Resultan Gaya

Dalam Fisika, gaya termasuk besaran vektor. Artinya, gaya adalah suatu besaran yang memiliki nilai dan juga arah. Oleh karena itu gaya dapat dilukiskan dengan diagram vektor yang berupa anak panah.

Pernahkah kamu dan teman-temanmu mendorong meja secara bersama-sama? Menurut kalian mana yang lebih mudah, mendorong meja sendirian atau mendorong meja bersama-sama?
Tentu saja mendorong meja oleh dua orang dengan arah yang sama akan lebih mudah dibandingkan dengan mendorong meja oleh satu orang. Hal ini menunjukkan bahwa dua buah gaya atau lebih dapat dijumlahkan. Namun, bagaimanakah jika kedua gaya yang kamu kerjakan itu saling berlawanan arah? Tentu benda akan lebih sulit untuk bergerak. Mengapa demikian? Hal ini disebabkan kedua gaya tersebut saling mengurangi. Penjumlahan atau pengurangan dua buah gaya atau lebih disebut resultan gaya.
Gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda dapat berupa gaya-gaya yang searah, berlawanan arah, saling tegak lurus, atau saling membentuk sudut. Berikut ini akan kita pelajari resultan gaya-gaya yang searah dan berlawanan arah.

1. Resultan Gaya-gaya Searah
Resultan Gaya-gaya searah adalah Penjumlahan dua buah gaya atau lebih yang memiliki arah yang sama. Misalnya, dua orang sedang mendorong sebuah mobil dengan gaya masing-masing 60 N dan 45 N. Gaya kedua orang yang memengaruhi mobil tersebut menjadi 105 N.


Pada Gambar diatas, dua orang anak berusaha mendorong meja pada arah yang sama. Jika anak pertama mengeluarkan gaya sebesar 20 N dan anak kedua mengeluarkan gaya sebesar 30 N, maka Besar resultan gaya yang dikeluarkan oleh kedua anak tersebut dapat dilukiskan dengan menggunakan diagram panah seperti pada contoh dibawah.


Resultan gaya dari kedua gaya tersebut dapat dinyatakan dengan FR = F1 + F2 = 15 N + 25 N = 40 N. Panjang anak panah menyatakan nilai atau besar gaya, sedangkan arah anak panah menyatakan arah gaya.

2. Resultan Gaya-gaya yang Berlawanan Arah
Apabila pada sebuah benda bekerja dua gaya yang segaris tetapi berlawanan arah, besarnya kedua gaya tersebut dapat diganti dengan sebuah gaya yang besarnya sama dengan selisih kedua gaya tersebut dan arahnya sama dengan arah gaya yang besar. Misalnya pada peristiwa tarik tambang, tali akan bergerak ke arah tim yang kuat. Perhatikan gambar di bawah!


Gaya yang mengarah ke kanan atau atas bernilai positif dan gaya yang mengarah ke kiri atau bawah bernilai negatif. Jadi, untuk melukiskan gaya digunakan aturan sebagai berikut.
a. Panjang anak panah melukiskan besarnya gaya.
b. Arah anak panah merupakan arah gaya.
c. Pangkal anak panah merupakan titik tangkap gaya.
Secara matematis, resultan gaya dapat dinyatakan sebagai berikut.
FR = F1 + F2 ....... (6.1)

Contoh 1! Pada perlombaan tarik tambang, gaya gaya yang bekerja pada tambang tersebut berlawanan arah. Misalkan kelompok pertama menarik tambang ke arah kiri sebesar 35 N dan kelompok kedua menarik tambang ke arah kanan sebesar 40 N. Berapakah besar resultan yang dihasilkan oleh dua kelompok tersebut pada tambang? Perhatikan Gambar dibawah!

Dari Gambar diatas, resultan gaya kedua vektor itu dapat dinyatakan dengan FR = F1 + F2 = (–35) N + 40 N = 5 N. Oleh karena gaya yang dihasilkan kelompok kedua lebih besar daripada gaya yang dihasilkan kelompok pertama, maka resultan gaya yang bekerja pada tambang adalah 5 N ke arah kanan (kearah kelompok kedua).

Contoh 2
Andi dan Budi bersama-sama mendorong sebuah gerobak ke arah kanan. Jika Andi mengeluarkan gaya sebesar 25 N dan Budi mengeluarkan gaya sebesar 35 N, berapakah resultan gaya yang dikeluarkan Andi dan Budi?
Jawab:
Diketahui: FAndi = 25 N
FBudi = 35 N
FR = .... ?
Oleh karena FAndi dan FBudi searah, maka FR = FAndi + FBudi
= 25 N + 35 N = 60 N

Contoh 3:
Anton mendorong meja ke arah kanan dengan gaya 18 N dan Yudi mendorong meja yang sama ke arah kiri dengan gaya 22 N. Tentukanlah resultan dan arah gayanya!
Jawab:
Diketahui: F_Anton = 18 N (ke kanan)
F_Yudi = –22 N (ke kiri)
FR = .... ?

FR = F_Anton + F_Yudi = 18 N + (–22)N = –4 N
Tanda negatif (–) menyatakan arahnya ke kiri. Jadi, FR = 4 N dengan arah ke kiri (karena FYudi lebih besar dari FAnton).
Dapatkah gaya-gaya berada dalam keadaan setimbang? Suatu benda dikatakan setimbang jika benda berada dalam keadaan stabil. Secara umum, kesetimbangan adalah keadaan ketika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol. Benda yang berada dalam keadaan setimbang tidak
mengalami perubahan gerak. Secara matematis, persamaan gaya setimbang dinyatakan sebagai berikut.
FR = F1 + F2 = 0 ....... (6.2)




latihan
1. Diketahui gaya F1 = 7 N ke kanan, gaya F2 = 10 N ke kiri, F3 = 12 N ke kanan. Tentukanlah besar dan arah resultan gaya berikut!
a. F1 + F2
b. F3 + F2
c. F1 + F2 + F3
2. Gaya setimbang dapat terjadi pada dua buah gaya yang berlawanan. Nah, jika dua buah gaya tersebut searah, mungkinkah terjadi kesetimbangan? Jelaskan!
4. Pada sebuah benda bekerja gaya-gaya sebagai berikut.
F1 = 5 N (ke bawah) F3 = 16 N (ke kiri)
F2 = 11 N (ke atas) F4 = 24 N (ke kanan)
a. Tentukanlah besar dan arah resultan gayanya!
b. Apakah benda berada dalam keadaan setimbang?
5. Diketahui gaya F1 = 15 N ke kanan, gaya F2 = 4 N ke kiri, F3 = 6 N ke kanan, dan F4 = 10 N.
a. Dengan mengambil skala 2 N dilukiskan dengan panjang 1 cm, lukislah vektorvektor gaya F1, F2, F3, dan F4!
b. Tentukan besar dan arah resultan gaya dari:
1) F1 + F2 + F3
2) F2 + F3 + F4

Kegunaan Dimensi

Dimensi mempunyai dua kegunaan, yaitu untuk menentukan satuan dari suatu besaran turunan dengan cara analisis dimensional dan menunjukkan kesetaraan beberapa besaran yang sepintas tampak berbeda.

