah, waktu yang dibutuhkan gelombang tersebut untuk bergerak turun ke bawah hingga memantul lagi dan kembali ke atas itulah yang akan dihitung untuk mendapatkan jarak kedalaman laut.

Rumus menghitung kedalaman laut — Menghitung kedalaman laut menggunakan gelombang ultrasonik (sumber gambar: sumber.belajar.kemdikbud.go.id)

Cara menghitungnya bagaimana? Begini persamaannya:

Keterangan: s (kedalaman laut), v (kecepatan gelombang ultrasonik), dan t (waktu tiba gelombang ultrasonik).

Latihan Soal Gelombang Bunyi

Kamu sudah tahu konsep dari gelombang bunyi. Nah, biar lebih paham lagi kita latihan soalnya yuk!

Soal 1

Dengan menggunakan garpu tala berfrekuensi 1.368 Hz dan tabung resonator, bunyi keras pertama terjadi jika panjang kolom udara di atas permukaan air 6,25 cm. Kecepatan bunyi di udara pada saat itu adalah….

Pembahasan

Soal 2

Sebuah sirine pada mobil pemadam kebakaran dengan frekuensi 2.000 Hz mendekati seseorang yang memancarkan bunyi dengan frekuensi yang sama. Bergerak mendekati mobil pemadam kebakaran (saling mendekati). Jika pemadam kebakaran mendekat dengan kecepatan 30 m/s dan pendengar mendekat dengan kecepatan 20 m/s, maka pelayangan bunyi yang didengar oleh pendengar adalah….

Pembahasan

Nah itulah materi gelombang bunyi kelas 11. Semoga elo dapat memahami materi ini dengan baik ya Sobat Zenius. Gitu Sobat Zenius, kalau elo masih ingin tahu materi fisika lainnya langsung aja ya klik banner, ya!

Pelajari materi Fisika di video materi belajar Zenius

Kalo elo mau ganti cara belajar biar lebih efektif, gue mau rekomendasiin elo untuk langganan paket belajar Aktiva Sekolah. Elo bisa belajar dari video materi premium, ngerjain tryout, tanya jawab sama Zen Tutor di live class dan berbagai fasilitas seru lainnya. Klik gambar di bawah ini buat info lengkapnya, ya!

Baca Juga Artikel Fisika Lainnya

Materi Konsep Dasar Termodinamika

Konsep Energi Fisika

Ngerjain Soal Fisika, First You Have to Think

Originally Published: December 25, 2020
Updated by: Arieni Mayesha & Arum Kusuma Dewi

…

Rumus Luas Juring & Tembereng Lingkaran

Ditulis pada November 30, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Hai Sobat Zenius! Di artikel kali ini, gue bakal jelasin rumus luas juring dan tembereng lingkaran, cara menghitung, contoh soal dan pembahasannya.

Sebelum masuk ke rumus luas juring lingkaran dan tembereng, elo harus udah bisa dan paham konsep luas dan keliling lingkaran dulu, ya. Materi lengkap lingkaran serta unsur-unsurnya bisa elo klik di sini.

Apa Itu Juring dan Tembereng?

Juring lingkaran adalah bagian daerah dalam lingkaran yang dibatasi oleh dua buah jari-jari lingkaran dan sebuah busur yang diapit oleh kedua jari-jari lingkaran tersebut.

Sedangkan tembereng lingkaran adalah bagian daerah dalam lingkaran yang berada di antara busur dan tali busur.

Elo bisa liat gambar di bawah ini:

Bagian juring dan tembereng — Ilustrasi juring dan tembereng (Arsip Zenius)

Gak cuma lingkaran keseluruhan, bagian dalam lingkaran seperti juring dan tembereng juga bisa kita hitung luasnya, loh. Mari simak rumusnya.

Eits, tapi sebelum lanjut ke rumus luas tembereng dan juring lingkaran, pastiin dulu elo instal aplikasi Zenius ya! Elo nanti bisa dapet akses ke ribuan materi soal, latihan soal yang lengkap, dan nyobain fitur-fitur gratis. Klik gambar di bawah, ya!

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimalin persiapan elo sekarang juga!

Rumus Luas Juring Lingkaran

Untuk mencari luas juring lingkaran, elo bisa kalikan luas lingkaran dengan hasil bagi sudut pusat dibagi 360°.

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 129$ ) x π x r²

Dengan keterangan:

LJ = Luas Juring

a = sudut pusat

π = 3,14 atau $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 130$

r = jari-jari lingkaran

Contoh soal:

Diketahui sebuah lingkaran memiliki jari-jari 7 cm dengan sudut pusat juring 60°. Hitunglah luas juring tersebut!

