Author: Ahmad Dahlan

Cara Menentukan Arah Utara Sejati Dengan Bayangan Matahari
Arah Utara Sejati adalah arah utara geografis. Arah ini berbeda dengan arah kompas dimana arah utara kompas tidaklah tetap sepanjang masa. Perubahan arah utara kompas itu dipengaruhi oleh banyak hal seperti medan magnet di lokasi pengukuran dan medan magnet bumi sendiri. Hal ini membuat penunjukan arah utara kompas tidak tetap.

Menentukan Arah Utara

Untuk menentukan arah utara, kita membutuhkan penanda yang ada di alam yang posisinya tetap atau tidak berubah. Jika posisinya berubah maka perubahan memiliki pola yang tetap sehingga pergerakannya dapat diprediksi. Dari defenisi ni terdapat dua penanda yakni
1. Bintang dan Rasi Bintang
2. Matahari
Bintang memiliki pola gerak teratur namun kompleks sehingga dibutuhkan informasi tambahan mengenai waktu, posisi geografis tempat mengamati. Bagi mereka yang tinggal di khatulistiwa, cara paling mudah menentukan arah utara sesungguhnya dengan bantuan matahari.

Asumsi pertama yang dibangun adalah konsep Matahari bergerak dari timur ke barat, padahal sejatinya matahari tidaklah bergerak namun bumi berotasi dari arah barat ke timur. Jadi kita dapat menentukan arah utara dengan bayangan dari tongkat saat siang hari.

A. Metode 15 menit

Dinamakan metode 15 menit karena kita membutuhkan waktu sekitar 15 menit untuk mengamati. Waktu pengamatan boleh dilakukan kapan saja asal bayangan matahari sudah terbentuk namun sebaiknya dilakukan di atas jam 8 pagi dan sebelum jam 4 sore.

Alat yang dibutuhkan adalah :
1. Tonkat Lurus
2. Mistar
3. Busur Derajat
4. Penanda (Pensil, Spidol dan sejenisnya)
Prosedur kerja
- Tancapkanlah tongkat lurus sehingga ada bayangan yang terbentuk di tanah.
- Berilah tanda x pada bayangan tersebut lalu tandai sebagai titik A.
- Tunggu sekitar 15 menit kemudian, maka posisi bayangan akan bergeser ke timur karena matahari bergerak ke barat.
- Tanda bayangan tersebut dengan tanda x lalau tandai sebagai. ILustrasi sebagai berikut
- Selanjutnya lepaskan tongkat sehingga ada dua tanda di tanah yakni tanda A dan B.
- Buat garis yang mehubungkan titik tengah tanda.
- Ambil busur derajat dan ukurlah sudut 90^o. Arah yang ditunjuk 90^o adalah arah utara sejati.
A sendiri adalh arah barat dan B adalah arah timur. Metode ini juga bisa digunakan untuk menentukan arah kiblat tanpa kompas. Anda hanya perlu mengetahui posisi anda lalu menghitung besar sudut arah kiblat. Informasi besar sudut arah kiblat biasanya di sampaikan oleh MUI setempat.

Misalkan kita berada di Makassar. Arah kiblat kota makassar adalah 292^o, maka anda hanya perlu busur derajat dan mengukur ke arah 292^o. Ilustrasi sebagai berikut

B. Metode Ante-Post Meridian

Namanya metode Ante-Post meridian karena proses pengkurannya dilakukan mulai matahari berada pada Ante Meridiem (AM) sampai Post Meridiem (PM). Pengukuran dilakukan sekitar 1 Jam sebelum tengah hari hingga 1 jam setelah tengah hari.

Alat dan Bahan
1. Tongkat lurus
2. Kertas / Kertas Grafik (lebih disarakan)
3. Tali
4. Penanda
5. Busur Derajat
Prosedur kerja
- Waktu memulai pengamatan sebaiknya sekitar pukul 11.05
- Tegakkan tongkat di atas tanah yang sudah dilapisi kerta. Atur agar tongkat kokoh dan tidak mudah digerakkan.
- Ikat ujung bagian bawah dengan tali yang bisa digunakan untuk membuat lingkaran. Panjang ujung tali sepanjang ujung bayangan pertama, lalu gunting benang.
- Tandai titk yang saling bersentuhan anraea lingkaran dan bayangan.
- Jika pengamatan diteruskan maka bayangan ini akan memendek dan tidak bersentuhan lagi dengan garis.
- Langskah selanjutnya adalah memilih titik baru yang bersentuhan. Titik ini adalah titik balik sehingga waktu yang dibutuhkan akan sama sebelum matahari ke puncah sampai kembali. Misalnya jika pada hari itu titidak balik matahari pukul 12.00 dan anda memilai waktu pengamatan pukul 11.00 maka pengematan garis perpotangan berikutnya ada pada pukul 13.00
- Setelah mendapatkan dua garis lurus ini, langkah selanjutnya adalah membuat sudut 90^o. Arah yang ditunjukkan sudut 90^o ini adalah arah kiblat.
Catatan

Tingkat akurasi pengukuran menggunakan metode tongkat ini masih terbilang cukup kasar. Hal ini bergantung dari ujung tingkat dan besar garis bayangan yang bisa ditandai. Semakin lancip ujungnya semakin akurat hasil pengukurannya.
October 4, 2023
Rangkuman Materi Fisika SMA dan SMP

Fisika SMA dan SMP

A. Mekanika

Besaran dan Pengukuran

Vektor

Kinematikan Gerak Lurus

Kinematika Gerak Melingkar

Hukum Newton

Gerak Dengan Analisis Vektor

Gerak Parabola

Hukum Gravitasi

Usaha dan Energi

Momentum dan Impuls

Mekanika Fluida

Fluida Statis

Fluida Dinamis

B. Suhu dan Kalor

Suhu

Kalor

Gas Dan Termodinamika

C. Gelombang dan Optik

Gelombang

Gelombang Bunyi

Gelombang Elektromagnetik

Gerak Harmonik Sederhana

Optik Geomteri

Alat-Alat Optik

Optik Fisis

D. Listrik Magnet

Listrik Dinamis

Listrik Statis

Induksi Elektromagnetik

Arus Bolak-Balik

E. Fisika Modern

Fisika Kuantum

Fisika Atom

Fisika Nuklir

Teori Relativitas

August 27, 2023
Ringkasan Materi Gas dan Termodinamika
Gas dan Termodinamika

Partikel gas dalam ruang berhubungan dengan tekanan, volume dan suhu. Berapapun partikel gas, dapat diletakkan dalam suatu ruangan dengan volume tertentu, begitupula sebaliknya.