1. Analisis Dimensional
Analisis dimensional adalah suatu cara untuk menentukan satuan dari suatu besaran turunan, dengan cara memerhatikan dimensi besaran tersebut.

Contoh:
Jika G merupakan suatu konstanta dari persamaan gaya tarik menarik antara dua benda yang bermassa m₁ dan m₂, serta terpisah jarak sejauh r, maka tentukan dimensi dan satuan G!
Diketahui : Persamaannya adalah F = G (m₁.m₂/r²)
Dimensi (gaya) F = [M] × [L][T]^-2 (lihat Contoh sebelumnya)
Dimensi (massa) m = [M] (lihat Tabel sebelumnya)
Dimensi (jarak) r = [L] (lihat Tabel sebelumnya)

Ditanyakan :
a. Dimensi G = ...?
b. Satuan G = ...?
Jawab :
a. F = G (m₁.m₂/r²)
G =(F . r²/m₁.m₂)
G =(gaya . jarak²/massa.massa)
G =([M].[L][T]^-2 . [L]²/[M]₂)
G =([M]_-1 . [L]³ . [T]^-2)
Jadi, dimensi konstanta G adalah [M]_-1 . [L]³ . [T]^-2
b. Karena dimensi G = [M]_-1 . [L]³ . [T]^-2, maka satuannya adalah
G = [M]_-1 [L]³ [T]^-2
= kg_-1 m³ s^-2
Jadi, satuan konstanta G adalah kg_-1 m³ s^-2.

2. Menunjukkan Kesetaraan Beberapa Besaran
Selain digunakan untuk mencari satuan, dimensi juga dapat digunakan untuk menunjukkan kesetaraan beberapa besaran yang terlihat berbeda. Misalnya pada Usaha (W) dan Energi kinetik (Ek)

Dimensi suatu besaran

Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung persegi. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Tabel pada postingan sebelumnya, “Pengertian besaran dan satuan”

Kita dapat mencari dimensi suatu besaran turunan dengan cara mengerjakan seperti pada perhitungan biasa. Untuk penulisan perkalian pada dimensi, biasa ditulis dengan tanda pangkat positif dan untuk pembagian biasa ditulis dengan tanda pangkat negatif.

Contoh:
Tentukan dimensi besaran-besaran berikut!
a. Luas
b. Volume
c. Kecepatan
d. Percepatan
e. Gaya
Jawab:
a. Luas (L) = panjang × lebar = [L] × [L] = [L]²
b. Volume (V) = panjang × lebar × tinggi = [L] × [L] × [L] = [L]³
c. Kecepatan (v) = perpindahan/waktu = [L]/[T] = [L][T]^-1
d. Percepatan (a) = kecepatan/waktu=[L][T]-1/[T] = [L][T]^-2
e. Gaya (F) = massa × percepatan = [M] × [L][T]^-2

Sekarang coba tentukan dimensi besaran dari Usaha. Bagaimana?? Mudah bukan??

Pengertian Gaya

Apakah yang disebut gaya? Untuk memahami pengertian gaya, perhatikan ilustrasi gambar berikut.







Keempat gambar diatas, merupakan contoh adanya gaya dorong yang sering kita jumpai sehari-hari.
Dari Gambar 2, kamu dapat mengamati bahwa ayunan dapat bergerak karena menerima gaya, berupa dorongan dari temanmu. Meja pada Gambar 4, mobil bergerak karena menerima gaya dari dorongan.
Berdasarkan ilustrasi diatas di atas, mendorong meja berarti memberikan gaya dorong pada meja. Sedangkan menarik meja berarti memberikan gaya tarik pada meja.
Saat kamu menekan lilin mainan dengan jari berarti kamu memberikan gaya tekan pada lilin mainan. Gaya tekan yang kamu berikan pada lilin mainan mampu mengubah bentuk lilin mainan.
Dari penjelasan di atas dapat kita simpulkan bahwa gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mengakibatkan perubahan bentuk, berubah posisi, berubah kecepatan, berubah panjang atau volume, dan juga berubah arah benda. Sebuah gaya disimbolkan dengan huruf F singkatan dari Force. Satuan gaya dalam Satuan Internasional (SI) adalah Newton (N) yang merupakan penghormatan bagi seorang ilmuwan Fisika Inggris bernama Sir Isaac Newton (1642-1727)

Gaya dapat kita bedakan menjadi dua, yaitu gaya sentuh dan gaya tak sentuh.
Gaya sentuh adalah gaya yang bekerja pada suatu benda dengan melalui sentuhan pada permukaan benda tersebut. Contoh gaya sentuh antara lain seorang anak yang mendorong meja, seorang ibu yang mengangkat barang belanjaannya, seorang anak yang mengayuh sepeda, dan pemain basket yang melempar bola basket.
gaya tak sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda tanpa adanya sentuhan dengan benda tersebut. Contoh: buah mangga yang jatuh dari tangkainya, besi yang ditarik magnet

Pengertian Suhu dan Perbandingannya

Pengertian Suhu
Suhu atau temperatur adalah derajat atau ukuran panas/dinginnya suatu zat atau benda. Benda yang panas dikatakan mempunyai suhu tinggi, sebaliknya benda yang dingin dikatakan bersuhu rendah. Indra peraba kita dapat merasakan maupun membedakan mana benda yang panas dan mana yang dingin, namun indra peraba kita tidak mampu menentukan ukuran suhu suatu benda dengan tepat, sehingga untuk mengukur suhu suatu keadaan diperlukan alat ukur suhu, yang disebut thermometer.
Termometer berasal dari bahasa Yunani, yaitu thermos dan meter. Thermos artinya panas, sedangkan meter artinya mengukur. Jadi, termometer merupakan alat untuk mengukur suhu. Termometer biasanya berbentuk sebuah pipa kaca sempit tertutup yang diisi dengan zat cair, seperti air raksa.
Dalam sistem internasional besaran suhu menggunakan skala Kelvin (K), tetapi di Indonesia besaran suhu yang sering digunakan adalah Celsius (°C)

Alat ukur suhu
Dari uraian sebelumnya, telah dijelaskan bahwa untuk mengukur panas atau dinginnya suatu keadaan diperlukan alat ukur suhu, yang disebut thermometer. Termometer ini berkerja berdasarkan prinsip pemuaian.
Termometer yang umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapilernya adalah raksa atau alkohol. Pertimbangan dipilihnya raksa sebagai pengisi pipa kapiler termometer adalah sebagai berikut:

1. raksa tidak membasahi dinding kaca,
2. raksa merupakan penghantar panas yang baik,
3. kalor jenis raksa rendah, akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya.
4. mempunyai kenaikan suhu linier, atau perubahan volumenya teratur pada saat terjadinya perubahan suhu.
5. jangkauan ukur raksa lebar, karena titik bekunya -39 ºC dan titik didihnya 357ºC.
6. Warnanya mengkilap seperti perak sehingga mudah dilihat.