Jawab:

Diketahui r = 7 cm, sudut pusat juring = 60°

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 129$ ) x π x r²

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 129$ ) x $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 130$ x 7 x 7

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 134$ ) x 22 x 7

LJ = 25,66 cm²

Maka luas juring yang diarsir di atas adalah 25,66 cm²

Lalu, untuk mencari luas bagian yang tidak diarsir di atas, kita bisa pake cara dan rumus yang sama, tapi karena sudut pusat (a) bagian tersebut belum diketahui, maka cari dulu a, dengan rumus

a = 360° – sudut pusat juring (yang telah diketahui)

Maka a = 360° – 60°

a = 300°

Lalu masuk ke rumus luas juring

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 129$ ) x π x r²

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 136$ ) x $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 130$ x 7 x 7

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 138$ ) x 22 x 7

LJ = 128,33 cm²

Maka luas bagian yang tidak di arsir pada lingkaran di atas adalah 128,33 cm².

Rumus Luas Tembereng Lingkaran

Untuk mencari luas tembereng pada lingkaran cukup mudah, kita tinggal selisihkan luas juring dan luas segitiga. Syarat utamanya, ya simply kita perlu mencari tahu luas juring dan luas segitiga.

Coba lihat gambar di bawah ini:

Daerah yang diarsir di atas merupakan tembereng AB. Untuk menghitung luas tembereng AB yang diarsir tersebut dapat kita cari dengan mengurangkan luas juring AOB dengan luas segitiga AOB.

Jadi, rumus mencari tembereng yaitu:

LT = LJ – LΔ

Dengan keterangan:

LT = Luas Tembereng

LJ = Luas Juring

LΔ = Luas segitiga

Contoh soal:

Perhatikan gambar lingkaran di bawah ini

Juring Tembereng — Tembereng pada lingkaran (Arsip Zenius)

Hitunglah luas bagian yang diarsir (tembereng) pada lingkaran tersebut!

Jawab:

Diketahui jari-jari (r) pada lingkaran di atas adalah 14 cm, dengan sudut pusat juring 90 derajat. Lalu untuk mencari luas tembereng, jelas kita perlu mencari dahulu luas juring. Jadi, masukkan dulu rumus luas juring

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 129$ ) x π x r²

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 140$ ) x $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 130$ x 14 x 14

LJ = ( $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 142$ ) x 22 x 2 x 14

LJ = 154 cm²

Luas juring sudah diketahui, sekarang mencari luas segitiga. Masuk ke rumus luas segitiga sama sisi, yaitu

LΔ = $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 143$ x alas x tinggi

LΔ = $Menghitung Luas Juring dan Tembereng Pada Lingkaran 143$ x 14 x 14

LΔ = 98 cm²

Setelah tahu luas juring dan segitiga, baru masuk ke rumus luas tembereng

LT = LJ – LΔ

LT = 154 cm² – 98 cm²

LT = 56 cm²

Maka, luas tembereng adalah 56 cm².

Nah jadi begitu cara menghitung luas tembereng dan juring lingkaran. Mudah bukan?

Biar makin mantap, Zenius punya beberapa paket belajar yang bisa lo pilih sesuai kebutuhan lo. Di sini lo nggak cuman mereview materi aja, tetapi juga ada latihan soal untuk mengukur pemahaman lo. Yuk langsung aja klik banner di bawah ini!

Semoga bermanfaat dan jangan lupa sering latihan ya, guys!

Baca Juga Artikel Lainnya

Pohon Faktor: Cara Menghitung KPK Dan FPB Menggunakan Pohon Faktor

Kerucut: Menghitung Apotema, Luas Volume, Selimut, Dan Permukaan Kerucut

Originally Published: September 9, 2021
Updated By: Arum Kusuma Dewi

…

Rumus Luas Permukaan Prisma, Volume, Sifat dan Jaring-Jaring

Ditulis pada November 30, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Hi, Sobat Zenius, di artikel ini gue mau ngajak elo ngebahas rumus luas permukaan prisma, volume, sifat hingga contoh soal dan penyelesaiannya. Yuk, baca artikel ini sampai selesai!

Sebelum lebih jauh, elo tentu sudah belajar tentang bangun ruang, kan? Nah, prisma ini merupakan salah satu jenis bangun ruang. Masih ingat nggak prisma itu yang seperti apa?

Yuk, langsung saja kita bahas rumus luas permukaan prisma dan contoh soalnya!

Apa Itu Prisma?

Elo pernah memperhatikan atap rumah nggak? Bagaimana bentuknya? Ada sisi yang sama penampangnya, kan? Yap, sisi segitiga yang berada di depan sama dengan bagian belakangnya. Selain itu, penampang sampingnya juga memiliki bentuk yang sama, yaitu persegi panjang.

