Materi Fisika SMP Kelas VII

Materi Fisika SMP Kelas VII

Konversi Satuan

Dalam kehidupan sehari hari, alat ukur yang kita pakai tidak selalu menggunakan satuan SI. Ada kalanya, satuan satuan alat ukur dinyatakan lebih besar atau lebih kecil atau, bahkan, dalam satuan tidak baku. Oleh karena itu, kamu perlu mengetahui cara mengkonversi atau mengubah satuan satu ke satuan lainnya. Konversi satuan adalah mengubah satuan besaran tertentu ke satuan lain tampa mengubah nilai dengan faktor konversi. Untuk mengubah konversi satuan sering digunakan tangga konversi.

 

Satuan satuan waktu yang sering digunakandalam kehidupan sehari hari adalah sekon (detik), menit, jam, dan hari. 1 hari = 24 jam, 1 jam = 60 menit, 1 menit = 60 sekon (detik). kalau 3 jam berapa detik ya ? coba kalian cari berdasarkan ketentuan yang sudah disebutkan tadi. kalian pasti bisa
Perhatikan contoh berikut ini agar kalian dapat lebih memahami penggunaan tangga konversi. Konversikan satuan panjang berikut ini kedalam satuan meter !

a. 5 hm = ………………….. m               b. 17 cm = ………………… m

• a) Untuk mengkonversi dari satuan hektometer (hm) ke satuan meter (m), kita akan menuruni dua tangga. Jadi, bilangan asal dikali 10 sebanyak 2 kali yaitu dikali 100. Kalikan bilangan asal dengan bilangan 100, yaitu 5 x 100 meter = 500 meter. Jadi 5 hm = 500 m.
• b) Untuk mengkonversi dari satuan centimeter ke satuan meter, kita harus menaiki dua anak tangga. Jadi bilangan asal dibagi 10 sebanyak 2 kali yaitu dibagi 100. Bagi bilangan asal dengan bilangan 100, yaitu 17 : 100 meter = 0,17 meter. Jadi, 17 cm = 0,17 m.

Cara yang sama juga dapat kalian lakukan untuk mengkonversikan satuan yang lainnya. Sebagai bahan latihan coba kalian kerjakan soal berikut !

1. 12 m = …………………….. mm
2. 500 cm = …………………… dam
3. 3 menit = …………………….. sekon (detik)
4. 90 sekon = ……………………….. jam
5. 1 jam = ……………………………. sekon
6. 2 kg = ………………………….. gram
7. 1000 gram = …………………………….. kg
8. 100 liter (L) = ……………………………………… hL
9. 1 daL = ……………………………… L

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

A. Besaran Pokok (Base Quantities)

Besaran yang digunakan dalam fisika dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok (Base Quantities) dan besaran turunan (Derived Quantities). Besaran pokok adalah besaran adalah besaran yang satuannya didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran lain. Besaran pokok (base Quantities) ada tujuh buah. Ketujuh besaran pokok tersebut dapat kamu lihat pada tabel berikut ini,

No	Besaran	Satuan	Lambang Satuan
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	panjang massa waktu suhu kuat arus intensitas cahaya jumlah zat	meter kilogram sekon kelvin ampere kandela mol	m kg s K A cd mol

1.  Standar dan Alat Ukur Panjang
Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Menurut satuan SI, besaran panjang dinyatakan dalam meter. Satu meter sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon. Besaran panjang diukur dengan menggunakan mistar , stikmeter (meteran gulung), jangka sorong, dan mikrometer skrup. Adapun ketelitian dari masing masing alat tersebut adalah sebagai berikut :

• Mistar (ruler)  memiliki ketelitian 1 mm
• stikmeter (measuring tape) memiliki ketelitian 1 mm
• Jangka sorong (Vernier Calipers) ketelitiannya 0,1 mm
• Mikrometer Skrup (micrometer screw gauge) ketelitiannya 0,01 mm

2.  Standar dan Alat Ukur Massa
Massa suatu benda adalah banyak zat yang dikandung benda tersebut. Menurut satuan SI, satuan massa adalah kilogram (kg). Dalam kehidupan sehari hari, kita sering menggunakan istilah berat. Misalnya, berat badan Budi 55 kg. Menurut fisika ungkapan tersebut tidak tepat, karena 55 kg adalah massa badan Budi. Berat dalam fisika memiliki pengertian yang berbeda dengan berat dalam kehidupan sehari hari. Menurut fisika, berat adalah gaya yang dialami oleh suatu benda yang mempunyai massa yang diakibatkan karena adanya gaya tarik bumi. Sesuai dengan pengertian ini, maka berat suatu benda di tempat tempat yang berlainan mungkin berbeda beda tergantung besarnya gaya grafitasi di tempat tersebut.
Satu kilogram didefinisikan sebagai massa dari suatu silinder yang dibuat dari campuran platina-iridium yang disebut kiligram standar, yang disimpan di Lembaga berat dan ukuran Internasional di Paris, Perancis. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran massa adalah neraca. Terdapat beberapa jenis neraca, antara lain neraca duduk, neraca elektronik, dan neraca lengan.
3.  Standar dan Alat Ukur Waktu
Satuan standar untuk waktu adalah seko atau detik. Satu sekon didefinisikan sebagai selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran waktu antara lain arloji dan  stopwatch.
4.  Standar dan Alat Ukur Suhu
Suhu merupakan derajat panas dinginnya suatu benda. Satuan standar untuk suhu adalah Kelvin. Satuan lain yang sering digunakan di Indonesia adalah derajat Celcius, sedangkan di Amerika dan Inggris pada umumnya menggunakan derajat fahrenheit. Alat untuk mengukur suhu adalah termometer. Untuk mengetahui lebih jauh tentang suhu, akan dibahas lebih rinci pada artikel berikutnya.