Namun untuk pengukuran suhu yang sangat rendah biasanya menggunakan termometer alkohol, karena alkohol memiliki titik beku yang sangat rendah, yaitu -114ºC. Akan tetapi, termometer alkohol memiliki kekurangan, karena termometer alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu benda yang tinggi sebab titik didihnya hanya 78ºC.

Beberapa ilmuwan yang mempelopori pembuatan termometer adalah Celcius, Reamur, Fahrenheit, dan Kelvin. Pada pembuatan termometer, mereke membuat acuan titik tetap bawah untuk skala suhu terendah dengan menggunakan air yang sedang beku (titik beku air) dan titik tetap atas untuk skala suhu tertinggi dengan menggunakan air yang sedang mendidih (titik didih air) pada tekanan 1 atmosfer. Mari mempelajari dan memahami perbedaan keempat skala termometer tersebut.

a. Termometer Skala Celsius
Skala Celsius merupakan skala yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Skala Celsius ditetapkan oleh seorang fisikawan Swedia yang bernama Andreas Celsius (1701 – 1744). Skala temperatur Celsius menggunakan satuan 'Derajat Celsius' (simbol °C). Pada skala Celsius, titik beku air ditetapkan sebagai titik tetap bawah, yaitu sebesar 0 °C dan titik didih air ditetapkan sebagai titik tetap atas, yaitu sebesar 100 °C. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100
skala.

b. Termometer Skala Fahrenheit
Pada skala Fahrenheit, titik bawah ditetapkan sebesar 32 °F dan titik tetap atas ditetapkan sebesar 212 °F. Jarak kedua titik tetap ini dibagi dalam 180 skala. Skala Fahrenheit banyak digunakan di Inggris, Kanada, dan Amerika Serikat

c. Skala Reamur
Pada skala Reamur, titik tetap bawah ditetapkan sebesar 0 °R dan titik tetap atas ditetapkan sebesar 80 °R. Jarak antara kedua titik tetap ini dibagi ke dalam 80 skala. Skala Reamur jarang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

d. Skala Kelvin
Skala Kelvin ditetapkan oleh fisikawan Inggris Lord Kelvin. Skala Kelvin memiliki satuan Kelvin (disingkat K, bukan °K). Pada skala Kelvin, tidak ada skala negatif karena titik beku air ditetapkan sebesar 273 K dan titik didih air ditetapkan sebesar 373 K. Hal ini berarti suhu 0 K sama dengan –273 °C. Suhu ini dikenal sebagai suhu nol mutlak. Para ilmuwan yakin bahwa pada suhu nol mutlak, molekulmolekul diam atau tidak bergerak. Dengan alasan inilah skala Kelvin sering digunakan untuk keperluan ilmiah. Skala Kelvin merupakan satuan internasional untuk temperatur.
Perbandingan skala dari masing masing termometer tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini.


Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer, Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah
C : R : F = 100 : 80 : 180
C : R : F = 5 : 4 : 9


sumber: bse

Pengertian dan Macam-Macam Gerak

Pengertian Gerak.

Gerak adalah perubahan posisi suatu benda terhadap titik acuan. Titik acuan sendiri didefinisikan sebagai titik awal atau titik tempat pengamat.

Gerak bersifat relatif artinya gerak suatu benda sangat bergantung pada titik acuannya. Benda yang bergerak dapat dikatakan tidak bergerak, sebagai contoh dua orang, A dan B, dikatakan diam satu sama lain, jika keduanya duduk di dalam kereta api yang sedang berjalan. Di lain pihak, A dan B dikatakan bergerak dengan kecepatan tertentu terhadap orang yang berada di stasiun. Contoh lain, Adi yang sedang duduk di dalam bis pasti dikatakan tidak bergerak oleh supir bis tersebut, karena tidak ada perubahan posisi antara penumpang dan supir tersebut, namun jika yang melihat adalah Bagas (orang yang berada di luar bis), maka Adi yang berada di dalam bis terlihat bergerak menjauhi Bagas, karena ada perubahan posisi antara keduanya.

Disinilah letak kerelatifan gerak. Adi yang dikatakan bergerak oleh Bagas ternyata dikatakan tidak bergerak oleh Supir bis. Lain lagi dengan Bagas, yang telah melakukan gerak semu menurut Adi dan Supir bis.

Gerak semu atau Relatif adalah benda yang diam tetapi seolah-olah bergerak karena gerakan pengamat. Contoh yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika kita naik mobil yang berjalan maka pohon yang ada dipinggir jalan kelihatan bergerak. Ini berarti pohon telah melakukan gerak semu. Gerakan semu pohon ini disebabkan karena kita yang melihat sambil bergerak.

Macam-macam Gerak.
Bedasarkan lintasannya gerak dibagi menjadi 3, yaitu:

• Gerak lurus yaitu gerak yang lintasannya berbentuk lurus. Contohnya seperti gerak rotasi bumi, gerak buah apel yang jatuh, dan lain sebagainya.
• Gerak parabola yaitu gerak yang lintasannya berbentuk parabola
• Gerak melingkar yaitu gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran

Sedangkan berdasarkan percepatannya gerak dibagi menjadi 2, yaitu:

• Gerak beraturan adalah gerak yang percepatannya sama dengan nol (a = 0) atau gerak yang kecepatannya konstan.
• Gerak berubah beraturan adalah gerak yang percepatannya konstan (a = konstan) atau gerak yang kecepatannya berubah secara teratur

Pengertian Besaran dan satuan

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan angka dan mempunyai satuan. Sedangkan Satuan didefinisikan sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya.

Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu:

• dapat diukur atau dihitung
• dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai
• mempunyai satuan

Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.
Berdasarkan cara memperolehnya, besaran dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu :

1. Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.
2. Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.

Berdasarkan arahnya, besaran dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu

1. Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
2. Besaran skalar adalah besaran yang mempunyai nilai saja sebagai contoh kelajuan, perlajuan dan lain-lain.

Besaran Fisika sendiri dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Besaran Pokok adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepatan para ahli fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu Panjang (m), Massa (kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas Cahaya (cd), dan Jumlah Zat (mol). Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung, mempunyai satu satuan (tidak satuan ganda), dan ditetapkan terlebih dahulu.
2. Besaran Turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya sebagai contoh gaya (N) diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu. Volume (meter kubik) diturunkan dari besaran pokok panjang, dan lain-lain. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok

Dalam sistem SI (standar Internasional), di tetapkan tujuh besaran pokok. Dan dari besaran- besaran itu diturunkan besaran-besaran lain yang disebut besaran turunan. Besaran turunan diperoleh dari hasil kali atau hasil pembagian dari besaran-besaran pokok.