Rumus luas permukaan prisma digunakan untuk menghitung luas permukaan bangunan. — Ilustrasi atap rumah merupakan bangun ruang prisma segitiga (Dok. Pixabay.com)

Prisma adalah bangun ruang (tiga dimensi) yang memiliki alas identik dan penampang yang sama. Muka prisma biasanya berupa jajar genjang atau persegi panjang, sedangkan alasnya berupa poligon (sisi banyak). Bisa kita lihat pada penampang prisma sebagai berikut.

luas permukaan prisma segitiga — Ilustrasi bagian dari prisma (Dok. Byjus.com)

Rumus Prisma

Setelah mengetahui apa itu prisma, selanjutnya kita pelajari rumus luas permukaan prisma beserta volumenya, yuk!

Luas Permukaan Prisma

(2 x luas alas) + (keliling alas x tinggi)

Volume Prisma

Luas alas x tinggi

Tapi, rumus tersebut elo sesuaikan lagi dengan luas alas dari masing-masing bentuk alasnya ya.

Rumus prisma termasuk dalam ragam rumus bangun ruang. Kamu bisa belajar rumus bangun ruang selengkapnya di sini: Rumus Volume Bangun Ruang & Rumus Luas Permukaan Bangun Ruang.

Jenis Prisma dan Rumusnya

Oh iya, bentuk prisma tidak hanya seperti pada gambar di atas lho, guys. Ada berbagai bentuk prisma, seperti prisma segitiga, prisma segi lima (pentagon), dan prisma segi enam (hexagon).

Bahkan, kubus dan balok juga termasuk ke dalam bangun prisma persegi. Tapi, sekarang gue akan fokus membahas prisma selain yang persegi ya.

Rumus Prisma Segitiga

V = (½ x a x t) x tinggi

Lp = (2 x a) + (kel alas x t)

Untuk mempelajari rumus prisma segitiga dan contoh soal lengkapnya, baca artikel berikut: Rumus Volume dan Luas Permukaan Prisma Segitiga.

Rumus Prisma Segi Lima (Pentagonal)

V = (1,72 x s x s) x tinggi

Lp = (2x (1,72 x s x s)) + (kel alas x t)

Rumus Prisma Segi Enam (Hexagonal)

V = (2,598 x s x s) x tinggi

Lp = (2 x (2,598 x s x s)) + (kel alas x t)

Rumus Prisma Segi Delapan (Oktagonal)

V = (3/23 x s x s) x tinggi

Lp = (2 x (3/23 x s x s)) + (kel x t)

rumus prisma dan jenis prisma — Ilustrasi 4 jenis prisma beserta rumus volume dan luas permukaannya (Dok. Zenius)

Sifat dan Jaring-Jaring Prisma

Nah, setelah mempelajari mengenai jenis dan rumus prisma, selanjutnya gue akan menjelaskan mengenai sifat dan jaring-jaring prisma berdasarkan jenis yang telah disebutkan sebelumnya. Simak penjelasan berikut ini.

Prisma Segitiga

Prisma segitiga memiliki alas dan tutup yang berbentuk segitiga dengan sisi-sisi tegak yang berbentuk persegi panjang. Berikut sifat dari prisma segitiga:

Mempunyai 5 buah sisi (3 bidang sisi tegak berbentuk persegi panjang dan 2 bidang sisi alas dan tutup berbentuk segitiga)
Mempunyai 6 titik sudut
Mempunyai 9 rusuk (3 rusuk merupakan rusuk tegak)

Prisma Segi Lima

Seperti namanya, prisma segi lima terdiri dari tutup dan alas yang berbentuk segi lima dan sisi tegak yang berbentuk persegi panjang. Berikut sifat dari prisma segi lima:

Mempunyai 7 buah sisi (5 bidang sisi tegak berbentuk persegi panjang dan 2 bidang sisi alas dan tutup berbentuk segi lima)
Mempunyai 10 titik sudut
Mempunyai 15 rusuk (5 rusuk merupakan rusuk tegak)

Prisma Segi Enam

Prisma segi enam memiliki alas dan tutup berbentuk segi enam dan sisi berbentuk persegi panjang. Berikut sifat dari prisma segi enam:

Mempunyai 8 buah sisi (6 bidang sisi tegak berbentuk persegi panjang dan 2 bidang sisi alas dan tutup berbentuk segi enam)
Mempunyai 12 titik sudut
Mempunyai 18 rusuk (6 rusuk merupakan rusuk tegak)

Prisma Segi Delapan

Prisma segi delapan memiliki alas dan tutup berbentuk segi delapan dan sisi berbentuk persegi panjang. Berikut sifat dari prisma segi delapan:

Mempunyai 10 buah sisi (8 bidang sisi tegak berbentuk persegi panjang dan 2 bidang sisi alas dan tutup berbentuk segi delapan)
Mempunyai 16 titik sudut
Mempunyai 24 rusuk (8 rusuk merupakan rusuk tegak)

Contoh Bangun Prisma dalam Kehidupan Sehari-hari

Pada umumnya, prisma merupakan suatu bangun ruang tiga dimensi (3D) yang terdiri dari alas dan tutup yang memiliki bentuk yang sama. Kedua bidang tersebut dihubungkan oleh sisi tegak yang persegi panjang.