Gas terdiri atas gas ideal dan gas sejati. Sifat-sifat gas ideal:
1. Gas ideal memiliki ukuran partikel yang sangat kecil dibanding ruangannya.
2. Gas ideal bergerak secara cepat dan sembarang, menurut garis lurus.
3. Gas ideal bergerak akibat tumbukan antarpartikel atau tumbukan dengan ruangannya yang lenting sempurna.
4. Gas ideal memiliki gaya tarik menarik antarpartikel yang lemah.
A. Persamaan Gas Ideal

Persamaan Umum Gas Ideal
$PV = nRT$ $PV = NkT$
P = tekanan gas (N/m² atau Pa)
V = volume gas (m³)
n = jumlah mol partikel (mol)
N = jumlah partikel (partikel)
R = tetapan gas ideal (8,314 J/mol.K atau 0,082 atm.L/mol.K)
k = tetapan Boltzmann (1,38 x 10^-23 J/K)
T = suhu mutlak gas (K)
Satuan tekanan yang sering digunakan:
1. 1 bar = 10⁵ Pa
2. 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg = 1,01 bar = 1,01 x 10⁵ Pa
Hubungan tetapan, mol, dan jumlah partikel persamaan gas ideal:
$k=\frac{R}{N_A}$
$n=\frac{N}{N_A}$
$n=\frac{m}{M_r}$
NA atau L = bilangan Avogadro (6,02 x 10²³ partikel)
m = massa benda (gram)
M atau mm = massa molar (Ar atau Mr) (gram/mol)

1. Proses Isometrik

Proses isotermik adalah keadaan dimana suhu selalu konstan, dan berlaku hukum Boyle yang menghubungkan volume dengan tekanan gas.

2. Proses Isohorik

Proses isokhorik adalah keadaan dimana volume selalu konstan, dan berlaku hukum GayLussac yang menghubungkan tekanan dengan suhu gas.

3. Proses Isobarik

Proses isobarik adalah keadaan dimana tekanan selalu konstan, dan berlaku hukum Charles (Boyle Gay-Lussac) yang menghubungkan volume dengan suhu gas.

B. Energi Kinetik Gas

Energi kinetik gas (Ek) adalah energi yang dimiliki gas akibat bergerak. Energi kinetik rata-rata suatu partikel gas secara umum dapat dirumuskan:
$\bar{E_k}=\frac{1}{2}m\bar{v^2}$ $\bar{E_k}=\frac{3}{2}kT$
mo = massa tiap partikel (kg)
v̅ = kecepatan rata-rata (m/s²)
1. Teori Ekuipartisi

Teori ekuipartisi energi menjelaskan bahwa energi kinetik rata-rata dipengaruhi derajat kebebasan partikel gas.
$\bar{E_k}=\frac{1}{2}fkt$
$\bar{E_k}=\frac{1}{2}f\frac{PV}{N}$
Derajat kebebasan adalah kebebasan partikel gas untuk bergerak dalam ruang akibat gerak translasi (vibrasi) dan gerak rotasi. Energi kinetik rata-rata menurut teori ekuipartisi energi:

1. Gas monoatomik

Gas monoatomik hanya melakukan gerak translasi (vibrasi) ke tiga sumbu, sehingga f = 3.

2. Gas diatomik

Gas diatomik melakukan gerak translasi (vibrasi) ke tiga sumbu dan gerak rotasi pada sumbu y dan z, sehingga f = 5.

Kecepatan rata-rata atau efektif (v_rms) gas ideal dapat dirumuskan:
$v_{rms}=\sqrt{\frac{3kT}{m_o}}=\sqrt{\frac{3RT}{M}}=\sqrt{\frac{3P}{\rho}}$
m_o = massa tiap partikel (kg)
ρ = massa jenis gas (kg/m³)
Energi dalam gas (U) adalah total energi kinetik seluruh partikel gas dalam suatu ruangan.
$U= N\bar{E_k}{}$ $U=N\frac{1}{2}fkT$ $U=\frac{1}{2}fnRT$
U = Energi Dalam (J)
m_o = massa tiap partikel (kg)
ρ = massa jenis gas (kg/m³)
Derajat kebebasan gas pada energi dalam gas dipengaruhi oleh suhu juga.
1. Gas monoatomik memiliki f = 3, tidak dipengaruhi suhu.
2. Gas diatomik dipengaruhi suhu:
  1. Suhu rendah (0-300 K) memiliki f = 3,
  2. Suhu sedang (300-500 K) memiliki f = 5,
  3. Suhu tinggi (500-1000 K) memiliki f = 7
D. Hukum Termodinamika I

Hukum termodinamika I adalah hukum kekekalan energi pada gas, berbunyi:

Kalor yang diterima gas digunakan untuk mengubah energi dalam gas menjadi usaha.