Besaran- besaran pokok dalam SI dan satuannya.


Beberapa besaran turunan:

Pembahasan SNMPTN 2012 - Fisika kode 332

no. 16
Bab Mekanika, GLBB

p/30 = 8/10 → p =2 4

sehingga:
s = Luas A1 + Luas A2 = 8.4 + (1/2).(8).p
= 32 + 4.24 =128 m
(tidak ada jawaban benar pada opsi)

no. 17
Bab Mekanika, Pegas
F= kx → x = F/k = 20/50 = 0,4m
Jawab: E

no. 18
Bab Zat dan Kalor
Tidak terjadi pertukaran kalor, kondisi tetapseperti semula, 1 gram es dan 1 cc air 0 °C.
Jawab: D

no. 19
Bab Listrik – Magnet,Rangkaian arus searah
F = Q v B sin 90°
= (0,2) (20) (0,2) (1)
= 0,8 N
Dengan kaidah sekrup atau tangan, diperoleh arah gaya ke bawah (yang dimaksud soal, masuk bidang gambar).
Jawab: C

no. 20
Misalkan resistensi masing-masing R.
Pada kondisi awal :
Resistensi total = (2R/3)+ R = 5R/3
maka,
arus yang lewat A (I_A) = 240/(5R/3)=720/5R = 145/R
arus yang lewat C (I_C) = (2/3)I_A=480/5R = 96/R
arus yang lewat B atau D,I_B = (1/3)I_A = 240/5R
Kondisi akhir : D putus → I_D = 0
Resistensi total,
R_total = R_A + R_C = 2R → I_A' = 240/2R = 120/R
Berarti i_A’ < i_A → D meredup
I_C’ = I_A’ = 120/R > I_C → C makin terang
Jawab: D

no. 21
Optik geometri
Perbesaran
M = − (f/s−f) = −(1/1,5−1) = −(1/0,5) = −2
Tinggi bayangan h' = 2h = 2(5) = 10 cm
Karena M negatif, berarti bayangan terbalik.
Jawab: D


no. 22
Gelombang, Doppler
f_p= f_s = v/(v+v_s)=360.[340/(340+20)]=340Hz
Panjang gelombangnya : λ=v/f_s=340/340=1 m
Jawab: E

no. 23
Zat dan Kalor, Pertukaran Kalor (Azas Black)

Q₁+Q₂ = Q₃ → m₁(0,5)(8)+m_L(80) = m₂(1)(12)
80m_L = 12m₂ – 4m₁ → m_L =(4/80)(3m₂ – m₁)
m_L =(1/20)(3m₂ – m₁)
(3m2 – m1)
Jawab: A

no. 24
Fisika Modern
Efek fotolistrik : Ek = E_foton – W
Ek = 4,43 – 2,28 = 2,15 eV

Jawab: A

no. 25
Fisika Modern, Relativitas, Panjang

=60 tahun cahaya
Jawab: B

no. 26
Mekanika
Laju tetap berarti tidak ada tambahan energi kinetik (pernyataan salah).

Ek = (1/2) mv² , Ek ~ v₂ (alasan benar).
Jawab: D

no. 27
Listrik – Magnet
Arah arus listrik berlawanan dengan arah gerak elektron (pernyataan salah).
Arus listrik mengalir dari potensial tinggi ke rendah (alasan benar).
Jawab: D

no. 28
Gelombang, persamaan simpangan gelombang stasioner
y = AsinKx coswt = 10 sin(0,2πx) cos (80πt )
(1) K = (2π/λ) 0,2π; maka λ = 10 cm, berarti x = 5 cm = (1/2)λ, simpul (salah)
(2) A = 10 cm (benar)
(3) w = 2π f = 80π, maka f = 40 Hz
(4) Di titik simpul, A = 0 (benar)
Jawab: C

no. 29
Listrik Magnet, Imbas
(1) Kumparan diputar dengan sumbu putar x, tidak terjadi perubahan fluks pada kumparan → tidak terjadi imbas (salah)
(2) Kumparan diputar dengan sumbu putar y2, terjadi perubahan fluks pada kumparan terjadi imbas (benar)
(3) Batang magnet diputar dengan sumbu putar x, tidak terjadi perubahan fluks pada kumparan → tidak terjadi imbas (salah)
(4) Kumparan diputar dengan sumbu putar y2, terjadi perubahan fluks pada kumparan → terjadi imbas (benar).
Jawab: C

no. 30
Zat dan kalor, fluida, prinsip Archimedes
(1) Keduanya diam, dengan massa sama,berarti beratnya sama, maka gaya apungnya sama besar (benar)
(2) F_l = ρ_F V_c g , karena F_A = F_B, maka ρ_A V_CA = ρ_B V_CB . A melayang, B terapung berarti ρ_A > ρ_B , maka V_CA < V_CB (salah).
(3) F = ρ_F V_C g , F bergantung ρ_F (benar)
(4) F = W (salah).

Pembahasan SNMPTN 2012 - Fisika kode 832

no. 16
Bab Mekanika, GLBB
s = Luas trapesium = (1/2)(15+20).10 = (1/2).35.10 = 175 m
Jawab: E

no. 17
Bab Mekanika, Pegas
F= kx → x = F/k = 10/50 = 0,2m
Jawab: E

no. 18
Bab Zat dan Kalor
Azas Black, Q_masuk = Q_Keluar
Karena massa air dan es sama, dengan suhu yang sama maka tidak terjadi pertukaran kalor, atau kondisi tetap seperti semula, 1 gram es dan 1 cc air 0 °C.
Jawab: D

no. 19
T = 2 sekon → f=0,5 Hz
jarak antara dua titik berurutan yang sefase → λ = 20 cm
sehingga v = f.λ = (0,5).20 = 10 cm/s
Jawab: A

no. 20
Untuk cahaya memasuki medium yang lebih rapat:
kecepatan cahaya makin rapat.
cahaya berbelok mendekati garis normal.
dengan demikian berdasarkan gambar diperoleh:
n_C < n_A < n_B
C_C > C_A > C_B
keterangan:
n = indeks bias
C = kecepatan cahaya
Jawab: C

no. 21
Dengan menggunakan kaidah tangan kanan, diperoleh arah gaya pada kawat PQRS adalah dari P ke Q ke R ke S.
Jawab: D

no. 22
Berdasarkan hukum postulat II, tentang Relatifitas, maka:
Kecepatan cahaya tidak dipengaruhi oleh gerak relatif. dengan kata lain kecepatan cahaya selalu tetap.
Jawab: B

no. 23
C = 200 mF = 200. 10^-3 F
i = 5 mA =5.10^-3

Gunakan aturan perbandingan.
Q₁=Q₂
C.V = i. ∆t
(200.10^-3).V = (5.10^-3).2
V = (1/20) volt = 0,05 volt = 50 mV
Jawab: E