Dalam kehidupan sehari-hari, pasti elo udah sering banget menemukan contoh bangun prisma, seperti:

Atap Rumah

Atap rumah merupakan salah satu contoh dari bangun prisma segitiga yang paling sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Atap rumah terdiri dari alas dan tutup yang berbentuk segitiga dan sisi tegak berbentuk persegi panjang.

Tenda

Contoh prisma segitiga lainnya yang sering ditemukan dalam kehidupan sehari-hari adalah tenda. Sama seperti atap rumah, tenda juga memiliki alas dan tutup berbentuk segitiga dan sisi tega berbentuk persegi panjang.

Sarang Lebah

Sarang lebah merupakan salah satu contoh dari prisma segi enam. Contoh lain untuk jenis prisma ini adalah paving blok (ubin).

Potongan Kue

Potongan kue yang biasanya kita makan saat perayaan ulang tahun juga merupakan contoh dari prisma segitiga.

Jadi, sebenarnya ada banyak contoh dari prisma yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Bisa gak elo menyebutkan contoh lainnya?

Oh iya, buat elo yang belum punya aplikasi Zenius, yuk download app-nya dengan klik banner di bawah ini, sekarang! Pilih button yang sesuai device yang elo gunakan ya!

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga!

Contoh Soal Prisma dan Pembahasannya

Sekarang, kita lihat contoh soal, yuk. Agar elo bisa semakin paham mengenal bangun ruang prisma.

Soal

Sebuah prisma segitiga memiliki penampang sebagai berikut:

Tentukan luas permukaan dan volume prisma tersebut.

Pembahasan

Rumus:

Luas permukaan = (2 x luas alas) + (keliling alas x tinggi)

Luas alas = ½ x alas x tinggi = ½ x 6 x 4 = 12 cm persegi.

Keliling alas = 6 + 5 + 5 = 16 cm.

Jadi, luas permukaan prisma = (2 x 12) + (16 x 12) = 24 + 192 = 216 cm persegi.

Rumus:

Volume prisma = Luas alas x tinggi

Jadi, volume prisma = 12 x 12 = 144 cm kubik.

———-

Seru banget, kan, belajar bangun ruang, khususnya bangun prisma? Pastinya dong. Semoga penjelasan mengenai bangun prisma di atas bermanfaat. Have a nice day!

Khusus buat elo, Sobat Zenius yang ingin nilai rapor yang baik, sekaligus meningkatkan pemahaman pada semua materi pelajaran SMA kelas 10, 11, 12, elo bisa berlangganan Zenius Aktiva Sekolah.

Di paket ini, elo bakal diberi akses ke ribuan video belajar premium, dibimbing langsung oleh tutor di fitur live class, ikutan try out dan latihan soal biar elo makin jago jawab soal-soal ujian. Yuk, cari tahu info lengkapnya dengan klik banner di bawah ini!

Baca Juga Artikel Matematika Lainnya

Rumus Matematika Lengkap

Induksi Matematika untuk Membuktikan Rumus

Rumus Luas dan Keliling Segitiga

Originally published: February 10, 2021
Updated by: Maulana Adieb & Rizaldi Abror

…

Rumus Tekanan Hidrostatis, Contoh Soal & Pembahasannya

Ditulis pada November 29, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Hai, Sobat Zenius, apa kabar? Di artikel Materi Fisika Kelas 11 ini, gue mau ngebahas rumus tekanan hidrostatis dan cara menghitungnya. Materi ini sering muncul di ujian dan UTBK lho. Yuk baca artikel ini sampai selesai!

Bicara soal tekanan hidrostatis, gue mau ngasih contoh sederhana nih. Di antara elo tentu pernah berenang kan? Adakah Sobat Zenius yang pernah menyelam di laut? Coba ingat-ingat, saat elo berenang dan menyelam di laut misalnya, apa yang elo rasakan?

Saat elo berenang atau menyelam di laut, elo pasti merasakan perbedaan tekanan air yang ada di permukaan dengan yang lebih dalam kan? Kalau elo mencoba menyelam lebih dalam, tubuh elo akan terasa lebih berat. Itulah kenapa saat menyelam, elo butuh perlengkapan khusus, yaitu fins atau kaki katak buat memudahkan pergerakan elo di dalam air.