Persamaan hukum termodinamika I :
$Q = ΔU + W$
Q = energi kalor (J)
ΔU = perubahan energi dalam (J)
W = usaha gas (J)
Usaha (W) pada gas dapat dirumuskan:
$W = PΔV$
$W = nRΔT$
$W=\int^{V_2}_{V_1}PdV$
Usaha pada grafik hubungan P-V:
Perubahan energi dalam (U) dapat dirumuskan:
$ΔU = U_2 - U_1$ $ΔU =\frac{3}{2}nRΔT$
Makna nilai usaha dan perubahan energi dalam:
1. +W berarti gas melakukan usaha, volume bertambah (ekspansi).
2. -W berarti gas menerima usaha, volume berkurang (kompresi).
3. +ΔU berarti terbentuk energi dalam, suhu naik.
4. -ΔU berarti energi dalam berubah menjadi usaha, suhu turun.
Proses-proses pada gas:

1. Proses isobarik (P konstan)

Pada proses isobarik, berlaku:
$P_1 = P_2$
$ΔU = U_2 - U_1$
$W = P. ΔV$
Hukum termodinamika I : Q = ΔU + W

2. Proses isokhorik (V konstan)

Pada proses isokhorik, berlaku:
$V_1 = V_2$
$ΔV = 0$
$ΔU = U_2 - U_1$
$W = 0$
Hukum termodinamika I : Q = ΔU

3. Proses isotermik (T konstan)

Pada proses isotermik, berlaku:
$T_1 = T_2$
$ΔT = 0$
$ΔU = 0$
$W = nRT\ln\frac{V_2}{V_1}$
Hukum termodinamika I : Q = W

4. Proses adiabatik (Q = 0)

Pada proses adiabatik, berlaku : Q = 0

Tetapan Laplace adalah perbandingan kapasitas kalor gas pada P konstan dengan kapasitas kalor gas pada V konstan.
$γ = \frac{C_P}{C_V}$
C_p = kalor jenis pada P konstan (J/kg.K)
C_V = kalor jenis pada V konstan (J/kg.K)
γ = tetapan Laplace (>1)Tetapan Laplace pada gas monoatomik:
Tetapan Laplace pada gas monoatomik:
$C_P =\frac{5}{2}nR$
$C_V =\frac{3}{2}nR$
$γ \approx 1,6$
Tetapan Laplace pada gas diatomik:
$C_P =\frac{7}{2}nR$
$C_V =\frac{5}{2}nR$
$γ \approx 1,4$
Hubungan kapasitas kalor C_p dan C_V:
$C_P - C_V = nR$
$W = (C_P - C_V)ΔT$
Hukum termodinamika I : W = –ΔU

5. Siklus (ISotermik)

Pada siklus gas, segala sesuatu tidak bergantung proses, tetapi bergantung pada awal dan akhir siklus.
$T_1 = T_2$
$ΔT = 0$
$ΔU = 0$
Hukum termodinamika I : Q = W

D. Hukum Termodinamika II

Hukum termodinamika II dinyatakan oleh Clausius dan Thomas-Kevin-Planck.
1. Kalor tidak mengalir spontan dari dingin ke panas, kecuali ada usaha dari luar.
2. Tidak ada mesin yang dapat mengubah kalor menjadi usaha secara utuh dan reversibel.
3. Tidak ada mesin yang bekerja hanya dengan mengambil energi dari reservoir panas kemudian membuangnya kembali untuk menghasilkan mesin abadi.
A. Mesin Kalor

Mesin kalor/panas adalah mesin yang mengubah kalor dari suatu sumber kalor (reservoir panas) menjadi usaha dan sebagian lainnya dibuang ke lingkungan (reservoir dingin).

Hukum termodinamika II
$Q_1 = W + Q_2$
$W = Q_1 - Q_2$
Efisiensi mesin panas
$η =\frac{W}{Q_1} 100\%$
$η =(1-\frac{Q_2}{Q_1}) 100\%$
B. Mesin Carnot

Mesin panas Carnot adalah mesin panas yang efisiensinya mendekati 100% atau mesin ideal.
$\frac{Q_2}{Q_1}=\frac{T_2}{T_1}$
Q₁ dan Q₂ = kalor input dan output (J)
T₁ dan T₂ = suhu tinggi dan rendah (K)
Efisiensi mesin panas
$η =(1-\frac{T_2}{T_1}) 100\%$
$\frac{W}{Q_1}= 1 – \frac{T_2}{T_1}$
C. Mesin Dingin

Mesin dingin/pendingin (refrigerator) adalah mesin yang menggunakan usaha untuk membuang kalor dari lingkungan dalam (reservoir dingin) ke lingkungan luar (reservoir panas).

Hukum termodinamika II
$W + Q_2 = Q_1$
$W = Q_1 - Q_2$
Koefisien performansi mesin dingin
$k_P =\frac{Q_2}{W}=\frac{Q_2}{Q_1-Q_2}$
k_p = koefisien performansi (>1)
Q₂ = kalor yg dipindahkan dari reservoir dingin (J)
W = usaha (J)
August 27, 2023
Ringkasan Materi Kalor
Kalor

Kalor adalah energi yang mengalir bari sebuah benda/sistem ke benda/sistem lain karena terdapat peberdaan suhu (Tida setimbang Termal). Perpindahan kalor terjadi secara spontan dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah, hingga akhirnya terjadi kesetimbangan termal.

Satuan kalor yang sering digunakan:
1. 1 J = 0,24 kal
2. 1 kal = 4,2 J
Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar 1 K pada 1 kg benda.
$c =\frac{Q}{m\Delta T}$
c = kalor jenis (J/kg K)
Q = energi kalor (J)
m = massa benda (kg)
ΔT = perubahan suhu (K)
Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu sebesar 1 K.
$C=\frac{Q}{\Delta T}$
C = kapasitas kalor (J/K)
Energi kalor dapat dirumuskan:
$Q=mc\Delta T$
$Q=C\Delta T$
A. Azas Black

Azas Black menjelaskan kekekalan energi kalor:

Banyaknya kalor yang dilepas sama dengan banyak kalor yang diterima.
$Q_l=Q_t$
Ql= Kalor lepas (J)
Qt= Kalor Terima
Suhu akhir (campuran) adalah suhu yang dihasilkan oleh benda yang berbeda suhu yang telah mencapai kesetimbangan termal. Azas Black dapat dirumuskan:
$m_1c_1(T_1-T_c) = m_2c_2(T_c-T_2)$
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis (J/kg K)
Tc = suhu campuran (K)
Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kalor. Kalorimeter bekerja berdasarkan azas Black. Kalorimeter adalah sistem terisolasi, sehingga tidak ada energi kalor yang terbuang ke lingkungan.