no. 24
E_k = E_foton – W
E_k = 4,43 – 2,28 = 2,15 eV
Jawab: A

no. 25
V₂=8V₁
P₁.V₁^γ=P₂.V₂^γ
P₁.V₁^γ=P₂.(8V₁)^γ
P₁=P₂.8^5/3
P₁=P₂.2⁵
Hukum Boyle-Gaylusac.
P₁.V₁.T₂ = P₂.V₂.T₁
(P₂.2⁵).V₁.T₂ = P₂.8V₁.T₁
T₂ = T₁/4 = 300/4 = 75 K
Jawab: B

no. 26
y_maks = (1/2g)v_osin₂α → dengan kecepatan awal yang sama, tinggi maksimum dipengaruhi oleh α (sudut elevasi yang terbentuk).
untuk benda bergerak vertikal keatas, energi potensial dipengaruhi oleh ketinggian benda, sehingga Energi Potensial maksimum pada saat di titik tertinggi, sebaliknya energi kinetik akan semakin kecil.
Jawab: D

no. 27
Listrik – Magnet
Arah arus listrik dalam suatu kawat berlawanan dengan arah gerak elektron (pernyataan salah).
Arus listrik dalam suatu kawat penghantar mengalir dari potensial tinggi ke rendah (alasan benar).
Jawab: D

no. 28
Gelombang, persamaan simpangan gelombang stasioner.
y = AsinKx cosωt = 10 sin(0,2πx) cos (80πt )
(1) x = 5 cm → As = 10 sin(0,2π.5) = 10 (benar)
(2) A = 10 cm (benar)
(3) option satu benar, berarti option 3 pasti benar
(4) ω=80π → 2πf=80π → f = 40 Hz (salah)
Jawab: C

no. 29
(1) benda tenggelam → N + F_keatas = W (benar)
(2) Gaya aksi = gaya reaksi → N = W cos θ (benar)
(3) option satu benar, berarti option 3 pasti benar
(4) Benda di tarik ke atas, tapi tetap diam → ΣF = 0 → N + T - W = 0 → N + T = W (benar).
Jawab: E

no. 30
pada percabangan rangkaian listrik lebih dari satu loop, jumlah arus yang masuk dan yang keluar sama (Hk. Kirchoff), sedangkan energi tidak tetap karena ada energi yang dipakai oleh hambatan.
sehingga (1), (2), dan (3) salah.
Jawaban: D

Pemantulan pada Cermin Datar

Sifat-Sifat Bayangan Pada Cermin Datar
Tentunya kita sering bercermin kan? Apa yang terlihat sewaktu kita berdiri didepan cermin??
Yups... kita melihat bayangan kita dicermin, bayangan tersebut sama besar dan berjarak sama dengan kita. Terlihat juga bayangan kita berlawanan arah, jika kita menghadap ke selatan maka bayangan kita menghadap keutara.

Dari ilustrasi diatas, kita dapat menyimpulkan sifat bayangan pada cermin datar, yaitu:
a. Maya (di belakang cermin).
b. Tegak dan berlawanan arah (terbalik) dengan bendanya.
c. Sama besar dengan bendanya.
d. Jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin

Melukis Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar
Untuk melukis bayangan pada cermin datar sangat mudah. Gunakan saja hukum pemantulan cahaya yang telah Anda kita pelajari sebelumnya. Misalkan saja kita akan menentukan bayangan benda O sebagaimana terlihat pada Gambar di bawah. Misalkan sinar datang dari O ke C, lalu dari titik C ditarik garis normal tegak lurus permukaan cermin. Dengan bantuan busur derajat, ukurlah besar sudut datang (i) yakni sudut yang dibentuk oleh OC dan garis normal. Selanjutnya buatlah sudut pantul (r) yaitu sudut antara garis normal dan sinar pantul CD yang besarnya sama dengan sudut datang. Posisi bayangan dapat ditentukan dengan memperpanjang sinar pantul CD dari C ke O` yang berpotongan dengan garis OO` melalui B.

Pemantulan Cahaya - Jenis dan Hukum Pemantulan

Cahaya merambat lurus seperti yang dapat kita lihat pada cahaya yang keluar dari sebuah lampu teater di ruangan yang gelap atau Laser yang melintasi asap atau debu. Oleh karenanya cahaya yang merambat digambarkan sebagai garis lurus berarah yang disebut sinar cahaya, sedangkan berkas cahaya terdiri dari beberapa garis berarah. Berkas cahaya bisa paralel, divergen (menyebar) atau konvergen (mengumpul).
Pemantulan cahaya terdiri dari dua jenis, yaitu pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan cahaya oleh permukaan yang halus (datar) seperti pada cermin datar atau permukaan air yang tenang, disebut pemantulan teratur(Specular Reflectiion).
Sedangkan pemantulan cahaya pada permukaan kasar seperti pakaian, kertas dan aspal jalan, disebut pemantulan baur atau pemantulan difus (Diffus Reflection).

Pemantual Teratur (Pada permukaan rata)
Ketika seberkas cahaya mengenai permukaan pantul yang rata, seluruh cahaya yang datang akan dipantulkan dengan arah yang teratur. Pemantulan teratur bersifat menyilaukan, namun ukuran bayangan yang terbentuk sesuai dengan ukuran benda.


Pemantulan Baur atau Pemantulan Difus (Diffus Reflection)
Berbeda dengan benda yang memiliki permukaan rata, pada saat cahaya mengenai suatu permukaan yang tidak rata, maka sinar-sinar sejajar yang datang pada permukaan tersebut dipantulkan tidak sebagai sinar-sinar sejajar, melainkan dipantulkan ke berbagai arah.
Perhatikan bahwa sinar-sinar yang datang ke permukaan kayu merupakan sinarsinar yang sejajar, namun sinar-sinar pantulnya tidak. Pemantulan seperti ini disebut pemantulan baur.

Akibat pemantulan baur ini kita dapat melihat benda dari berbagai arah. Misalnya pada kain atau kertas yang disinari lampu sorot di dalam ruang gelap kita dapat melihat apa yang ada pada kain atau kertas tersebut dari berbagai arah.
Pemantulan baur juga sangat membantu pengemudi mobil saat malam hari yang gelap. Pada saat jalanan kering di malam yang gelap sinar lampu mobil akan dipantulkan ke segala arah oleh permukaan jalanan yang tidak rata ke segala arahntermasuk ke mata pengemudi sehingga jalanan terlihat terang.

Hukum Pemantulan
Pemantulan cahaya dapat kita amati dengan menggunakan kotak cahaya bercelah dan cermin datar yang diletakkan diatas selembar kertas HVS. Sinar yang keluar dari celah disebut sinar datang, sinar yang dipantulkan oleh cermin datar disebut sinar pantul, dan garis tegak lurus permukaan cermin disebut garis normal.

