UAS -FISIKA DASAR II

TEKNIK INFORMATIKA KAMPUS MILENIAL ITB INDONESIA😇😇

 Nama : Mega Lidia Lubis

Jurusan: Teknik informatika 

Kelas : pagi

SOAL UAS

1.)Apa yang dimaksud dengan frekuensi dan priode dalam bunyi ?

Jawab:

• Frekuensi adalah Banyaknya getaran yang terjadi dalam waktu satu sekon.Periode getaran dapat dirumuskan: T = 1/f. Keterangannya yaitu, T adalah periode satuannya sekon (s) dan f adalah frekuensi yang satuannya Hertz (Hz).
• Periode adalah Waktu yang dibutuhkan untuk terjadi satu getaran.Periode getaran dapat dirumuskan: T = 1/f. Keterangannya yaitu, T adalah periode satuannya sekon (s) dan f adalah frekuensi yang satuannya Hertz (Hz).

2.)Bagaimana menghitung panjang gelombang ? Beri sebuah kasus untuk mencari panjanggelombang !

Jawab:

  Panjang Gelombang suatu Frekuensi biasanya dilambangkan dengan simbol λ (dibaca sebagai LAMDA) dengan satuannya adalah meter (m).

Rumus untuk Menghitung Panjang Gelombang :

λ = v / f

Dimana :

λ = Panjang Gelombang (Wavelength) dalam satuan meter (m)

v = Kecepatan Gelombang (Wave Speed) dalam satuan m/s (meter per second)

f = Frekuensi (Frequency) dalam satuan Hertz (Hz)

Contoh Kasus mencari Panjang Gelombang

Sebuah Gelombang diketahui mempunyai Frekuensi sebesar 50Hz dengan kecepatan perambatan Frekuensi tersebut adalah 10 m/s. Berapakah Panjang Gelombangnya ?

Berikut ini adalah penyelesaiannya.

Diketahui :

v = 10 m/s

f = 50Hz

λ = ?

Jawaban :

λ = v / f

λ = 10/ 50

λ = 0,2m

Jadi Panjang Gelombangnya adlah 0,2meter.

3.)Pantulan dari getaran yang dipancarkan oleh osilator diterima setelah menempuh waktu ¼ sekon.Berapakah kedalaman laut di tempat itu jika kelajuan rambat bunyi di air laut 4800 m/s ?

Jawab:

4.) Jelaskan pengertian efek doppler ?

Jawab:

    Efek Doppler adalah perubahan sebuah frekuensi atau panjang gelombang dari suatu gelombang terhadap seorang penerima yang sedang bergerak relatif terhadap sumber gelombang tersebut.

5.)Sebuah bola lampu mercu suar terletak pada jarak 80 cm dari pusat rotasi dan kemudian berputardalam posisi horisontal sehingga dalam 5 detik terjadi 10 kali gerak melingkar. Tentukanlah :

(a) frekwensi

(b) periode 

(c) kelajuan linear 

(d) kecepatan sudut

Jawab:

6.)Jelaskan dengan hubungan antara Electrostatic Precipitator dengan Generator. Jelaskan cara kerjanya!

Jawab:

HUBUNGAN GENERATOR DENGAN ELECTROSTATIC DAN CARA KERJANYA

    Generator listrik adalah mesin yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik dari sumber energi mekanik. Prinsip kerja dari generator listrik adalah induksi elektromagnetik .

  Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik . jadi antara genarator mempunyai hubungan yaitu prinsip dari dari generator adalah electrostatic.Elektrostatik merupakan salah satu cabang fisika yang berhadapan dengan gaya yang dikeluarkan oleh medan listrik statik (tidak berubah) kepada sebuah objek yang bermuatan. 