 

 

B. Besaran Turunan (Derived Quantities)

Besaran turunan adalah besaran yang satuan satuannya diturunkan dari satuan-satuan besaran pokok. Jumlah besaran turunan sangat banyak, semakin berkembangnya ilmu fisika, dimungkinkan akan muncul lagi besaran turunan yang baru. Contoh besaran turunan yang sekarang dikenal dapat kamu lihat pada tabel berikut ini.

No.	Besaran	Satuan
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	luas volume kecepatan gaya massa jenis daya usaha	meter persegi meter kubik meter per sekon newton kilogram per meter kubik watt joule

Alat Ukur Besaran Turunan
Pada pembahasan alat ukur sebelumnya, seluruhnya termasuk alat ukur besaran pokok. Bagaimanakan mengukur besaran turunan? Saat ini banyak besaran turunan yang dapat diukur secara langsung, artinya sudah ada alat ukurnya. Misalnya, tekanan udara diukur dengan barometer, gaya diukur dengan dinanometer. dan volume air diukur dengan gelas ukur. Sementara itu untuk mengukur luas atau volume suatu benda yang bentuknya beraturan kita dapat menggunakan rumus matematika. Ayo buka lagi pelajaran Matematika SD yang sudah kamu pelajari . Lalu bagaimana jika benda yang akan kita ukur bentuknya tidak beraturan, misalnya saja batu? untuk mengukurnya kita dapat menggunakan gelas ukur. Oke deh sampai disini dulu ya pembahasannya, Selamat belajar, SUKSES !

Wujud Zat

Balon Terbang

Zat adalah sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Berdasarkan wujudnya zat dapat dikelompokkan  menjadi 3 jenis yaitu padat (solid), cair (liquid) dan gas (gas). Masing masing wujud zat memiliki sifat dan ciri khas tersendiri. Untuk memudahkan dalam memahami volume dan bentuk dari ketiga wujud zat tersebut, perhatikan tabel berikut ini :

No	Wujud Zat	Volume Zat	Bentuk Zat
1. 2. 3.	Padat Cair Gas	tetap tetap berubah-ubah	tetap berubah-ubah berubah-ubah

Zat terdiri atas bagian bagian yang sangat kecil yang disebut partikel. Susunan dan sifat partikel sangat menentukan wujud suatu zat, apakah berwujud padat, cair, atau gas. Setiap wujud zat tersusun dari partikel partikel yang mempunyai jarak dan kebebasan gerak yang berbeda beda.  Perhatikan gambar perbandingan susunan partikel zat padat, cair dan gas berikut ini,

Sifat sifat partikel suatu zat adalah sebagai berikut :

1. Partikel tidak diam, tetapi selalu bergerak atau bergetar
2. Terdapat gaya tarik menarik antara partikel yang satu dengan yang lain
3. Di antara satu partikel dengan partikel yang lain terdapat ruang antar partikel yang disebut pori-pori.

Keadaan partikel partikel dari wujud zat padat, cair, dan gas dapat dijelaskan sebagai berikut : (1) Zat Padat : Gerakan partikel tidak bebas, letak partikel berdekatan, gaya tarik menarik antar partikel sangat kuat, ruang antar partikel kecil. (2) Zat Cair : Gerakan partikel agak bebas, letak partikel agak renggang, gaya tarik menarik antar partikel kurang kuat, ruang antar partikel agak besar. (3) Gas : Gerakan partikel sangat bebas, letak partikel sangat berjauhan, gaya tarik menarik antar partikel sangat lemah, dan ruang antar partikel sangat besar.

Kohesi dan Adhesi

air di daun talas

Pada artikel sebelumnya yang berjudul Wujud Zat (States of Matter) kita sudah membahas mengenai sifat sifat partikel suatu zat. Dimana salah satu sifatnya adalah adanya gaya tarik menarik antar partikel. Terdapat dua macam gaya tarik menarik antar partikel, yaitu kohesi dan adhesi.

Kohesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang sejenis. Kohesi dipengaruhi oleh kerapatan dan jarak antarpartikel dalam zat. Dengan demikian, kamu pasti tahu bahwa gaya kohesi zat padat lebih besar dibandingkan dengan zat cair dan gas (hayo…coba ingat kembali susunan partikel pada zat padat, cair, dan gas pada artikel sebelumnya). Gaya kohesi mengakibatkan dua zat bila dicampurkan tidak akan saling melekat. Contoh peristiwa kohesi adalah : Tidak bercampurnya air dengan minyak, tidak melekatnya air raksa pada dinding pipa kapiler, dan air pada daun talas.