Hukum pemantulan cahaya dikemukakan oleh W. Snellius, menurutnya apabila seberkas cahaya mengenai permukaan bidang datar yang rata, maka akan berlaku aturan-aturan sebagai berikut :
1. Sinar datang (sinar jatuh), garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut sinar datang (i) selalu sama dengan sudut sinar pantul (r)

Muatan Listrik Statis

Muatan listrik (Q) adalah sifat dasar yang dimiliki suatu benda. Muatan listrik ada dua, yaitu muatan listrik positif(proton) dan muatan listrik negatif(elektron).
Muatan listrik suatu benda berasal dari partikel-partikel penyusun atom pada benda tersebut, yaitu proton dan elektron.


Muatan listrik total suatu atom atau materi ini bisa positif, jika atomnya kekurangan elektron. Sementara atom yang kelebihan elektron akan bermuatan negatif. Dalam atom yang netral, jumlah proton akan sama dengan jumlah elektron yang mengelilinginya (membentuk muatan total yang netral atau tak bermuatan).

Muatan listrik terkecil disebut muatan listrik elementer, yaitu sebesar 1.6 x 10^-19 coulomb. Besar muatan listrik sebuah benda adalah kelipatan bilangan bulat (N) dari muatan elementer tersebut.

q = + N e atau q = - N e

Polarisasi Cahaya

Polarisasi cahaya adalah peristiwa berubahnya cahaya alamiah, yang menyebabkan perubahan arah getar gelombang cahaya yang acak menjadi satu arah getar.

Polarisasi cahaya dapat terjadi karena:
1. Pemantulan
2. Absorbsi selektif
3. Pembiasan ganda
4. Pemutaran bidang getar

Oke kita bahas satu persatu.
1. Polarisasi Karena Pemantulan
Cahaya atau sinar alami (sinar yang tidak terpolarisasi), jika dijatuhkan dari medium udara, ke medium air, sebagian akan dibiaaskan dengan sudut bias r, dan sebagian akan dipantulkan dengan sudut pantul i. Pada sudut pantul tertentu, sinar pantul akan mengalami polarisasi, pada saat itulah sudut datangnya disebut Sudut Brewster.
Sudut terpolarisasi (Sudut Brewster)
pada saat terjadi polarisasi, sinar pantul membentuk sudut 90^o terhadap sinar bias.


n_u sin i_p=n_a sin r
n_u sin i_p=n_a sin (90-i_p)
n_u sin i_p=n_a cos i_p


jika cahaya dijatuhkan pada permukaan kaca, yang memiliki indeks bias n_k, maka sudut polarisasinya adalah:

tg ip = nk

Difraksi pada Cahaya

Difraksi adalah gejala pembelokan atau lenturan cahaya ketika melalui tepi suatu celah atau suatu penghalang.

1. Difraksi Celah Tunggal
Jika sebuah celah tunggal disinari dengan cahaya monokromatis, dan cahaya yang keluar celah ditangkap oleh layar, maka pada layar akan terjadi pola difraksi (Interferensi) berupa garis-garis terang dan gelap
untuk garis gelap berlaku:

d.sin θ = k.λ

k=1,2,3,...

2. Difraksi Kisi
Jika celah yang digunakan berupa kisi, maka untuk garis terang berlaku

d.sin θ = k.λ

dengan:
d=konstanta kisi = 1/N, dimana N = banyak garis persatuan panjang
θ=sudut antara sinar yang terdifraksi dengan garis normal
λ=panjang gelombang cahaya, dimana N = banyak garis persatuan panjang
θ=sudut antara sinar yang terdifraksi dengan garis normal
λ=panjang gelombang cahaya

Interferensi Cahaya

Interferensi adalah penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru. Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut. Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.

Interferensi Cahaya adalah perpaduan dua gelombang cahaya di sebuah titik. jika saling memperkuat, dinamakan Interferensi maksimum, menghasilkan pola yang terang. Jika saling memperlemah, dinamakan Interferensi minimum, menghasilkan pola yang gelap.


Syarat Interferensi Cahaya :
Kedua sumber cahaya harus bersifat kokeren (Kedua sumber cahaya mempunyai beda fase,frekuensi dan amplitude sama)


1. Interferensi Thomas Young
Thomas Young, seorang ahli fisika membuat dua sumber cahaya dari satu sumber cahaya, yang dijatukan pada dua buah celah sempit.



Satu sumber cahaya, dilewatkan pada dua celah sempit, sehingga cahaya yang melewati kedua celah itu, merupakan dua sumbeer cahaya baru

Secara matematika dapat ditulis:


dengan:
S1 = Sumber cahaya
S2 dan S3, dua sumber cahaya baru.,
d = jarak antar dua sumber
θ = sudut belok,
a=L= jarak antara dua sumber terhadap layar

Interferensi maksimum = garis terang:


Interferensi maksimum=garis gelap:


dengan:
P=jarak dari terang/gelap ke-m dengan terang pusat (meter)
d=jarak kedua sumber cahaya/celah(meter)
l=jarak antara sumber cahaya dengan layar (meter)
k=bilangan (1,2,3…dst)
λ=panjang gelombang (meter, atau Amstrong A0=1.10-10meter)



2. Interferensi Lapisan Tipis

Dalam kehidupan sehari-hari mungkin kita sering menjumpai gelembung-gelembung sabun yang terlihat warna-warni saat terkena sinar matahari, atau mungkin sekali waktu kita pernah menjumpai garis-garis berwarna yang tampak pada lapisan tipis minyak tanah atau oli yang tumpah di permukaan air saat matahari menyoroti permukaan minyak tersebut.

Cahaya warna-warni inilah bukti adanya peristiwa interferensi cahaya pada lapisan tipis air sabun maupun minyak. Interferensi ini terjadi pada sinar yang dipantulkan langsung dan sinar yang dipantulkan setelah dibiaskan.

Selisih lintasan optik:
Δx = n_lp(AB + BC) – n_u(AD)
= n(2AB) – 1.AD
= n(2AB) – AD
= 2nd.cos r
dengan: n adalah indeks bias lapisan tipis

Interferensi Maksimum = terang:


Interferensi Minimum = gelap:

dengan:
k = 1, terang/gelap ke-1
k = 2, terang/gelap ke-2
k = 3, terang/gelap ke-3 dst.

Dispersi Cahaya oleh Prisma

Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya polikromaris (putih) menjadi cahaya-cahaya monokromatis (merah, jingga, kuning, hijau, biru, dan ungu). Dispersi disebabkan oleh ketergantungan indeks bias zat pada panjang gelombang, sehingga tiap warna cahaya mengalami pembiasan yang berbeda.



Kapan DISPERSI itu terjadi ??
Dsversi cahaya terjadi jika seberkas cahaya polikromatik (cahaya putih) jatuh pada sisi prisma. Cahaya putih tersebut itu akan diuraikan menjadi warna-warna pembentuknya yang disebut spektrum cahaya. Lihat gambar diatas.