    Hubungan ESP dengan generator bisa juga dilihat dari salah satu contoh proses produksi Pabrik Gula dan PLTU. Boiler yang berfungsi sebagai tempat untuk memanaskan air akan menghasilkan uap yang nantinya digunakan untuk proses selanjutnya. Pada PLTU, uap ini digunakan untuk memutar turbin uap sebagai penggerak generator. Untuk melakukan kerja, boiler membutuhkan adanya panas yang digunakan untuk memanaskan air. Panas ini disuplai oleh bagian yang disebut dengan ruang bakar atau furnance, dimana pada ruang bakar ini dilengkapi dengan alat pembakaran atau burner. Hasil pembakaran di ruang bakar tersebut akan mengandung banyak debu, mengingat bahan bakar yang digunakan adalah batubara, kemudian debu tersebut akan membawa gas buang menuju cerobong, maka gas buang tersebut akan melewati kisi-kisi suatu electrostatic precipitator (ESP).

   Dalam proses kerja ESP membutuhkan medan listrik untuk dilalui saat melewatkan gas buang (flue gas) yang terbentuk antara discharge electrode dan colletor plate. Flue gas ini yang mengandung butiran debu pada awalnya bermuatan netral dan pada saat melewati medan listrik, partikel debu tersebut akan terionisasi sehingga partikel debu tersebut menjadi bermuatan negatif. Partikel debu bermuatan negatif selanjutnya menempel pada pelat-pelat pengumpul (collector plate). Debu yang dikumpulkan di pindahkan kembali secara periodic dari collector plate melalui suatu getaran (rapping). Debu ini kemudian jatuh ke bak penampung dan dipindahkan ke flyash silo dengan dihembuskan.

      Generator yang menghasilkan energi listrik berguna bagi ESP dalam menjalankan tugasnya. Pada saat proses pembentukan Medan Listrik, generator menjadi sumber listrik dalam hal ini terutama generator arus searah (DC). Pada saat discharge electrode di beri arus DC, maka medan listrik terbentuk pada ruang yang berisi tirai-tirai electrode tersebut dan partikel-partikel debu akan tertarik pada pelat-pelat tersebut, Gas bersih kemudian bergerak ke cerobong asap.

CARA KERJA ESP (ELECTROSTATIC PRECIPITATOR) PADA PEMBANGKIT LISTRIK 

Cara kerja dari electro static precipitator (ESP) adalah :

Melewatkan gas buang (flue gas) melalui suatu medan listrik yang terbentuk antara discharge electrode dengan collector plate, flue gas yang mengandung butiran debu pada awalnya bermuatan netral dan pada saat melewati medan listrik, partikel debu tersebut akan terionisasi sehingga partikel debu tersebut menjadi bermuatan negatif (-). 

Partikel debu yang sekarang bermuatan negatif (-) kemudian menempel pada pelat-pelat pengumpul (collector plate), lihat gambar 4. Debu yang dikumpulkan di collector plate dipindahkan kembali secara periodik dari collector plate melalui suatu getaran (rapping). Debu ini kemudian jatuh ke bak penampung (ash hopper), lihat gambar 1 dan 2, dan ditransport (dipindahkan) ke flyash silo dengan cara di vakum atau dihembuskan.

7).Diketahui suatu benda bergerak dengan kecepatan sudut putaran 120 putaran setiap menit dan jari-jari 10 cm. Tentukan kecepatan linearnya!

Jawab:

8).Jelaskan pengertian termodinamika berikan contoh perhitungannya !

Jawab:

DEFINISI TERMODINAMIKA

• Termodinamika berasal dari bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic = 'perubahan', sehingga dengan demikian termodinamika adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari proses ketika usaha diubah menjadi kalor dan ketika kalor diubah menjadi usaha. Termodinamika berkaitan dengan suhu.
• Termodinamika adalah ilmu fisika yang mempelajari perpindahan energi yang diakibatkan perbedaan panas. 

Contoh perhitungan :

Suatu mesin Carnot, jika reservoir panasnya bersuhu 400 K akan mempunyai efisiensi 40%. Jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, efisiensinya.....%

Pembahasan 

Data pertama:

 η = 40% = 4 / 10 

Tt = 400 K 

Cari terlebih dahulu suhu rendahnya (Tr) hilangkan 100 % untuk mempermudah perhitungan:

 η = 1 − (Tr/Tt)

 4 / 10 = 1 − (Tr/400) (Tr/400)

 = 6 / 10 Tr = 240 K 

Data kedua :

 Tt = 640 K

 Tr = 240 K (dari hasil perhitungan pertama) 

η = ( 1 − Tr/Tt) x 100% 

η = ( 1 − 240/640) x 100%

 η = ( 5 / 8 ) x 100% = 62,5%

Jadi jika reservoir panasnya bersuhu 640 K, efisiensinya 62,5 %

9).Jelaskan pengertian usaha dan energi, berikan contoh persoalannya !

