Kelas VII | Gerak Vertikal

Gerak vertikal merupakan gerakan benda arah vertikal dengan kecepatan awal (Vo = 0). Gerak vertikal ini dibedakan mejadi dua, yaitu gerak vertikal ke atas dan gerak vertikal ke bawah 

Pada gerak vertikal baik itu gerak vertikal ke atas maupun gerak vertikal ke bawah, masih tetap berlaku persamaan gerak lurus berubah beraturan 

 

 

Salah satu fenomena gerak vertikal yang erat kaitannya dengan teknologi yang sering kita temui adalah peluncuran roket. 

Kelas VII | Gerak Jatuh Bebas

Dalam kehidupan sehari-hari, anda mungkin pernah melihat jatuhnya sebuah benda dari suatu ketinggian tertentu tanpa kecepatan awal, misalnya buah kelapa tua yang jatuh dari pohonnya. Gerak jatuhnya suatu benda dari suatu ketinggian tanpa kecepatan awal inilah yang disebut dengan gerak jatuh bebas. Pada gerak jatuh tanpa kecepatan awal ini, benda mengalami percepatan gravitasi bumi (g), sehingga makin dekat dengan permukaan bumi, gerakan benda akan semakin cepat. Adapun ilustrasinya dapat dilihat seperti ilustrasi berikut 

 

Pada ilustrasi di atas tampak sebuah bola yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu h tanpa kecepatan awal (Vo = 0). Gerak jatuh bebas merupakan GLBB, oleh karena itu, persamaan dalam GLBB masih tepat berlaku, hanya saja, percepatan (a) diganti dengan percepatan gravitasi bumi (g) 

Oleh karena pada gerak jatuh bebas tidak ada kecepatan awal (Vo = 0), maka persamaan gerak di atas akan menjadi seperti berikut 

Soal | Mikroskop

1. Lensa pada mikroskop yang letaknya dekat dengan mata pengamat dinamakan lensa ….

a. objektif

b. okuler

c. kondensor

d. reflektor

2. Mikroskop yang memiliki dua lensa okuler dinamakan mikroskop ….

a. cahaya

b. monokuler

c. binokuler

d. elektron

3. Bagian mikroskop yang menghubungkan antara lensa okuler dengan lensa objektif adalah ....

a. revolver

b. tubus

c. pemutar halus

d. lensa kondensor

4. Apabila di ruang pengamatan kurang cahaya, maka sebaiknya digunakan cermin ….

a. datar

b. cekung

c. cembung

d. ganda

5. Jika akan melihat fokus pengamatan pada mikroskop, lebih dahulu menggunakan lensa

objektif yang memiliki perbesaran ....

a. lemah

b. sedang

c. kuat

d. paling kuat

6. Jika pada perbesaran tertentu bayangan tidak terlihat jelas, maka untuk mengatur dan

memperjelas bayangan digunakan ….

a. pemutar revolver

b. pemutar kasar

c. pemutar halus

d. diafragma besar

7. Jika saat pengamatan kita menggunakan lensa okuler perbesaran 10x dan lensa objektif perbesaran 40x, maka perbesaran bayangan yang terlihat dibanding objek yang sesungguhnya adalah ….