Kenapa sih hal itu bisa terjadi? Apakah di dalam air juga bisa mengalami tekanan? Yap bisa, makin dalam suatu titik dari permukaan zat cair maka tekanan hidrostatisnya lebih besar.

Sehingga semakin dalam menyelam, maka elo terkena tekanan hidrostatis yang lebih besar. Tekanan ini juga terjadi pada semua benda yang ada di dalam air, lho. Tekanan yang elo rasakan itu ada perhitungannya, jadi, elo bisa tahu nih berapa besar tekanan yang elo rasakan jika menyelam di kedalaman tertentu.

Untuk mengetahui besaran tekanan itu, elo perlu menggunakan rumus dan cara menghitung tekanan hidrostatis. Yuk, kita bahas lebih jauh. Simak penjelasan di bawah ini ya!

Apa Itu Tekanan Hidrostatis?

Dari analogi di atas, elo sudah dapat gambaran kan apa sih tekanan hidrostatis itu? Intinya, tekanan hidrostatis merupakan tekanan yang ditimbulkan oleh zat cair diam pada suatu kedalaman tertentu ke semua arah.

Tadi kan udah dikasih contoh tentang menyelam di kedalaman tertentu, misalnya di laut.

Tekanan hidrostatisnya diakibatkan oleh air laut terhadap penyelam. Ada tekanan air dari atas penyelam, dari samping, bahkan dari bawah. Nah, tekanan tersebut dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Elo bisa lihat contoh dan rumus tekanan hidrostatis dalam ilustrasi berikut ini.

Rumus tekanan hidrostatis dituliskan dengan P = PGH. Pelajari cara mencari tekanan hidrostatis di artikel ini! — Saat menyelam, kamu akan mengalami tekanan hidrostatis yang dipengaruhi oleh massa jenis, gravitasi, dan ketinggian

Saat menghitung rumus tekanan hidrostatis, elo bakal nemuin kalau besarnya tekanan hidrostatis juga tergantung pada ketinggian zat cair, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi bumi. Gravitasi inilah yang menyebabkan partikel-partikel zat cair menekan partikel lain di bawahnya hingga ke dasar zat cair tersebut.

Makanya, semakin dalam menyelam di air, penyelam akan lebih sulit berenang. Karena, tekanan dari atas semakin besar juga. Tapi, perlu diingat bahwa kedalaman penyelam atau suatu benda berada, tidak berpengaruh terhadap massa jenis zat cair, berat benda, luas permukaan zat cair, maupun bentuk wadahnya.

Pokoknya semua itu tetap deh, gak akan berpengaruh terhadap tekanan hidrostatis.

Sifat dan Faktor yang Mempengaruhi Tekanan Hidrostatis

Nah, sebelum mencari cara menghitung tekanan hidrostatis, elo perlu tahu tentang sifat dan faktor yang mempengaruhi tekanan hidrostatis, sebagai berikut:

Tekanan hidrostatis ke segala arah memiliki ukuran yang sama besar.
Tekanan hidrostatis tergantung pada kedalaman, massa jenis zat cair, dan percepatan gravitasi.
Tekanan hidrostatis tidak bergantung pada bentuk wadahnya.

Nah, sekarang udah makin paham ya pengertian dan sifat dari tekanan hidrostatis.Oh iya, sebelum lanjut ke pembahasan rumus tekanan hidrostatis dan contoh soalnya, buat elo yang belum punya aplikasi Zenius, elo bisa download apps-nya dengan klik banner di bawah ini. Pilih button yang sesuai dengan device yang elo gunakan ya!

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimalin persiapan elo sekarang juga!

Rumus Tekanan Hidrostatis

Untuk menemukan cara menghitung tekanan hidrostatis, elo perlu menerapkan rumus berikut:

Ph = ρ.g.h

Keterangan:

Ph : tekanan hidrostatis (N/m3) atau (Pa)

ρ : massa jenis zat (kg/m3)

g : percepatan gravitasi (m/s2)

h : tinggi (m)

Jadi, secara nggak langsung persamaan matematis dari tekanan hidrostatis adalah Ph = ρ.g.h

Contoh Soal Tekanan Hidrostatis dan Pembahasannya

Supaya lebih paham tentang rumus tekanan hidrostatis, langsung aja deh kita masuk ke contoh soal dan pembahasan berikut ini, yuk!

Contoh Soal

Seorang penyelam berada di kedalaman 10 m di bawah permukaan air. Jika massa jenis air adalah 1.000 kg/m3, dengan gravitasinya 10 m/s2. Maka, tekanan hidrostatis yang dialami ikan sebesar….

Pembahasan

Diketahui: h = 10 m; ρ : 1.000 kg/m3; g : 10 m/2.

Ditanya: Ph

Jawab:

Ph = ρ.g.h = 1.000 kg/m3 . 10 m/s . 10 m = 10^5 Pa.