Jawab:

pengertian usaha dan energi

• Usaha adalah energi yang disalurkan supaya berhasil menggerakkan atau menggeser benda dengan gaya tertentu.
•  Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja (misalnya untuk energi listrik dan mekanika) atau daya (kekuatan) yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai proses kegiatan.

Contoh:

10).Berikan pendapatmu mengenai ilmu fisika yang diterapkan pada kehidupan modern !

Jawab:

    Fisika modern merupakan cabang ilmu yang penting dalam peradaban manusian. Banyak aplikasi yang merupakan penerapan dari konsep fisika modern telah terealisasi dan membantu kenyamanan hidup manusia. Salah satu cara untuk memahami konsep fisika modern adalah mempelajari penerapan dari fisika modern tersebut.

Penerapan fisika modern telah banyak kita nikmati saat ini, yang mencakup bidang telekomunikasi, kedokteran, dunia industri, militer dan masih banyak lagi. Dalam dunia telekomunikasi, pengiriman informasi pada awalnya digunakan asap, kemudian telefon, handphone (HP), komputer, serat optik dan saat ini banyak digunakan teknologi VoIP ( Voice over Internet Protocol ). seperti ditunjukkan pada gambar dibawah:

 

TUGAS MANDIRI 6 ~ FISIKA DASAR 11

TEKNIK INFORMATIKA KAMPUS MILENIAL ITB INDONESIA😇😇

 Nama : Mega Lidia Lubis

Jurusan:Teknik informatika 

Kelas : pagi

SOAL:

1.)Bagaimana mekanisme perubahan bentuk energi ? Berikan contohnya !.

2.)Berikan contoh perhitungan besar usaha dan energi !

3.) Jelaskan pembagian-pembagian cahaya !

4.)Jelaskan dan berikan contoh penerapan fisika modern pada kehidupan sehari-hari !

Jawab:

Mekanisme perubahan bentuk  Energi

        Energi adalah kemampuan untuk melakukan suatu tindakan atau pekerjaan (usaha). Mekanisme perubahan bentuk yaitu Energi dapat berubah dari bentuk energi yang satu ke bentuk energi lainnya. Suatu bentuk energi akan terlihat manfaatnya setelah berubah bentuk menjadi bentuk energi yang lain. Energi dapat diubah menjadi energi yang setara, tetapi energi itu tidak dapat dimusnahkan dan juga tidak dapat dibuat. Hal ini disebut hukum kekekalan energi. 

Contohnya:

1).Perubahan energi kimia menjadi energi gerak. 

👉Contohnya: bensin dan solar digunakan sebagai bahan bakar yang dapat menjadikan mobil bergerak.

2).Perubahan energi gerak menjadi energi panas. 

👉Contohnya: kedua tangan yang digosokkan akan terasa hangat.

3.)Perubahan energi gerak menjadi energi bunyi 

👉Contohnya: saat kita bertepuk tangan akan terdengar bunyi.

4).Perubahan energi panas menjadi energi gerak 

👉Contohnya: kertas yang dibentuk spiral akan berputar saat dipanaskan di atas lilin.

5).Perubahan energi kimia menjadi energi panas 

👉Contohnya: energi dari makanan yang menghasilkan panas setelah dimakan.

6).Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya

👉Contohnya: lampu neon, lampu pijar, televisi Energi listrik menjadi energi panas Energi listrik menjadi energi gerak

7).Energi listrik menjadi energi gerak  

👉 Contohnya: Kipas angin, Mixer, bor listrik dan Mesin cuci.

8).Energi gerak menjadi energi listrik           

👉Contohnya : Kincir angin,generator.

9).Energi listrik menjadi energi bunyi 

👉Contohnya: Bel listrik, klakson mobil.