a. 10x

b. 30x

c. 50x

d. 400x

8. Sifat bayangan yang dibentuk oleh mikroskop adalah ….

a. terbalik, maya, diperbesar

b. terbalik, nyata, diperbesar

c. lurus, maya, diperbesar

d. lurus, nyata, diperbesar

9. Posisi penyimpanan mikroskop yang benar adalah ....

a. diafragma dalam keadaan terbuka

b. lensa kondensor pada posisi naik

c. lensa objektif dan lensa okuler dilepas dan disimpan

d. cermin tidak dihadapkan secara langsung pada arah cahaya

10. Apakah nama alat yang digunakan untuk mengambil air yang akan diteteskan pada objek pengamatan digunakan alat ....

a. jarum preparat

b. tisu atau kertas penghisap

c. pipet

d. kapas

Kelas VII | Cara Menggunakan Mikroskop

Cara Menggunakan Mikroskop

Letakkan mikroskop pada meja sedemikian rupa agar kamu lebih mudah melakukan pengamatan melalui tabung mikroskop. Pastikan mikroskop terletak pada tempat yang aman, atur pencahayaan dan peralatan yang telah siap dipakai, kemudian lakukan pengaturan pencahayaan. Objek pengamatan (preparat) dapat diamati di mikroskop dengan jelas apabila cahaya yang masuk cukup memadai. Mikroskop ada yang sudah dilengkapi sumber cahaya berupa lampu sehingga untuk mengatur pencahayaan tinggal menghidupkan lampunya saja. Mikroskop yang belum dilengkapi dengan sumber cahaya dapat menggunakan cahaya lampu maupun sinar matahari. Bila menggunakan lampu, arahkan lampu pada jarak kira-kira 20 cm dari mikroskop. Jika sumber cahaya dari sinar matahari, bagian cermin pada mikroskop diarahkan pada datangnya sumber cahaya matahari, misalnya dekat pintu/jendela. 

Aturlah diafragma dan kedudukan cermin hingga cahaya terpantul melalui lubang meja objek. Jangan mengarahkan cermin ke arah sinar matahari secara langsung, karena cahaya yang memantul ke mata dapat mengganggu penglihatan. Pencahayaan sudah tepat dan memadai, bila diamati dari lensa okuler akan tampak lingkaran yang terangnya merata. Inilah yang disebut dengan lapangan pandang. Apabila lapangan pandang sudah tampak namun belum jelas, cobalah putar/ganti lensa objektif dengan cara memutar revolver.

Setelah pengaturan pencahayaan, maka untuk dapat melihat objek (preparat/ sediaan) melalui mikroskop gunakan lensa objektif yang memiliki perbesaran lemah dulu, kemudian lakukan langkah langkah berikut:

1. Letakkan kaca benda (object glass) beserta objek yang akan diamati (preparat/sediaan) pada meja objek. Aturlah posisi kaca benda sehingga objek yang akan diamati berada pada lapangan pandang.
2. Jepitlah kaca benda dengan penjepit yang terletak di atas meja objek.
3. Sambil melihat dari samping, turunkan lensa objektif secara perlahan dengan menggunakan pemutar kasar hingga jarak lensa objektif dan preparat yang diamati kira-kira 5 mm. Pada beberapa mikroskop, yang naik turun bukan lensa objektifnya tetapi meja objek (Hati-hati! Jangan sampai lensa objektif menyentuh/membentur gelas benda. Hal ini dapat menyebabkan lensa objektif tergores).
4. Perhatikan bayangan melalui lensa okuler. Gunakan pemutar kasar untuk menaikkan atau menurunkan lensa objektif sampai preparat terlihat jelas. Apabila bayangan belum terlihat, ulangi langkah (3).
5. Setelah preparat terlihat, dengan menggunakan pemutar halus, naik turunkan lensa objektif agar tepat pada fokus lensa (preparat tampak lebih jelas).
6. Untuk memperoleh perbesaran kuat, kita dapat mengganti/mengubah lensa objektif dengan cara memutar revolver. Usahakan agar posisi preparat tidak bergeser. Bila hal ini terjadi maka kamu harus mengulangi dari awal.

Cara Mengukur melalui Mikroskop

Miroskop digunakan untuk mengamati dan mempelajari objek (preparat/spesimen) yang ukurannya sangat kecil. Ukuran preparat yang kita amati dapat diperkirakan dengan cara membandingkannya dengan ukuran lapangan pandang yang berbentuk lingkaran. Mari kita mengukur menggunakan mikroskop.