Mengapa DISPERSI cahaya bisa terjadi ???
Karena cahaya merah mempunyai kecepatan paling besar maka cahaya mengalami deviasi paling kecil. Sedangkan cahaya ungu yang mempunyai kecepatan paling kecil mengalami deviasi paling besar sehingga indeks bias cahaya ungu lebih besar dari pada cahaya merah

Apakah sudut dispersi itu ??
Sudut dispersi adalah sudut yang dibentuk oleh sinar merah dan sinar ungu setelah keluar dari prisma.



untuk kondisi dimana terjadi deviasi minimum (δ) dan sudut pembias kecil, maka berlaku hubungan berikut:
Deviasi minimum ungu: δ_ungu = (n_ungu - 1)β
Deviasi minimum merah: δ_merah= (n_merah - 1)β

Besar sudut dispersi untuk kondisi ini adalah
φ = δ_ungu – δ_merah
φ = ( n_ungu – n_merah ) β

dengan:
φ = sudut dispersi
δ = sudut deviasi minimum
n = indeks bias
β = sudut pembias prisma


Susunan Prisma Akromatik, yaitu susunan prisma tanpa dispersi tetapi masih menghasilkan deviasi: φ - φ' = 0, atau

(n_u – n_m ) β = (n_u' – n_m') β'


Susunan prisma pandang lurus, yaitu susunan prisma yang menghilangkan deviasi warna tertentu. misalnya untuk warna kuning: δ_k-δ_k'=0, atau

n_k – 1)β = (n_k' – 1)β'

Gelombang Diam (Stasioner)

Gelombang stasioner atau biasa disebut gelombang diam atau ada yang menyebut sebagai gelombang tegak (gelombang berdiri) bisa terjadi dengan menginterferensikan dua buah gelombang berjalan yang memiliki :
- amplitudo sama
- frekuensi sama
- arah gerak berlawanan
Gelombang stasioner yang dihasilkan memiliki amplitudo (paduan) A_p yang besarnya berubah seiring dengan perubahan jarak (x). Ingat kembali bahwa kedua buah gelombang berjalan penghasil gelombang stasioner memiliki amplitudo yang tetap dan sama sebesar A.

Gelombang diam (Stasioner) dapat dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Gelombang Diam ujung bebas.
Contoh: tali yang diikat longgar pada sebuah tiang, pipa organa terbuka
2. Gelombang diam ujung terikat.
Contoh: tali yang diikat kuat pada sebuah tiang, pipa organa tertutup

Gelombang Diam ujung bebas


Pola persamaan gelombang stasioner pada seutas tali yang salah satu ujungnya bebas adalah sebagai berikut:

Y = 2A cos kx sin ω t

Keterangan:
Y adalah simpangan gelombang stasioner dalam satuan meter,
A adalah amplitudo masing-masing gelombang berjalan
x adalah jarak titik dari ujung bebas
ω adalah frekuensi sudut dalam rad/s, dimana ω = 2π f
k adalah bilangan gelombang atau tetapan gelombang dimana nilai k = 2π/λ,
λ adalah panjang gelombang (wavelength) dalam satuan meter.

2A cos kx adalah amplitudo paduan / amplitudo gelombang stasioner, untuk selanjutnya namakan Ap:

Ap = 2A cos kx

Nilai maksimum dari amplitudo gelombang stasioner adalah 2A

Perhatikan dengan baik posisi kx dan ω t pada kedua persamaan di atas, sehingga tidak bermasalah dengan bentuk berikut :

Y = 2A sin ω t cos kx

Contoh:
Diberikan sebuah persamaan gelombang stasioner:

Y = 0,02 cos (50π x) sin (30πt) meter

Berikut data-data yang bisa diambil dari persamaan di atas:
amplitudo paduan maksimum (amplitudo gelombang stasioner maksimum)
Ap maksimum = 0,02 meter
amplitudo gelombang berjalan
A = 1/2 Ap maksimum= 0,01 meter
tetapan gelombang
k = 50π
panjang gelombang
k = 2π/λ
50π = 2π/λ
λ = 2π/50π = 0,04 meter
frekuensi sudut
ω = 30π
frekuensi
2πf = 30π
f = 15 Hz

Sifat-sifat Gelombang

Setiap gelombang dapat mengalami pemantulan (refleksi), pembiasan/pembelokan arah (refraksi), penggabungan/superposisi (Interferensi), dan pelenturan (difraksi). akan tetapi tidak semua gelombang bisa mengalami polarisasi. Gelombang yang bisa mengalami polarisasi hanya gelombang transversal.

1. Pemantulan (refleksi)
Pemantulan pada gelombang terjadi jika gelombang melalui suatu rintangan atau hambatan, misalnya benda padat. Pemantulan gelombang pada ujung tetap akan mengalami perubahan bentuk atau fase. Akan tetapi pemantulan gelombang pada ujung bebas tidak mengubah bentuk atau fasenya.

Berikut ini adalah contoh pemantulan pada gelombang tali.


Untuk memperjelas, lihat animasi berikut.
Pemantulan ujung terikat


Pemantulan ujung bebas



2. Pembiasan Gelombang (Refraksi Gelombang)
Pada pemantulan gelombang, gelombang yang tiba di batas medium akan dipantulkan ke arah semula. Pada pembiasan, gelombang yang mengenai bidang batas antara dua medium, sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan diteruskan atau dibiaskan. Gelombang yang dibiaskan ini akan mengalami pembelokan arah dari arah semula tergantung pada mediumnya.
Pada medium kedua, cepat rambat gelombang mengalami perubahan dan perubahan ini pun tergantung pada mediumnya. Dengan kata lain, pembiasan gelombang adalah pembelokan arah lintasan gelombang etelah melewati bidang batas antara dua medium yang berbeda.
Gambar pembiasan sinar dari udara ke air

Pada gambar diatas diperlihatkan pembiasan cahaya dari medium udara dengan indeks bias n, ke medium air yang memiliki indeks bias n2. Menurut Hukum Snellius tentang pembiasan:
1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias, terletak pads satu hidang datar.
2. Sinar yang datang dari medium dengan indeks bias kecil ke medium dengan indeks bias yang lebih besar dibiaskan mendekati garis normal, dan sebaliknya.
3. Perbandingan nilai sinus sudut datang (sin i) terhadap sinus sudut bias (sin r) dari satu medium ke medium lainnya selalu tetap. Perbandingan ini disebut sehagai indeks bias relatif suatu medium terhadap medium lain.