B. Perubahan Wujud oleh Kalor

Kalor dapat menyebabkan perubahan wujud.
1. Peleburan, proses perubahan zat cair menjadi zat padat.
2. Pembekuan, proses perubahan zat padat menjadi zat cair.
3. Penguapan, proses perubahan zat cair menjadi gas.
4. Pengembunan, proses perubahan gas menjadi zat cair.
5. Pengkristalan/ deposisi, proses perubahan gas menjadi zat padat.
6. Penyumbliman, proses perubahan zat padat menjadi gas.
Kalor laten adalah kalor yang diperlukan untuk mengubah wujud zat tanpa kenaikan suhu tiap satuan massa. Kalor laten terdiri dari kalor lebur/beku dan kalor uap/embun.

Energi kalor yang dihasilkan kalor laten dapat dirumuskan:
$Q=mL$
Q = energi kalor (J)
m = massa benda (kg)
L = kalor laten (J/kg)
Pada perubahan wujud air dari es menjadi uap, terjadi peleburan dan penguapan.
1. Penguapan air terjadi di permukaan air pada suhu sembarang.
2. Mendidih adalah peristiwa penguapan di seluruh bagian air, terjadi pada suhu 100oC pada tekanan 1 atm.
3. Tekanan mempengaruhi titik didih dan titik beku air.
Tekanan berbanding lurus dengan titik didih dan berbanding terbalik dengan titik beku air.

C. Perpindahan Kalor

Kalor berpindah menurut tiga cara, yaitu konduksi, konveksi dan radiasi.

1. Konduksi

Konduksi adalah perpindahan kalor dengan zat perantara tanpa disertai perpindahan partikel partikel zat.
$Q= \frac{kAt∆T}{L}$ $H=\frac{Q}{t}=\frac{kA∆T}{L}$
Q = energi kalor (J)
H = laju perpindahan kalor (J/s)
t = waktu perpindahan kalor (s)
k = koefisien konduktivitas termal (W/mK)
A = luas penampang (m2)
L = panjang batang (m)
ΔT = selisih suhu tinggi dengan suhu rendah (K)
Proses konduksi yaitu:
1. Pada benda non-logam, perpindahan terjadi akibat getaran partikel yang menumbuk partikel di sebelahnya, sehingga berlangsung lambat.
2. Pada benda logam, perpindahan terjadi melalui elektron bebas pada lautan valensi ikatan logam yang mudah berpindah, sehingga berlangsung cepat.
Contoh peristiwa konduksi:
1. Alat masak memanaskan isinya dengan prinsip konduksi.
2. Sendok apabila dipanaskan salah satu ujungnya, maka unjung lainnya akan terasa panas.
2. Konveksi

Konveksi terjadi pada zat yang merupakan fluida, yaitu air atau gas. Konveksi terjadi akibat perbedaan massa jenis.

Jenis-jenis konveksi:
1. Konveksi alamiah, terjadi akibat perbedaan massa jenis.
  - Contoh: pemanasan air, ventilasi udara, cerobong asap, angin darat dan angin laut.
2. Konveksi paksa, terjadi akibat adanya tambahan seperti peniupan atau pemompaan zat yang dipanaskan ke suatu tempat.
  - Contoh: radiator mobil, pengering rambut, lemari es.
3. Radiasi

Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa zat perantara yang hanya melalui pancaran gelombang elektromagnetik.
$Q = eσAtT^4$ $H= \frac{Q}{t}=eσAT^4$ $I =\frac{Q}{At}=eσT^4$
Q = energi kalor (J)
H = laju perpindahan kalor (J/s)
t = waktu perpindahan kalor (s)
I = intensitas radiasi (W/m2)
e = koefisien emisivitas
σ = tetapan Stefan-Boltzmann (5,67 x 10-8 W/m2.K4)
A = luas permukaan (m2)
T = suhu mutlak benda (K)
Radiasi dipancarkan oleh seluruh benda yang memiliki suhu, dan dipengaruhi oleh warna permukaan. Warna permukaan mempengaruhi nilai emisivitas benda (e):
1. Nilai emisivitas benda berkisar 0 ≤ e ≤ 1.
2. Warna hitam memiliki nilai e = 1, yang merupakan penyerap dan pemancar kalor yang baik.
3. Warna putih memiliki nilai e = 0 , yang merupakan penyerap dan pemancar kalor yang buruk.
Contoh peristiwa radiasi:
1. Sinar matahari dapat memancar ke bumi karena radiasi.
2. Api unggun memancarkan panas secara radiasi.
3. Panel surya dan rumah kaca menyerap panas dari radiasi.
August 20, 2023
Ringkasan Materi Suhu dan Pemuaian
Suhu

Suhu adalah ukuran energi kinteik rata-rata dari seluruh molekul baik benda maupun sistem. Secara sederhana suhu didefenisikan sebagai derajat panas dingin dari sebuah sistem dan benda itu sendiri.

Suatu benda dikatakan:
1. Bersuhu tinggi jika benda itu panas, memiliki energi kinetik molekul rata-rata yang tinggi, dan gerakan molekul yang cepat.
2. Bersuhu rendah jika benda itu dingin, dan memiliki energi kinetik molekul rata-rata yang rendah, dan gerakan molekul yang lambat.
Perubahan suhu dapat menyebabkan perubahan sifat benda yang disebut dengan sifat termometrik. Sifat termometrik antara lain:
1. Perubahan wujud
2. Perubahan tekanan
3. Perubahan ukuran
4. Perubahan warna (peristiwa radiasi)
5. Perubahan daya hantar listrik
A. Termometer

Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu. Termometer dibuat berdasarkan sifat termometrik.