1. Gunakan lensa objektif dengan perbesaran lemah, misalnya 10x. Letakkan penggaris/mistar plastik transparan (tembus pandang) dengan skala milimeter di atas meja objek. Unit pengukuran panjang yang digunakan adalah milimeter atau micron. 1 milimeter setara dengan 1000 mikron.
2. Aturlah pemutar kasar sehingga mistar terletak pada fokus yang tepat.
3. Perlahan-lahan geserlah mistar sehingga diperoleh bayangan
4. Jika ukuran lapangan pandang pada mikroskop seperti pada Gambar, berarti ukuran lapangan pandang pada mikroskop tersebut adalah 12 mm.
5. Gantilah mistar dengan preparat/sediaan yang diamati. Misalkan preparat/sediaan yang diamati setengah ukuran bidang lapangan pandang, maka ukuran preparatnya adalah ½ x12 mm = 6 mm.
6. Bagaimana mengetahui ukuran preparat yang diamati? Penggunaan lensa objektif dengan perbesaran lemah, akan sulit untuk memperkirakan ukuran bagian yang lebih kecil. Untuk itu, perlu menggunakan lensa objektif dengan perbesaran kuat, misalnya 40x. Jika ukuran bayangan preparat yang diamati misalkan ¼ ukuran lapangan pandang mikroskop, maka perkiraan ukuran sebenarnya dari benda yang diamati adalah ¼ x10/40 x 6 mm = 0,375 mm (perkiraan).

Perawatan Mikroskop

Mikroskop merupakan peralatan biologi yang perlu dirawat dengan baik. Cara membawa mikroskop dengan baik adalah pegang tangkainya dengan tangan kanan dan letakkan tangan kiri untuk menopangnya. Jangan mengayun, melambungkan, atau menggetarkannya sewaktu meletakkan mikroskop dan jangan mengangkat mikroskop pada tubuh tabungnya, karena akan ada bagian yang lepas atau jatuh apabila hal ini kamu lakukan. Mikroskop yang telah selesai dipakai harus dibersihkan, pakailah penutup plastik atau masukkan pada kotaknya agar terhindar dari debu. Simpan pada tempat yang kering dan usahakan dalam lemari yang dilengkapi dengan lampu untuk mengurangi kelembaban. Lensa yang kotor harus dibersihkan dengan kain lembut, kapas pengisap atau kertas lensa yang telah dibasahi dengan air bersabun, alkohol, atau xilol. Lakukan dengan hati-hati karena lensa mudah tergores, yang dapat mengakibatkan pengamatan menjadi kurang jelas.

Kelas VII | Bagian - Bagian Mikroskop dan Jenisnya

Mikroskop dan Jenis-Jenisnya

Apakah semua makhluk hidup dapat diamati dengan jelas secara langsung, tanpa menggunakan alat bantu? Bagaimana pula makhluk hidup yang bersel satu? Saat kita melakukan pengamatan sel atau jaringan pada makhluk hidup dapatkah kita melihat dengan jelas bagian-bagiannya? Mereka terlalu kecil untuk dapat kita amati langsung dengan mata kita atau disebut dengan mikroskopis. Untuk mengamati hewan atau benda mikroskopis, kita perlu menggunakan alat bantu untuk dapat memperjelas objek pengamatan. Alat bantu tersebut dapat berupa kaca pembesar (lup) maupun mikroskop. Mikroskop (bahasa Yunani: micron = kecil dan scopos = tujuan) adalah sebuah alat untuk melihat objek yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang.

Tanpa bantuan mikroskop kita tidak dapat mengamati bagianbagian sel/jaringan dengan jelas dan terperinci. Mikroskop dapat membuat objek pengamatan yang kecil terlihat lebih besar. Mikroskop awalnya dibuat tahun 1590 oleh Zaccharias Janssen dan Hans, seorang tukang kacamata dari Belanda. Selanjutnya pada tahun 1610, Galileo, ahli fisika modern dan astronomi menggunakan mikroskop untuk mengamati gejala alam. Beberapa tahun kemudian Antonie van Leuwenhoek dari Belanda membuat mikroskop dengan satu lensa yang dapat membesarkan objek yang diamati sampai 300 kali. Tahun 1663 Robert Hooke, ilmuwan Inggris meneliti serangga dan tumbuhan dengan mikroskop. Ia menemukan sel-sel kecil pada gabus.