Jadi, tekanan hidrostatis yang dialami ikan adalah 10^5 Pa.

Penerapan Tekanan Hidrostatis dalam Kehidupan Sehari-hari

Rumus tekanan hidrostatis ternyata sering kita temui di kehidupan sehari-hari, lho. Meskipun, terkadang elo mungkin gak menyangka bahwa aktivitas tersebut menggunakan konsep hidrostatis.

Pada dasarnya tekanan hidrostatis membantu elo untuk mempelajari dan mengamati sifat-sifat cairan ketika mereka hadir dalam keadaan setimbang.

Ini adalah tekanan yang diberikan oleh molekul-molekul cairan karena gaya gravitasi yang ada di dalamnya atau antara molekul dan dinding wadah.

Contoh penerapan tekanan hidrostatis dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:

Mengukur Volume Bangun Ruang

Rumus tekanan hidrostatis, digunakan untuk menghitung volume suatu objek yang memiliki geometri sempurna secara lebih mudah.

Tapi, gimana kalo elo disuruh untuk menghitung volume benda yang memiliki geometri abstrak atau serampangan.

Untuk mengukur volume benda seperti itu, salah satu metode terbaik adalah menggunakan gaya hidrostatik.

Caranya adalah merendam objek ke dalam wadah berisi cairan dan mengukur jumlah air yang dipindahkan (tumpah) setelah dimasukkan objek.

Banyaknya air yang dipindahkan karena benda yang dicelupkan ke dalam wadah sama dengan volume yang dimiliki benda tersebut.

Untuk Pengobatan

Menggunakan rumus tekanan hidrostatis untuk mengukur besarnya tekanan zat cair (fluida), ternyata memiliki manfaat di dunia pengobatan. Salah satunya yaitu untuk mengukur tekanan darah dan menentukan karakteristik cairan tubuh.

Dalam hal ini, rumus hidrostatis digunakan untuk menentukan tekanan yang disebabkan oleh kedalaman dan kecepatan fluida (zat cair) pada tubuh.

Cara mencari tekanan hidrostatis pada kecepatan fluida, dalam hal ini darah, didapatkan dengan mengukur tekanan yang diberikan darah pada dinding pembuluh darah.

Rumus tekanan hidrostatis juga digunakan untuk mengukur hidrostatik kapiler arteri. Biasanya terlihat dari ukuran 35 mm air raksa pada alat ukur. Gaya statis fluida yang dihasilkan dapat mendorong cairan keluar dari kapiler untuk tujuan filtrasi.

Untuk Mengukur Tekanan Atmosfer

Tekanan atmosfer mengacu pada gaya yang diberikan oleh udara pada suatu permukaan. Hal ini sebagian besar diperkirakan dengan gaya hidrostatik yang disebabkan karena berat udara.

Variasi gaya hidrostatik atau tekanan atmosfer menyebabkan aliran udara, sebagian besar dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, yang disebut angin. Hal ini juga bertanggung jawab pada terjadinya fenomena siklon dan tornado.

Untuk Membuat Kapal Selam

Rumus tekanan hidrostatis digunakan untuk menentukan besaran tekanan dalam laut, dan daya apung pada kapal selam — Ilustrasi bagian dalam kapal selam (Dok. Julio Dian)

Kapal selam adalah kapal yang mampu mengapung di permukaan air serta bergerak di bawah air.

Gaya apung membantu memungkinkan operasi mengambang kapal selam, sedangkan gaya hidrostatik menangani operasi bawah airnya.

Para engineer pembuat kapal selam harus memiliki pengetahuan yang baik tentang tekanan hidrostatik sebelum membuat kapal.

Manfaat Mempelajari Tekanan Hidrostatis

Setelah mempelajari rumus tekanan hidrostatis dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, elo bisa tau kalau mempelajari rumus yang satu ini sangat bermanfaat bahkan dari aktivitas terkecil di dalam tubuh kita.

Adanya tekanan hidrostatis juga mempermudah para dokter untuk mengukur tekanan pada kapiler darah, membantu para mekanik pembuat kapal selam dan membantu mempermudah mengukur volume bangun ruang tidak beraturan.

Hingga akhirnya tercipta alat yang digunakan untuk menunjukkan besarnya tekanan hidrostatis disebut hidrometer. Alat yang biasanya terbuat dari kaca ini digunakan untuk mengukur massa jenis cairan dan larutan dengan batang silinder dan bola lampu.

Hidrometer menerapkan rumus tekanan hidrostatis. — Hidrometer Kaca (Dok. India Mart)

Hidrometer telah dibuat sesuai dengan prinsip Archimedes. Hidrometer tenggelam dalam cairan ke ketinggian sehingga dapat menggantikan berat sama dengan berat hidrometer.