Secara matematis Hukum Snellius dapat dirumuskansebagai berikut:
n1 sin⁡ i = n2 sin⁡ r
atau
n2 /n1 = sin⁡ i / sin ⁡r
Dengan n1 adalah indeks bias medium pertama, n2 adalah indeks bias medium kedua, I adalah sudut dating, dan r adalah sudut bias. Adapun n21 adalah indeks bias relative medium 2 terhadap medium 1. Indeks bias mutlak didefinisikan sebagai berikut:
n= c/v
Dengan :
C = laju cahaya di ruang hampa
V = laju cahaya dalam suatu medium
Indeks bias mutlak ruang hampa (n1 = 1) ke dalam air (n2), indeks bias n2 menjadi indeks bias mutlak dan dituliskan sebagai berikut:
n2= sin⁡ i / sin ⁡r

Pemantulan sempurna
Pemantulan sempurna dapat terjadi jika sinar datang dari medium rapat ke medium kurang rapat (udara), dan sudut dating melampaui sudut kritisnya.
Penerapan hukum snellius pada pemantulan sempurna memenuhi persamaan seperti dibawah ini, dengan mengetahui perbandingan indeks bias mutlak n1 dan n2 , sudut kritis cahaya dari suatu medium dapat ditentukan.


n2 sin⁡ ik= n1 sin⁡ r,dengan r =900 sehingga n2 sin⁡ ik = n1

sin ik= n1/n2



3. Interferensi Gelombang
Dua gelombang disebut .sefase. jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama dan pada setiap saat yang sama memiliki arah simpangan yang sama pula. Adapun dua gelombang disebut berlawanan fase, jika kedua gelombang tersebut memiliki frekuensi sama, dan pada setiap seal yang sama memiliki arah simpangan yang berlawanan.
Untuk mengamati interterensi dari dua buah gelombang dapat digunakan sebuah tangki rink (ripple tank). Pertemuan kedua gelombang akan mengalami inter¬ferensi..lika pertemunan kedua gelombang saling menguatkan, disebut interf reusi maksimum atau interferensi konstruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombang sefase. Akan tetapi, jika pertemuan gelombang saling melemahkan, disebut interferensi minimum atau interferensi destruktif. Peristiwa ini terjadi jika pada titik pertemuan tersebut kedua gelombangnya berlawanan fase.



Keterangan Gambar:
(a) Dua Gelombang Sefase
(b) Dua gelombang berlawanan fase



4. Difraksi gelombang
Peristiwa difraksi atau lenturan dapat terjadi jika sebuah gelombang melewati sebuah penghalang atau melewati sebuah celah sempit. Pada suatu medium yang serba sama, gelombang akan merambat lurus. Akan tetapi, jika pada medium tersebut gelomhang terhalangi, bentuk dan arah perambatannya dapat berubah.
Perhatikan Gambar diatas. Sebuah gelombang pada permukaan air merambat lurus. Kernudian, gelombang tersebut terhalang oleh sebuah penghalang yang memiliki sebuah celah sempit. Gelombang akan merambat melewati celah sempit tersebut. Celah sempit seolah-olah merupakan sumber gelomhang baru. Oleh karena itu. setelah melewati celah sempit gelombang akan merambat membentuk Imgkaran-lingkaran dengan celah sempit tersebut sebagai pusatnya



5. Polarisasi Gelombang
Gelombang yang hanya merambat pada satu bidang disebut gelombang terpolarisasi linier, sedangkan gelombang yang merambat tidak pada satu bidang disebut gelombang takterpolarisasi.




Keterangan Gambar:
(a) Gelombang terpolarisasi linier pada arah vertical
(b) Gelombang terpolarisasi linier pada arah horizontal
(c) Gelombang takterpolarisasi

Gelombang cahaya terpolarisasi adalah gelombang cahaya yang getarannya hanya dalam satu bidang, proses untuk mengubah cahaya takterpolarisasi menjadi cahaya terpolarisasi dikenal sebagai polarisasi.

Besaran pada Gelombang

Macam-macam besaran pada gelombang.

1. Panjang Gelombang(λ).
Panjang Gelombang merupakan besaran utama dalam gelomang. Satu panjang gelombang terdiri dari satu bukit dan satu lembah, untuk gelombang trasversal. sedangkan untuk gelombang Longitudinal, satu gelombang terdiri dari satu rapatan dan satu renggangan.

Contoh panjang gelombang pada gelombang Longitudinal


Contoh panjang gelombang pada gelombang Transversal


2. Frekuensi (f)
Frekuansi adalah banyaknya getaran yang terjadi dalam satu detik. Satuan frekuensi adalah Hertz (Hz)

3. Priode (T)
Priode adalah waktu yang diperlukan untuk membentuk melakukan satu kali getaran (satu gelombang). Satuan Priode adalah detik (sekon)

4. Cepat rambat gelombang (v)
Cepat rambat gelombang merupakan kelajuan gelombang untuk menempuh jarak tiap satuan waktu, atau dengan kata lain Cepat rambat gelombang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang tiap satuan waktu (tiap detik). Satuan cepat rambat gelombang adalah m/s.


Hubungan antara λ, v, T, dan f adalah sebagai berikut:




Contoh Soal:
1. Seutas tali yang panjangnya 8 m direntangkan lalu digetarkan. Selama 2 sekon terjadi gelombang seperti pada gambar berikut! Tentukan λ, f, T, dan v.



Penyelesaian:
Dari gambar terlihat bahwa banyak gelombang yang terjadi adalah 4 λ (terdiri dari 4 puncak dan 4 lembah).
Berarti : 4λ= 8 m sehingga λ = 8/4 = 2 m
Selama 2 sekon terjadi 4 λ, yang berarti dalam waktu 1 sekon terjadi 2λ
Jadi, f = 2 gelombang/sekon atau f = 2 Hz
T = 1/f = ½ sekon sehingga v =λ.f = 2 m x 2 Hz = 4 m s^-1

Jenis-Jenis Gelombang

Gelombang adalah getaran yang merambat. Gelombang tidak memindahkan materi satu tempat ke tempat yang lainnya, gelombang hanya memindahkan energi getarannya.

Jenis-jenis Gelombang berdasarkan arah getarannya.

1. Gelombang Transversal. yaitu gelombang yang arah getarannya tegak lurus dengan arah rambatnya. contoh: Gelombang pada tali, Gelombang cahaya.
2. Gelombang longitudinal. Yaitu gelombang yang arah getarannya sejajar (searah) dengan arah rambatnya. contoh: Gelombang bunyi, Gelombang pada pegas

- Gambar gelombang Trasfersal

- Gambar Gelombang Longitudinal

Jenis-jenis Gelombang berdasarkan amplitudonya.

1. Gelombang Berjalan, yaitu gelombang yang memiliki amplitudo yang sama pada setiap titik yang dilaluinya.
2. Gelombang Diam (Stasioner/Tegak), yaitu gelombang yang memiliki amplitudo yang berbeda pada setiap titik yang dilaluinya.

Jenis-jenis Gelombang berdasarkan mediumnya.

1. Gelombang Mekanik, yaitu gelombang yang memerlukan medium untuk merambat. Gelombang jenis ini tidak dapat merambat pada ruang hampa. Contoh: Gelombang Bunyi (Suara).
2. Gelombang Elektromagnetik, yaitu gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Contoh: Gelombang Cahaya, sinar-X, Gelombang Radio, Gelombang TV