Jenis-Jenis Mikroskop

Bentuk dan jenis mikroskop berkembang sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Mikroskop yang paling sederhana adalah mikroskop cahaya, mikroskop stereo sampai yang modern seperti mikroskop elektron. Semakin modern, perbesaran yang dihasilkan semakin besar dan rinci. Berdasarkan pada kenampakan objek yang diamati, mikroskop dibagi dua jenis, yaitu mikroskop dua dimensi (mikroskop cahaya) dan mikroskop tiga dimensi (mikroskop stereo). Berdasarkan sumber cahayanya, mikroskop dibedakan menjadi mikroskop cahaya dan mikroskop elektron.

 

Mikroskop CahayaMikroskop cahaya mempunyai perbesaran maksimum 1000 kali. Mikroskop jenis ini memiliki tiga lensa, yaitu lensa objektif, lensa okuler, dan kondensor. Lensa objektif dan lensa okuler terletak pada kedua ujung tabung mikroskop. Lensa okuler pada mikroskop ada yang berlensa tunggal (monokuler) atau ganda (binokuler). Lensa kondensor berperan untuk menerangi objek dan lensa-lensa mikroskop lain. Dengan pengaturan yang tepat maka akan diperoleh daya pisah maksimal.

Mikroskop Stereo
Mikroskop stereo merupakan jenis mikroskop yang hanya bias digunakan untuk benda yang relatif besar dengan perbesaran 7 hingga 30 kali. Benda yang diamati dengan mikroskop ini dapat terlihat secara tiga dimensi. Komponen pada mikroskop stereo hampir sama dengan mikroskop cahaya. Perbedaannya pada ruang ketajaman lensa mikroskop stereo jauh lebih tinggi dibandingkan dengan mikroskop cahaya sehingga kia dapat melihat bentuk tiga dimensi benda yang diamati.

Mikroskop Elektron
Mikroskop elektron mempunyai perbesaran sampai 100 ribu kali. Elektron digunakan sebagai pengganti cahaya. Ada dua tipe pada mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektroscanning (SEM) dan mikroskop elektron transmisi (TEM).

Bagian-Bagian Mikroskop dan Cara Penggunaannya
Pengenalan Bagian-Bagian Mikroskop
Setelah kamu tahu sejarah singkat dan jenis-jenis mikroskop, marilah kita pelajari bagian-bagian mikroskop. Coba kamu perhatikan gambar mikroskop berikut ini dan amati masing-masing bagiannya!

Gambar tersebut adalah salah satu jenis mikroskop yang sering dipakai di sekolah, yaitu mikroskop cahaya. Coba bandingkan dengan mikroskop yang ada di laboratorium sekolahmu! Sama ataukah berbeda? Bentuk dan jenis mikroskop memang bermacam-macam, tetapi pada intinya hampir sama prinsip kerjanya. Sekarang mari kita pelajari bagian-bagian mikroskop! Bagian bagian mikroskop dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian, yaitu bagian optik, penerangan, dan mekanis.

Bagian Optik

Bagian ini berupa lensa-lensa yang mampu membuat bayangan benda menjadi lebih besar. Ada dua macam lensa, lensa yang dekat dengan mata disebut lensa okuler atau lubang pengintai. Kekuatan perbesaran biasanya tertulis pada permukaanya, misalnya 10x dan lain-lain. Lensa yang dekat dengan benda/objek pengamatan disebut lensa objektif dan terpasang pada revolver. Kekuatan perbesaran berbeda-beda misalnya 10x, 20x, maupun 40x. Lensa objektif dapat diatur sesuai dengan pilihan yang kita perlukan dengan cara memutar revolver (tempat lensa objektif). Masih ada satu lagi lensa kondensor yang berfungsi mengumpulkan cahaya atau menerangi objek yang diamati. Perbesaran yang tampak pada pengamatan merupakan hasil kali dari lensa okuler dan lensa objektif yang digunakan. Contohnya, bila kamu menggunakan lensa okuler 10xdan objektif 20xmaka perbesarannya adalah 10x20 atau sama dengan 200x. Ini berarti benda yang diamati melalui mikroskop telah diperbesar 200x.