Volume cairan atau larutan adalah yang dipindahkan sama dengan volume bagian terendam hidrometer.

Itu dia penjelasan mengenai cara mencari tekanan hidrostatis menggunakan rumus Ph = ρ.g.h. Bagaimana Sobat Zenius, sudah makin paham kan?

Baca Juga Artikel Lainnya:

Rumus Tekanan Hidrostatis, Cara Menghitung dan Contoh Soalnya 9

Usaha dan Energi

Energi Potensial dalam Fisika

Hukum Gravitasi Newton

Originally Published: April 13, 2021
Updated By: Arieni Mayesha, Maulana Adieb, dan Rizaldi Abror

…

Rumus Pythagoras, Contoh Soal & Cara Penyelesaiannya

Ditulis pada November 29, 2023 oleh pbnbigesdi

Balas

Hai Sobat Zenius, di artikel ini kita akan membahas tentang rumus teorema pythagoras, mulai dari sejarah, contoh soal dan pembahasannya.

Tapi sebelumnya, pernah nggak nih elo dapat soal yang berhubungan dengan segitiga, tapi salah satu sisinya nggak diketahui. Saat menghitung salah satu sisi atau panjang segitiga, maka elo membutuhkan rumus pythagoras untuk mendapatkan hasilnya.

Seringkali disebut dengan dalil teorema pythagoras, kita udah sering menemukannya sejak duduk di bangku SD (Sekolah Dasar), lho.

Mungkin banyak di antara elo yang masih bingung sebenarnya pythagoras itu apa sih? Manfaat dari mempelajari pythagoras itu apa aja? Bagaimana cara menyelesaikan soal dengan menggunakan konsep teorema pythagoras? Penasaran? Yuk, simak penjelasan di bawah ini!

Apa Itu Rumus Pythagoras?

Sebelum jauh membahas rumus, gue mau kasih sedikit gambaran ke elo tentang pengertian dan sejarah Pythagoras. Ini kan pelajaran matematika, kok ada sejarah juga sih? Nggak ada salahnya belajar sejarah singkatnya, itung-itung bisa menambah wawasan elo juga.

Kata pythagoras berasal dari nama seorang filsuf dan ilmuwan Matematika asal Yunani Kuno, Pythagoras (570-495 SM).

Jauh sebelumnya teori pythagoras juga sudah dipakai, lho. Teorema pythagoras sendiri sudah ada jauh sejak 1900-1600 SM saat orang Babilonia dan Cina menyadari suatu fakta bahwa segitiga dengan panjang sisi 3, 4, dan 5 satuan panjang akan membentuk segitiga siku siku.

Selain itu, teorema pythagoras juga disebutkan dalam Baudhayana Sulbasutra India yang ditulis antara 800 dan 400 SM tentang Tripel Pythagoras.

Hingga akhirnya teorema tersebut dikreditkan kepada Pythagoras. Sampai saat ini memang belum bisa dipastikan secara pasti apakah Pythagoras adalah orang pertama yang menemukan hubungan antara sisi segitiga siku siku, karena tidak ada teks yang menuliskan tentangnya.

Oke, sebelum lanjut membahas gimana cara menyelesaikan soal dengan menggunakan konsep teorema pythagoras, elo bisa download aplikasi Zenius dulu ya. Dengan app Zenius, elo bisa dapetin ribuan materi pelajaran yang lengkap, ngerjain latian soal, sampai nikmatin fitur-fitur gratisnya. Klik aja gambar di bawah ini, ya!

Download Aplikasi Zenius

Tingkatin hasil belajar lewat kumpulan video materi dan ribuan contoh soal di Zenius. Maksimaln persiapanmu sekarang juga!

Dalil dan Teorema Pythagoras

Dalil pythagoras ini hubungannya antara sisi sisi pada segitiga siku siku. Kaitannya dengan sisi sisi di segitiga siku-siku, sisi miringnya juga termasuk ya.

Elo pasti sering deh ketemu soal-soal yang dengan segitiga siku-siku. Misalnya sisi miring atap rumah, pojok lapangan bola dan lain sebagainya. Elo tahu kan bentuk segitiga siku siku itu seperti apa? Coba perhatikan gambar di bawah ini ya!

Teorema phytagoras adalah aturan matematika yang membahas segitiga siku-siku dan sisi miringnya.

Sebenernya dengan lihat gambarnya aja elo bisa gampang mengenali segitiga siku-siku. Tapi elo juga bisa mengidentifikasinya dengan ciri-ciri segitiga siku-siku di bawah ini.

Segitiga siku siku memiliki sudut 90°. Sisi terpanjangnya disebut dengan sisi miring atau hipotenusa. Sisi lainnya adalah alas dan tinggi.