Adhesi adalah gaya tarik menarik antara partikel partikel yang tidak sejenis. Gaya adhesi akan mengakibatkan dua zat akan saling melekat bila dicampurkan. Contohnya : Bercampurnya air dengan teh/kopi, melekatnya air pada dinding pipa kapiler, melekatnya tinta pada kertas, dll. (Coba kalian cari tahu contoh yang lainnya dalam kehidupan sehari hari)

Ada 3 kondisi yg mungkin terjadi jika kita mencampurkan 2 macam zat

1. 1. Jika gaya kohesi antar partikel zat yang berbeda lebih besar daripada gaya adhesinya, kedua zat tidak akan bercampur. Contohnya, minyak kelapa dicampur dengan air.
   2. Jika gaya adhesi antar partikel zat yang berbeda sama besar dengan gaya kohesinya, kedua zat akan bercampur merata. Contohnya, air dicampur dengan alkohol.
   3. Jika gaya adhesi antar partikel zat yang berbeda lebih besar daripada gaya kohesinya, kedua zat akan saling menempel. Contohnya, air yang menempel pada kaca.

Akibat adanya kohesi dan adhesi, terjadi beberapa peristiwa menarik dalam fisika. Berikut ini beberapa di antaranya :

1. Meniskus Cembung dan Meniskus Cekung : Meniskus adalah peristiwa mencekung atau mencembungnya permukaan zat cair. Berdasarkan bentuk permukaan zat cair, meniskus dibedakan menjadi dua, yaitu meniskus cembung dan meniskus cekung. Meniskus cembung terjadi jika kohesi lebih besar daripada adhesi (kohesi > adhesi). Sedangkan meniskus cekung terjadi jika adhesi lebih besar daripada kohesi (adhesi > kohesi).

2. Kapilaritas : Kapilaritas adalah peristiwa naik atau turunnya zat cair di dalam pipa kapiler (pipa yang diameternya sangat kecil). Contoh peristiwa kapilaritas antara lain naiknya minyak tanah pada sumbu kompor, naiknya air dari akar ke daun pada tumbuhan melalui pembuluh xylem, Basahnya dinding dalam rumah ketika dinding luar basah terkena air, dll (Ayo cari tahu contoh contoh lainnya dalam kehidupan sehari hari).  Permukaan zat cair (contohnya air dan raksa) pada bejana berhubungan yang memiliki pipa kapiler dapat dilihat pada gambar di bawah ini,

Sedangkan pada bejana berhubungan yang tidak memiliki pipa kapiler bila diisi dengan zat cair sejenis dan dalam keadaan diam, maka tinggi permukaan zat cair pada setiap bejana adalah sama. Keadaan itu disebut dengan “asas bejana berhubungan”.

3. Tegangan Permukaan : Tegangan permukaan merupakan kecenderungan zat cair untuk menegang sehingga pada permukaan zat cair seolah olah terdapat selaput atau lapisan yang tegang , sehingga dapat menahan benda. Hal ini terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara partikel zat cair (kohesi). Beberapa contoh peristiwa tegangan permukaan diantaranya yaitu serangga air dapat berjalan di atas permukaan air, tetesan air pada permukaan daun talas berbentuk seperti bola, tetesan embun yang menempel di atas rumput berbentuk seperti bola, silet dapat mengambang dipermukaan air (hmm….. yang satu ini perlu dipraktekkan, ayo siapa mau mencoba membuktikan?).

Massa Jenis Zat

Massa Jenis Zat (Density)

Selain memiliki massa, zat juga memiliki massa jenis. Tahukan kamu apa pengertian massa jenis? Massa jenis atau disebut juga dengan istilah rapat massa adalah perbandingan antara massa suatu zat dengan vulumenya. Massa jenis merupakan ciri khas setiap zat. Oleh karena itu zat yang berbeda jenisnya pasti memiliki massa jenis yang berbeda pula. Massa jenis zat tidak dipengaruhi oleh bentuk dan volume. Jadi, asalkan dibuat dari bahan yang sama, suatu benda akan memiliki massa jenis yang sama. Massa jenis zat dapat diukur. Secara matematis, massa jenis zat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut.

ρ = m/V  atau  m = ρ x V  atau V = m/ρ

Dengan,
ρ  = Massa jenis zat (kg/m³ atau g/cm³ )
m = Massa benda (kg atau g)
V  = Volume benda (m³ atau cm³ )

Perhatikan satuan massa jenis berdasarkan persamaan matematis tersebut. Besar massa jenis tidak selalu dinyatakan dalam satuan kg/m³ , tetapi ada kalanya dinyatakan dalam g/cm³ . Satuan kg/m³ dan g/cm³ biasa digunakan untuk menyatakan massa jenis zat padat. Sementara itu, massa jenis zat cair sering dinyatakan dalam kg/L (kilogram per liter) atau g/mL (gram per mililiter).