Bagian Penerangan

Salah satu syarat sediaan (preparat) dapat diamati dengan jelas adalah pencahayaan yang cukup. Untuk menangkap dan memantulkan cahaya yang masuk, mikroskop dilengkapi dengan reflektor berupa cermin. Cermin tersebut memiliki 2 sisi, datar dan cekung. Permukaan yang datar digunakan jika sumber cahaya cukup terang, sedangkan bagian yang cekung digunakan bila cahaya kurang terang. Di bawah meja objek, dapat kita temukan bagian yang berfungsi mengatur banyaknya cahaya yang masuk. Bagian ini disebut diafragma, di dalamnya terdapat lubang-lubang berupa lingkaran yang dapat diputar, ada yang besar maupun kecil. Semakin kecil diafragma yang digunakan semakin kecil pula cahaya yang masuk ke dalam mikroskop, demikian juga sebaliknya.

Bagian Mekanis

Bagian mekanis berguna untuk menggerakkan dan memudahkan penggunaan mikroskop. Bagian tersebut di antaranya landasan/dasar/kaki mikroskop dan pegangan mikroskop. Selain itu, ada bagian yang berguna untuk pengatur fokus, yaitu pemutar kasar (makrometer) dan pemutar halus (mikrometer).

Soal | Gerak

1. Jika suatu benda bergerak maka ….

a. kedudukan benda dan titik acuan tidak berubah

b. kedudukan benda dan titik acuan tetap

c. kedudukan benda tetap terhadap titik acuan

d. kedudukan benda berubah terhadap titik acuan

2. Ketika kita naik kereta api yang sedang berjalan maka pohon-pohon seolah–olah bergerak. Gerakan pohon tersebut disebut .…

a. gerak relatif

b. gerak semu

c. gerak lurus

d. gerak ganda

3. Benda bergerak dengan lintasan lurus dan kecepatannya tetap disebut ....

a. gerak lurus beraturan

b. gerak dipercepat beraturan

c. gerak lurus tidak beraturan

d. gerak diperlambat beraturan

4. Resti berjalan 6 meter ke barat, kemudian 8 meter ke selatan. Besarnya perpindahan Resti adalah ....

a. 2 m

b. 14 m

c. 10 m

d. 14 m

5. Besaran yang menyatakan besarnya jarak perpindahan tiap satuan waktu adalah ….

a. kecepatan

b. percepatan

c. jarak

d. gerak

6. Satuan kecepatan dalam SI adalah ….

a. ms

b. detik

c. km/jam

d. m/s

7. Benda yang bergerak lurus beraturan mempunyai .…

a. percepatan

b. kecepatan berbeda

c. kecepatan tetap

d. waktu tetap

8. Alat yang digunakan untuk mengukur kelajuan suatu benda adalah ….

a. voltmeter

b. hydrometer

c. speedoracer

d. speedometer

9. Eko mengendarai sepeda motor menempuh jarak 108 km dalam waktu 2 jam, maka

kecepatannya adalah … m/s.

a. 110

b. 60

c. 54

d. 15

10. Budi pergi ke sekolah naik sepeda. Jarak dari rumah ke sekolah 1,8 km dan kecepatan sepedanya konstan sebesar 3 m/s. Jika masuk sekolah jam 07.00, paling lambat Budi harus berangkat ke sekolah pukul ….

a. 06.54

b. 06.45

c. 06.30

d. 06.50

11. Berikut ini termasuk gerak dipercepat, kecuali ....

a. sebuah mangga jatuh

b. meluncur di bidang miring

c. sebuah batu dilempar ke atas

d. benda jatuh bebas

12. Sebuah benda mula-mula diam kemudian dipercepat 3 m/s^2. Setelah 5 detik kecepatannya menjadi … m/s.

a. 0,6

b. 1,67

c. 2

d. 15

13. Benda mula-mula diam, kemudian dipercepat 0,4 m/s^2. Jarak yang ditempuh benda ... m.

a. 1

b. 2

c. 5

d. 10

14. Sebuah kelereng bergerak dari keadaan diam. Setelah 8 sekon kecepatannya menjadi 9,6 m/s. Percepatan kelereng sebesar … m/s^2.

a. 76

b. 7,7

c 12

d. 1,2

15. Sebuah mobil berjalan 20 m/s direm hingga berhenti dalam waktu 4 detik. Jarak yang ditempuh selama pengereman adalah … meter.

a. 5

b. 20

c. 40

d. 80

Kelas VII | Penerapan GLB dan GLBB dalam Kehidupan Sehari-hari

Gerak suatu benda dapat diselidiki menggunakan pewaktu ketik (ticker timer). Alat ini dilengkapi dengan pemukul getar dengan frekuensi listrik PLN 50 Hz atau sebanyak 50 kali ketikan dalam satu detik. Hal ini berarti satu ketikan memerlukan waktu 0,02 detik. Alat ini juga dilengkapi dengan troli (kereta dinamik), papan luncur, dan pita rekaman.