2).Contoh perhitungan besar usaha dan energi:

*USAHA

    Usaha merupakan energi yang disalurkan sehingga berhasil menggeeakkan suatu benda dengan gaya tertentu.

Keterangan: 

W=usaha (Joule)

F=gaya (N)

s=perpindahan (m)

*Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha.

pengertian dari energi potensial adalah energi yang dapat mempengaruhi benda karena sebab (ketinggian) benda itu berkecenderungan menuju tidak terhingga dengan arah dari gaya yang disebabkan adanya energi potensial tersebut.

Rumus:

Ep = mgh

Keterangan:

Ep: energi potensial gravitasi (joule)

m: massa benda (kg)

g: gravitasi (m/ S2)

h: ketinggian suatu benda (m)

3).    Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasatmata maupun yang tidak.[2] Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi tersebut merupakan sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian dipersepsikan secara visual oleh indra penglihatan sebagai warna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada fisika modern.

Pembagian-pembagian cahaya  sebagai berikut:

a). Cahaya yang berasal dari benda itu sendiri

         Cahaya yang berasal dari benda itu sendiri adalah cahaya yang sembernya bersifat natural atau bukan dari hasil buatan manusia misalnya : cahaya matahari dan bintang

b). Cahaya yang memancar karena pantulan

       Cahaya yang memancar karena adanya pantulan adalah sebuah cahaya yang timbul akibat adanya pantulan dari cahaya asli pada benda-benda disekitarnya. Misalnya : Cahaya bulan (cahaya pada bulan sebagian besar terdiri dari cahaya matahari dengan sedikit cahaya bumi memantul dari permukaan bulan dimana cahaya matahari menerpa)

4).Penerapan Konsep Fisika Modern

   Penerapan fisika modern telah banyak kita nikmati saat ini, yang mencakup bidang telekomunikasi, kedokteran, dunia industri, militer dan masih banyak lagi. Dalam dunia telekomunikasi, pengiriman informasi pada awalnya digunakan asap, kemudian telefon, handphone (HP), komputer, serat optik dan saat ini banyak digunakan teknologi VoIP ( Voice over Internet Protocol ), seperti ditunjukkan pada 

Gambar 1.5 Perkembangan ini merupakan jasa dari pengembangan fisika moden.

 Revolusi penerapan Fisika Modern diawali sejak ditemukannya LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) yang banyak digunakan sebagai barcode di supermarket, display, hiburan, telekomunikasi sebagai pembawa informasi, holografi dalam pembuatan penyimpan data maupun dalam dunia milter/senjata. Dalam dunia kedokteran atau biologi kebutuhan akan citra objek yang lebih kecil membuat pranan fisika modern sangat besar terutama sejak dibuatnya mikrodkop electron dan mikroskop laser. Dengan kedua jenis mikroskop ini, objek kecil seperti sel darah manusia, sel-sel dalam organ tubuh manusia atau hewan dapat dilihat dengan jelas, sehingga sangat membantu dalam diagnosa penyakit. Perkembangan teknologi mikroskop berdasarkan sumber cahaya dan resolusi citra yang diperolehnya ditunjukkan pada gambar 1.5.

      Fisika modern merupakan cabang ilmu yang penting dalam peradaban manusian. Banyak aplikasi yang merupakan penerapan dari konsep fisika modern telah terealisasi dan membantu kenyamanan hidup manusia. Salah satu cara untuk memahami konsep fisika modern adalah mempelajari penerapan dari fisika modern tersebut.

Pada bagian berikut ini diuraikan beberapa penerapan dari fisika modern.

     Salah satu contoh aplikasi penting dari penerapan fisika modern adalah penemuan Laser ( light amplification by stimulatedemission of radiation ). Laser adalah aplikasi dari Teori Bohr yang memodelkan lintasan diskrit dari elektron. Cahaya laser terbentuk melalui emisi radiasi elektromagnetik saat elektron berpindah dari suatu tingkat energi ke tingkat energi lain. Laser dipakai dalam berbagai bidang seperti kesehatan, industri, militer, telekomunikasi, hiburan, dan lainnya. LASIK merupakan salah satu aplikasi laser yang banyak dipakai dalam dunia kesehatan untuk mengkoreksi lensa mata manusia. Dalam dunia komersial, laser juga telah mempercepat antrian pembayaran di kasir-kasir supermarket karena dapat dipakai untuk membaca kode barang ( barcode ).