Macam-macam termometer:
1. Termometer raksa/klinis, didalamnya diisi raksa yang dapat memuai dan menyusut.
2. Termometer gas, didalamnya diisi gas hidrogen atau helium yang dapat memuai dan menyusut.
3. Termometer hambatan, terbuat dari platina yang kenaikan nilai hambatan listriknya berbanding lurus dengan kenaikan suhu.
4. Termometer paramagnetik, terbuat dari logam yang diamati sifat magnetiknya.
5. Termometer optik (pirometer), terbuat dari logam yang diamati perubahan warnanya.
6. Termometer bimetal, terbuat dari dua keping logam tipis yang tingkat kelengkungannya berbanding lurus dengan kenaikan suhu.
7. Termokopel (thermocouple), terbuat dari dua kawat dengan jenis logam yang berbeda dan terhubung ke amperemeter.
Skala

Termometer memiliki beberapa skala, diantaranya adalah skala Celcius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin. Penetapan skala termometer didasarkan atas dua titik acuan skala, yaitu titik tetap atas dan titik tetap bawah.
1. Titik tetap atas (TA) adalah titik didih air pada tekanan 1 atm.
2. Titik tetap bawah (TB) adalah titik beku air pada tekanan 1 atm
Konversi skala dapat dirumuskan:
$\frac{X-X_B}{X_A-X_B}=\frac{Y-Y_B}{Y_A-Y_B}$
X = suhu terukur ^oX
Y = suhu terukur ^oY
X_A = titik atas skala ^oX
X_B = titik bawah skala ^oX
Y_A = titik atas skala ^oY
Y_B = titik bawah skala ^oX
Persamaan konversi skala secara umum dapat ditulis
```
\frac{C}{5}=\frac{R}{4}=\frac{F-32}{9}=\frac{K-273}{5}
```
B. Pemuaian Zat

Benda yang mengalami perubahan suhu dapat memuai dan menyusut. Pemuaian zat terdiri dari pemuaian zat padat, zat cair dan gas. Pemuaian zat padat yang dapat terjadi adalah pemuaian panjang, luas, dan volume.

1. Pemuaian Panjang
$ΔL = L_oαΔT$ $L’ = L_o + ΔL$ $L’ = L_o(1 + αΔT)$
L_o = panjang awal (m)
ΔL = perubahan panjang (m)
L’ = panjang akhir (m)
α = koefisien muaipanjang (K^-1)
ΔT = perubahan suhu (K)
2. Pemuaian Panjang

Pemuaian luas dapat dirumuskan:
$ΔA= A_o\beta ΔT$ $A’ = A_o + ΔA$ $A’ = A_o(1 + βΔT)$
A_o = luas awal (m²)
ΔA = perubahan luas (m²)
A’ = luas akhir (m²)
β = koefisien muai luas (K^-1)
ΔT = perubahan suhu (K)
3. Pemuaian Ruang
$ΔV= V_o\gamma ΔT$ $V’ =V_o + ΔV$ $V’ = V_o(1 + γΔT)$
V_o = volume awal (m³)
ΔV = perubahan volume (m³)
V’ = volume akhir (m³)
γ = koefisien muai volume (K^-1)
ΔT = perubahan suhu (K)
4. Pemuaian pada Fluida

Volume zat cair yang mengalami perubahan suhu berbanding lurus dengan kenaikan suhu. Anomali air adalah sifat tidak teratur air yang terjadi pada suhu 0 – 4^oC. Pada suhu tersebut, zat cair yang dipanaskan bukannya memuai, namun justru menyusut. Hal ini disebabkan oleh terjadinya peristiwa perubahan wujud es menjadi air.

Pemuaian gas yang dapat terjadi adalah pemuaian volume yang berhubungan dengan tekanan dan suhu. Pemuaian gas dijelaskan oleh hukum Boyle, hukum Gay-Lussac, hukum Charles, dan persamaan gas ideal.

a. Hukum Boyle

Hukum Boyle menghubungkan volume dengan tekanan gas.

Tekanan gas pada suhu konstan berbanding terbalik dengan volume gas, atau hasil kali antara tekanan dan volume gas pada suhu konstan adalah konstan.

dapat dirumuskan:
$P_1V_1=P_2V_2$
P = tekanan gas (Pa)
V = volume gas (L)
b. Hukum Gay-Lussac

Hukum Gay-Lussac menghubungkan tekanan dengan suhu gas.

Tekanan mutlak gas pada volume konstan berbanding lurus dengan suhu mutlak gas tersebut.
$\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}$
P = tekanan gas (Pa)
T = suhu gas (K)
c. Hukum Charles

Hukum Charles menghubungkan volume dengan suhu gas.

Volume gas pada tekanan konstan berbanding lurus dengan suhu mutlak gas tersebut.
$\frac{V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}$
V = volume gas (Pa)
T = suhu gas (K)
Persamaan gas ideal adalah gabungan dari ketiga hukum di atas, dimana tidak ada variabel yang dijaga konstan.
```
\frac{P_1V_1}{T_1}=\frac{P_2V_2}{T_2}
```
August 20, 2023
Kamus Bahasa Makassar – Indonesia

A

Agang : Teman¹, Jalanan².

A’ba : Banjir¹,Ayah²

Ak

A’kak : Kudis Bernanah di kaki

A’luk : Telan

A’masa’ : Basah

A’muruk : Hancur

A’rang : Menahan nafas untuk berkuat saat persalinan

A’rurungan : Berjalan Bersama

Alepu : Alif

Ali’ : Segan

Alimbu’bu’ : Debu

Alitana : Rayap

Alla’ : Antara

Alle’ : Ambil

Allo’ : Hari¹,Jemur², Siang³,

Allu’ : Tanah subuh di daerah sekitar sungai

Allung : Keranda Mayat

Alusu’ : Halus

Amba’ : Hantam¹,Giliran²

Ambala’ : Permadani

Ambang : Bebat, Ikat

Ambani : Dekat

Ambara’ : Gamang, Takut

Ambaring : Udang rebon

Ambawa : Dangkal

Ambeng : Cercah, Cemooh

Ambi’ : Daki, Manjat

Amma’ : Ibu

Amme’ : Rendam

Ammuko : Besok

Ampe : Ahlak, Perilaku

Ampolo’ : Potongan Kayu Bakar¹, Amplop²

Anakang : Ikan Gabus Kecil

Anara’ : Suara Bising

Anca’ : Tingkah Laku

Andi’ : Adek

Angga’ : Nilai

Anggalla’ : Siang Hari

Angge : Sampai, Batas

Angge’ : Sebutan Anak Laki-Laki

Ani : Akui

Anjo : Itu

Anjoreng : Di sana

Anne’ : Ini

Annu’-Annu’ : Suara Tersungut-sungut

Anrong : Ibu

Anngantalai : Menanti, Meladeni

August 7, 2023
Contoh Soal Numerasi Ujian Masuk PPG Prajabatan

Salah satu bagian ujian masuk PPG Prajabatan adalah test Literasi dan Numerasi. Test Literasi sendiri adalah tes yang terdiri dari bacaan panjang yang selanjutnya diikuti dengan 4 sampai 5 pertanyaan tentang bacaan. Sedangkan test Numerasi terdiri dari bacaan juga namun lebih menenkankan informasi numerik yang ada di dalam bacaan.