Nah, untuk mengukur salah satu sisi tersebut, maka diperlukan teorema pythagoras. Seperti inilah bunyi dari teorema pythagoras:

“Pada segitiga siku siku berlaku bahwa kuadrat hipotenusa sama dengan jumlah kuadrat dari dua sisi yang lainnya”.

Benarkah begitu? Mari kita buktikan!

Gunakan rumus ini untuk membuktikannya: c2 = a2 + b2

Ternyata, kalau kita perhatikan lebih detail bisa dilihat bahwa pada dasarnya rumus pythagoras menunjukan luas persegi sisi a ditambah sisi b hasilnya sama dengan luas persegi sisi c.

Rumus Pythagoras

Dari poin sebelumnya, kamu udah bisa memastikan yang mana sih rumus untuk menghitung pythagoras? Yap, betul sekali ini dia rumusnya:

c2 = a2 + b2 atau c = √a2 + b2

a2 = c2 – b2 atau a = √c2 – b2

b2 = c2 – a2 atau b = √c2 – a2

Ketiga rumus di atas bisa kamu gunakan untuk menghitung berbagai sisi dari segitiga siku siku. Berikut ini merupakan beberapa triple pythagoras.

3, 4, 5
5, 12, 13
6, 8, 10
7, 24, 25
8, 15, 17
9, 12, 15
10, 24, 26
12, 16, 20
14, 48, 50
dst

Gimana sih maksudnya rumus phytagoras di atas? Konsep triple pythagoras sebenarnya merupakan cara mudah mengetahui besar sisi segitiga siku-siku. Ambil satu contoh ya segitiga dengan sisi 3 dan 4, berapa sisi miringnya? Yup benar, jawabannya 5.

Nggak percaya? Coba deh elo buktikan dengan cara masukin angka-angka tadi ke rumus pythagoras. Jangan lupa ya sisi miring pasti sisi terpanjangnya.

Kalau elo tahu konsepnya dan hafal beberapa triple pythagoras di atas, maka elo bisa semakin mudah lagi dalam mengerjakan soal yang berhubungan dengan pythagoras.

Bayangin nggak rasanya cuma lihat soal pythagoras nggak pake itung-itung langsung tau jawabannya.

Contoh Soal Pythagoras dan Pembahasan

Supaya lebih paham lagi tentang pythagoras ini, yuk lihat contoh soal teorema pythagoras dan amati pembahasannya berikut ini!

Contoh Soal 1

Sebuah segitiga siku siku ABC memiliki tinggi BC 9 cm dan alas AC 12 cm. Hitunglah sisi miring AB!

Pembahasan:

AB2 = BC2 + AC2 = 92 + 122 = 81 + 144 = 225

AB = √225 = 15

Jadi, sisi miring AB adalah 15 cm.

Kalau elo hafal triple pythagoras, maka elo bisa langsung menemukan jawabannya tanpa menghitung lagi, guys. Ini dia triple pythagoras dari soal di atas: 9, 12, 15.

Contoh Soal 2

Perhatkan gambar di bawah ini!

Tentukan nilai a!

Pembahasan:

a2 = c2 – b2 = 502 – 142 = 2.500 – 196 = 2.304

a = √2.304 = 48

Jadi, nilai a adalah 48 cm.

Nah, itu dia penjelasan mengenai rumus teorema phytagoras. Mudah kan? Setelah elo membaca dan memahami penjelasan di atas, tentu ke depannya elo akan lebih mudah dalam menyelesaikan soal dengan menggunakan konsep teorema pythagoras. Semoga penjelasan di atas mudah dipahami dan bermanfaat ya buat elo.

Sering nemu soal matematika yang sulit kamu jawab? Santai aja boy, nih kenalin ZenBot, temen 24 jam yang siap bantu kamu cari solusi dari masalah matematika!

Untuk menjawab soal-soal pythagoras dan trigonometri, kamu juga bisa manfaatkan fitur dari ZenBot! Tanyain soal yang kamu gak bisa jawab lewat ZenBot.

Tapi kalo elo mau lebih afdol lagi,

Tapi kalo elo mau lebih afdol lagi, Zenius punya beberapa paket belajar yang bisa lo pilih sesuai kebutuhan lo. Di sini lo nggak cuman mereview materi aja, tetapi juga ada latihan soal untuk mengukur pemahaman lo. Yuk klik banner di bawah ini untuk berlangganan!

Baca Juga Artikel Lainnya

Rumus Prisma

Rumus Limas

Rumus Kerucut

Buat menambah pemahaman, elo juga bisa langsung nonton konsep trigonometri lewat YouTube channel Zenius ya:

Originally published: April 13, 2021
Updated by Silvia Dwi & Arum Kusuma Dewi

…