TUGAS MANDIRI 5 ~ FISIKA DASAR 11

TEKNIK INFORMATIKA KAMPUS MILENIAL ITB INDONESIA😇😇

 Nama : Mega Lidia Lubis

Jurusan : Teknik informatika 

Kelas : pagi

 SOAL:

1.) Jelaskan definisi termodinamika !

2.)Terdapat laporan cuaca dari suatu wilayah di mana suhu udara mencapai 20oF. Berapakah suhunya jika diukur menggunakan:

a. Termometer reamur

b. Termometer celcius

c. Termometer kelvin

3). Jelaskan hubungan Torsi dan Kesetimbangan !

4).Apa perbedaan kesetimbangan translasi dan kesetimbangan mekanik lengkap ?

Jawab:

1).DEFINISI TERMODINAMIKA

Termodinamika berasal dari bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic = 'perubahan', sehingga dengan demikian termodinamika adalah fisika energi, panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari proses ketika usaha diubah menjadi kalor dan ketika kalor diubah menjadi usaha. Termodinamika berkaitan dengan suhu.

2. Terdapat laporan cuaca dari suatu wilayah dimana suhu udara mencapai 20oF. Berapakah suhunya jika diukur menggunakan:

a. Thermometer reamur

b. Thermometer celcius

c. Thermometer kelvin

Penyelesaian:

3. Jelaskan hubungan Torsi dan kesetimbangan

Jawab:

Torsi adalah nama lain dari momen gaya, yaitu ukuran keefektifan gaya yang diberikan atau yang bekerja pada suatu benda untuk memutar benda tersebut terhadap suatu poros tertentu. Sederhananya, momen gaya (Torsi) adalah seberapa besar gaya yang diberikan untuk memutar suatu benda terhadap suatu poros tertentu.

Pernahkah terpikirkan olehmu mengapa letak gagang pintu berada jauh dari engsel pintu? Ketika kamu tarik atau dorong gagang pintu dengan gaya F, pintu akan mengayun terbuka atau tertutup. Ayunan terbuka atau tertutup ini menandakan kalau pintu mengalami gerak rotasi (bergerak pada lintasan melingkar) dan memiliki sumbu putar (poros) yang terletak pada engselnya. Saat melakukan kegiatan tersebut, tanpa sadar kamu telah mengaplikasikan Torsi.

Lalu apa hubungannya momen gaya (Torsi) dengan letak gagang pintu?

Saat kamu membuka atau menutup pintu dengan mendorong atau menarik gagang pintu dibagian ujung atau bagian yang jauh dari engsel, pintu akan lebih mudah terbuka atau tertutup. Kenapa? Karna letak engsel pintu (poros) dengan gagang pintu berjauhan. Sebaliknya, jika kamu membuka atau menutup pintu dengan gaya yang sama besar dari sebelumnya dibagian tengah atau bagian yang dekat dari engsel, pintu akan lebih sulit terbuka atau tertutup karena letak engsel pintu dengan gagang pintu yang dekat.Kembali pada pertanyaan hubungan Torsi dengan Kesetimbangan. 

Torsi merupakan suatu kecenderungan suatu gaya untuk memutar benda tegar benda terhadap titik poros tertentu dan kesetimbangan ketika suatu benda dianggap sebafai benda titik dengan ∑F =0, maka benda tersebut setimbang. Konsep yang digunakan adalah ∑F=0 dan ∑τ = (0). Torsi dan kesetimbangan mempunyai nilai titik yang sama.

 

4. Apa perbedaan kesetimbangan translasi dan kesetimbangn mekanik lengkap?

Kesetimbangan translasi adalah kesetimbangan yang dialami benda ketika bergerak dengan kecepatan linear konstan (v konstan) atau tidak mengalami perubahan linear (a = 0). Sedangkan kesetimbangan mekanik lengkap adalah adalah kesetimbangan yang terjadi apabila tidak ada gaya yang tak berimbang di bagian dalam sistem dan juga antara sistem dan lingkungannya