Durasi test kedua tes ini masing-masing 30 menit untuk 15 soal dengan demikian hanya anda hanay diberi waktu menjawab 2 menit untuk satu soal.

Contoh Soal Numerasi

Berikut ini bahan bacaan untuk soal nomor 1 sampai nomor 3.

Dawai siter

Siter adalah sebuah alat musik tradisional yang memiliki sumber bunyi dari dawai yang terbuat dari senar besi. Senar-senar ini disusun dengan panjang yang berbeda sehingga menghasilkan nada dasar yang berbeda untuk masing-masing senar.

Ilustrasi dari dawai siter umumnya seperti pada gambar di bawah ini!

Soal Nomor 1

Misalkan Budi ingin membuat siter dengan 20 jenis nada dengan dengan panjang perbedaan tali 3 cm untuk setiap nada. Berapakah panjang tali minimal yang dibutuhkan Budi untuk membuat siter tersebut, jika dawai terpendek yang dibuat budi adalah 5 cm?

A. 550 cm
B. 650 cm
C. 700 cm
D. 1200 cm
E. 1300 cm

Soal Nomor 2

Berapakan panjang dawai siter ke 17 yang disusun Budi?

A. 50
B. 53
C. 56
D. 59
E. 62

Soal Nomor 3

Berapakah total panjang dawai mulai dari dawai ke 3 sampai dengan ke 13?

A. 319
B. 331
C. 339
D. 369
E. 396

July 12, 2023
Pengataman Bulan Baru – Fase yang Tak Terlihat
Sains mendefenisikan fase bulan baru sebagai posisi dimana Matahari, bulan dan bumi berada pada satu garis sejajar. Hal ini membuat bagian bulan yang terpapar matahari membelakangi bumi sehingga orang-orang di bumi tidak bisa melibat bulan. Secara tradisional, orang-orang Indonesia lebih suka menyebutnya sebagai Bulan Mati karena mati dalam beberapa kasus dianalogikan sebagai bentuk ketidakadaan.

Bulan Baru

Dari defenisi mengenai bulan baru, dapat disimpulkan bahwa bulan hanya dapat terjadi pada saat siang hari dan tidak mungkin terjadi di malam hari. Daerah Khatulistiwa harusnya akan mengalami bulan baru pada siang hari hampir tepat tengah hari.

Tak terlihat

Ada dua alasan utama mengapa fase bulan baru tidak terlihat yakni
1. Susunan matahari, bulan dan bumi berada pada satu garis membuat sisi gelap bulan lah yang menghadap ke bumi di siang hari. Hal ini disebut konjungsi.
2. Posisi bulan yang sangat dekat matahari (tinjauan gerak semu) membuat sinar matahari terlalu terang untuk membuat bulan terlihat dengan mata telanjang pada siang hari.
Hanya saja ada kondisi spesial dimana fase bulan dapat diamati yakni pada saat terjadi gerhana matahari. Hanya saja sumbu gerak semu rotasi bulan dan matahari tidak persis sejajar. Matahari dan bulan memiliki lintasan yang bergeser sepanjang waktu dengan periode yang berbeda. Hal ini yang membuat gerhana matahari tidak terjadi setiap bulan. Selain itu jenis-jenis gerhana matahari tidak selamanya total, jika irisan antara posisi bulan dan matahari hanya sebagian maka gerhana yang terjadi pun sebagian.

Penggunaan alat bantu pengamatan dapat membuat kita bisa melihat posisi bulan bulan dengan bagian terang yang tipis tepat pada saat Bulan baru selesai terjadi. Hanya saja alat ini tidaklah sederhana.

Bulan Baru dan Astrofotografi

Pada fase bulan baru, Bulan berada di bagian bumi siang hari. Hal ini membuat malam hari lebih gelap dibandingkan pada saat ada bulan. Waktu inilah waktu yang paling tepat untuk mengamati benda-benda langit yangc ahayanya terlihat lebih gelap seperti Planet, Meteor, Bintang dan Galaksi. Jika tidak terdapat banyak polusi cahaya, misalnya daerah pedesaan, Milky way (Bima Sakti) akan tampak lebih jelas di langit.

Pasang-Surut Air Laut

Pasang-surut air laut adalah fenomena alam di bumi yang juga dipengaruhi oleh gravitasi bumi dan bulan. Posisi bulan dan matahari yang berada pada sisi yang dari tinjauan bumi membuat air pasang berada pada posisi paling tinggi. Fenomena ini dimanfaat oleh para nelayan di pesisir pantai landai untuk mencari ikan karena pada posisi ini air laut pada berada pada ketinggian paling tinggi.
July 3, 2023

Uji Validitas Empirik Instrumen Tes – Teori Klasik

Hasil pengukuran yang presisi halur dilakukan dengan instrumen yang valid dan reliabel. Tanpa dua unsur ini sebuah hasil pengukuran memiliki derajat ketidakpercayaan yang tinggi dan cenderung salah.

Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen Tes

A. Uji Validitas

Validitas empirik instrumen tes adalah aspek kesesuaian alat ukur mengukur subjek ukur sesuai dengan kemampuan subjek itu sendiri. Konsep uji empirik adalah menganalisis butir insutrmen dan korespondensinya dengan subjek yang diukur. Misalnya soal mudah itu harus dijawab benar mayoritas subjek uji sedangkan soal sulit hanya dijawab benar oleh subjek-subjek uji yang memiliki jawaban benar yang banyak. Mudahnya soal sulit hanya boleh di jawab benar oleh orang pintar (respon banyak benar) dan di jawab salah oleh orang yang memiliki repson benar sedikit.

Dengan demikian Uji Validitas Empirik Instrumen tes dilakukan melalui uji statistik dengan tujuan menganalisis hubungan antara respon subjek dan item yang diujikan. Alat uji yang digunakan bergantung dari karakteristik instrumen masing-masing.

1. Kolerasi Pearson

Kolerasi Pearson, biasa disebut sebagai Pearson Product Momen adalah uji kolerasi untuk menghitung derajat keeratan hubungan antara dua variable dimana bariable berasal dari skala Interval ataupun rasio.

Hasil uji ini akan menunjukkan koefisien kolerasi yang berkisar -1 sampai 1. Makna dari koefisien ini adalah

-1 : Memiliki kolerasi Negatif Sempurna
0 : Tidak memiliki kolerasi
1 : memiliki kolerasi potifi sempurna

Kolerasi Produk momen dapat digunakan untuk menghitung dua keadaan yakni

Data dengan simpangan
Data dalam bentuk angka mentar / skor kasar.

Nilai Koefisien Pearson adalah

r_{xy}=\sqrt(\frac{N\Sigma x_iy_i-\Sigma x_i\Sigma y_i}{(N\Sigma x^2_i-(\Sigma x_i)^2)-(N\Sigma y_i^2-(\Sigma y_i)^2)}

Signifikansi nilai r ini dapay dihitung dengan uji t, dimana nilai kriteria signifikan jika nilai t hitung > t tabel. Nilai t Hitung selanjutnya dihitung dengan persamaan

t_{hit}=\frac{r_{xy}\sqrt{n-2}}{\sqrt{1-r^2_{xy}}}

Prosedur Validitas Kolerasi Biserial

\gamma_{pbi}=\frac{M_p-M_t}{s_t}\sqrt{\frac{p}{q}}

Dimana :

γ_pbi = koefisien korelasi biserial
M_p = rerata skor dari subyek yang menjawab betul bagi item yang dicari validitasnya
M_t = rerata skor total
S_t = standar deviasi dari skor total
p = proporsi siswa yang menjawab benar

dimana

p=\frac{Σ \ responden \ benar}{Σ \ responden}

dan

q=1-p

Misalkan hasil uji hasil uji responden 10 dengan 10 butir instrumen yang ditunjukkan tabel di bawah ini

Res/Item	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Res 1	1	1	1	1	0	1	1	0	1	1
Res 2	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0
Res 3	0	0	0	1	0	1	1	0	0	1
Res 4	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0
Res 5	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1
Res 6	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
Res 7	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0
Res 8	1	0	0	1	1	1	0	1	1	0
Res 9	0	1	0	1	1	0	1	1	1	1
Res 10	1	1	1	0	1	1	1	1	0	1

Langkah pertama yang kita buat lakukan adalah membuat tabel bantu untuk menghtiung nilai x², y², Σx², Σy² dan seterusnya.

Res/Item	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	x	x²
Res 1	1	1	1	1	0	1	1	0	1	1	8	64
Res 2	1	1	1	1	1	1	1	1	1	0	9	81
Res 3	0	0	0	1	0	1	1	0	0	1	4	16
Res 4	0	0	0	0	1	1	1	0	0	0	3	9
Res 5	1	1	0	1	1	1	1	1	1	1	9	81
Res 6	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1	8	64
Res 7	0	0	0	1	1	1	1	1	1	0	6	36
Res 8	1	0	0	1	1	1	0	1	1	0	7	49
Res 9	0	1	0	1	1	0	1	1	1	1	7	49
Res 10	1	1	1	0	1	1	1	1	0	1	8	64
N = 20	5	5	4	8	8	9	9	7	7	6	69	507
P	0,5	0,5	0,4	0,8	0,8	0,8	0,9	0,7	0,7	0,6
q	0,5	0,5	0,6	0,2	0,2	0,2	0,1	0,3	0,3	0,4

Hitung nilai M

M=\frac{\Sigma x_t}{N}=\frac{69}{10}=6,9

Standar Deviasi

SD=\sqrt{\frac{\Sigma X_t^2}{N}-\frac{\Sigma X_t^2}{N}}

SD=\sqrt{50,7-6,9}=\sqrt{44}=6,63

Perhitungan Mp setiap item dapat di hitung dengan tabel bantu:

No Item	Jumlah Benar	Mean
1	5	(8+9+9+7+8)/5 =8,20
2	5	(8+9+9+7+8)/5=8,20
3	4	(8+8+9+8)/4=8,25
4	8	(8+9+4+9+8+6+7+7)/8=8,25
5	8	(9+3+9+8+6+7+7+8)/8=7,13
6	9	(8+9+4+3+9+8+6+7+8)/9=6,89
7	9	(8+9+4+3+9+8+6+7+7+8)/9=6,89
8	7	(9+9+8+6+7+7+8)/7=7,71
9	7	(8+9+9+8+6+7+7)/7=7,71
10	6	(8+4+9+8+7+8)/6=7,33

Tabel Bantu Kolerasi pbi

No Item	MP	Mt	SD	p	q	rpbi	Kriteria
1	8,20	6,90	6,63	0,5	0,5	0,1961	Tidak Valid
2	8,20	6,90	6,63	0,5	0,5	0,1961	Tidak Valid
3	8,25	6,90	6,63	0,4	0,6	0,1663	Tidak Valid
4	8,25	6,90	6,63	0,8	0,2	0,4072	Valid
5	7,13	6,90	6,63	0,8	0,2	0,0694	Tidak Valid
6	6,89	6,90	6,63	0,8	0,2	-0,0030	Tidak Valid
7	6,89	6,90	6,63	0,9	0,1	-0,0050	Tidak Valid
8	7,71	6,90	6,63	0,7	0,3	0,1866	Tidak Valid
9	7,71	6,90	6,63	0,7	0,3	0,1866	Tidak Valid
10	7,33	6,90	6,63	0,6	0,4	0,0794	Tidak Valid

May 29, 2023

Praktikum Program Menghitung Jangkauan Peluru Meriam Dari Sebuah Gedung dalam Bahasa C

Sebuah peluru yang ditembakkan dari sebuah meriam atau senjata, maka peluru akan mulai bergerak ke depan dengan lintasan membentuk parabola terbalik. Hal ini disebabkan oleh gaya tarik gravitasi yang membu peluru begerak dengan kecepatan lurus berubah beraturan pada sumbu y.

Jangkauan Peluru Meriam

A. Tujuan Percobaan

Mengetahuan jangakuan meriam yang ditembakkan dari atas sebuah gedung berdasarkan kecepatan dan sudut awal tembakan.

B. Landasan Teori

Misalkan sebuah meriam diletakkan di atas sebuah gedung dengan ketinggian 100 m. Dari ketinggian ini, peluru memiliki dua skenario tembakan, yakni ketika memiliki sudut lebih tinggi dari horison meriam dan lebih rendah dari meriam.

Ilustrasi Gerak Peluru pada Meriam yang ditemabkkan di atas Gedung

1. Setengah Parabola

Skenario pertama jika meriam ditembakan dengan sudut di bawah horison maka peluru akan membentuk gerak setengah parabola.

t =\frac{v_{0y}^2+2gh-v_{0y}}{g}

Jangkauan meriam yang ditambakkan pada posisi ini dapat ditentukan dengan persamaan :

R = v_x.t

dimana

v_x= v_o \sin \theta

Dimana nilai dari t ditentukan oleh gerak peluruh ke arah sumbuh y tepat mencapai permukaan tanah. Nilai t dapat dihitung dengan persamaan

v_y^2=v_{0y}^2+2gh

dimana

v_y=v_0+gt

maka t adalah:

t=\frac{v_y-v_{0y}}{g}

Setelah memperoleh t, kita bisa dapatkan nilai R dengan memeasukkan ke persaman R = v_xt

R = v_0 \sin \theta \frac{v_0 \cos^2 \theta+2gh-v_0 \cos \theta}{g}

C. Contoh Code

#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define GRAVITY 9.8

float calculateDistance(float initialVelocity, float launchAngle, float height)
{
    float horizontalDistance, verticalDistance;
    float timeOfFlight;

    // Sudut tembakan lebih rendah dari horison
    if (launchAngle < 0)
    {
        timeOfFlight = (-2 * initialVelocity * sin(launchAngle)) / GRAVITY;
        horizontalDistance = initialVelocity * cos(launchAngle) * timeOfFlight;
        verticalDistance = initialVelocity * sin(launchAngle) * timeOfFlight + (0.5 * GRAVITY * pow(timeOfFlight, 2));
    }
    // Sudut tembakan di atas horison (gerak parabola)
    else
    {
        timeOfFlight = (2 * initialVelocity * sin(launchAngle)) / GRAVITY;
        horizontalDistance = initialVelocity * cos(launchAngle) * timeOfFlight;
        verticalDistance = initialVelocity * sin(launchAngle) * timeOfFlight;
    }

    float adjustedHeight = height + verticalDistance;

    return sqrt(pow(horizontalDistance, 2) + pow(adjustedHeight, 2));
}

int main()
{
    float initialVelocity, launchAngle, height, distance;

    printf("Masukkan kecepatan awal (m/s): ");
    scanf("%f", &initialVelocity);

    printf("Masukkan sudut lemparan (derajat): ");
    scanf("%f", &launchAngle);

    printf("Masukkan ketinggian gedung (m): ");
    scanf("%f", &height);

    // Mengkonversi sudut dari derajat menjadi radian
    launchAngle = launchAngle * M_PI / 180;

    distance = calculateDistance(initialVelocity, launchAngle, height);

    printf("Jarak tempuh tembakan: %.2f meter\n", distance);

    return 0;
}

May 22, 2023

Author: Ahmad Dahlan

Menentukan Arah Utara

A. Metode 15 menit

Prosedur kerja

B. Metode Ante-Post Meridian

Alat dan Bahan

Prosedur kerja

Fisika SMA dan SMP

A. Mekanika

Mekanika Fluida

B. Suhu dan Kalor

C. Gelombang dan Optik

D. Listrik Magnet

E. Fisika Modern

Gas dan Termodinamika

A. Persamaan Gas Ideal

1. Proses Isometrik

2. Proses Isohorik

3. Proses Isobarik

B. Energi Kinetik Gas

1. Teori Ekuipartisi

1. Gas monoatomik

2. Gas diatomik

D. Hukum Termodinamika I

1. Proses isobarik (P konstan)

2. Proses isokhorik (V konstan)

3. Proses isotermik (T konstan)

4. Proses adiabatik (Q = 0)

5. Siklus (ISotermik)

D. Hukum Termodinamika II

A. Mesin Kalor

B. Mesin Carnot

C. Mesin Dingin

Kalor

A. Azas Black

B. Perubahan Wujud oleh Kalor

C. Perpindahan Kalor

1. Konduksi

2. Konveksi

3. Radiasi

Suhu

A. Termometer

Skala

B. Pemuaian Zat

1. Pemuaian Panjang

2. Pemuaian Panjang

3. Pemuaian Ruang

4. Pemuaian pada Fluida

a. Hukum Boyle

b. Hukum Gay-Lussac

c. Hukum Charles

A

Contoh Soal Numerasi

Bulan Baru

Tak terlihat

Bulan Baru dan Astrofotografi

Pasang-Surut Air Laut

Uji Validitas dan Reliabilitas Instrumen Tes

A. Uji Validitas

1. Kolerasi Pearson

Prosedur Validitas Kolerasi Biserial

Jangkauan Peluru Meriam

A. Tujuan Percobaan

B. Landasan Teori

1. Setengah Parabola

C. Contoh Code