Jenis gerakan benda dapat dilihat dari pita rekaman. Benda bergerak lurus beraturan (GLB) akan menghasilkan tanda ketikan yang jaraknya selalu sama dalam selang waktu tertentu. Benda yang dipercepat akan menghasilkan tanda ketikan yang jaraknya semakin besar dan perubahannya secara teratur, sebaliknya apabila dihasilkan tanda ketikan semakin kecil berarti benda melakukan gerak diperlambat.

jarak antar ketikan sama besar (GLB)

jarak antar ketikan semakin renggang (GLBB dipercepat)

 jarak antar ketikan semakin rapat (GLBB diperlambat)

Benda-benda di alam semesta banyak melakukan gerak lurus beraturan, seperti gerak planet-planet mengelilingi matahari. Penerapan GLBB di antaranya adalah sebagai berikut.

1. Kelapa yang jatuh dari pohonnya
2. Benda jatuh bebas.
3. Gerak seorang penerjun payung.
4. Gerak mobil dalam balapan mobil.
5. Gerak sebutir peluru yang ditembakkan oleh pemburu.

Kelas VII | Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Coba kamu perhatikan apabila sebuah sepeda motor bergerak menuruni sebuah bukit, bagaimanakah kecepatannya? Tentu saja kecepatannya semakin bertambah besar. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatannya berubah secara teratur tiap detik. Kamu tentunya masih ingat bahwa perubahan kecepatan tiap detik adalah percepatan. Dengan demikian, pada GLBB benda mengalami percepatan secara teratur atau tetap. Hubungan antara besar kecepatan (v) dengan waktu (t) pada gerak lurus berubah beraturan (GLBB) ditunjukkan pada grafik di bawah ini.

Jika vo menyatakan kelajuan benda mula-mula (t = 0) dan vo menyatakan kelajuan benda pada waktu t, maka kelajuan rata-rata benda (v) dapat dituliskan berikut ini.

s menyatakan jarak yang ditempuh benda yang bergerak dengan percepatan tetap a selama waktu t dari kedudukannya mula-mula.

Grafik Hubungan pada GLBB

a. Grafik hubungan antara jarak (s) terhadap waktu (t)

b. Grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t)

c. Grafik hubungan percepatan (a) terhadap waktu (t)

Latihan Yuk!!

1. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam direm sehingga kecepatannya berkurang secara teratur menjadi 18 km/jam dalam waktu 5 detik. Berapa jarak yang ditempuh selama detik ke-5?
2. Sebuah benda yang mula-mula diam diberi gaya F sehingga kecepatannya menjadi 10 m/s dan jarak yang ditempuh 15 meter. Hitung lama waktu benda tersebut diberi gaya F!

Kelas VII | Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak Lurus

Pernahkah kamu mengamati bagaimana jalannya kereta api? Lintasannya lurus, parabola atau lingkaran? Gerak suatu benda dalam lintasan lurus disebut gerak lurus. Buah kelapa yang jatuh dari pohonnya adalah contoh gerak lurus. Gerak bumi mengelilingi matahari merupakan gerak dengan kecepatan tetap dengan waktu tempuh satu tahun. Menurut bentuk lintasannya, gerak lurus dibagi menjadi gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Benda yang bergerak dengan kecepatan tetap dikatakan melakukan gerak lurus beraturan. Jadi, syarat benda bergerak lurus beraturan apabila gerak benda menempuh lintasan lurus dan kelajuan benda tidak berubah. Pada gerak lurus beraturan, benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama pula. Sebagai contoh, mobil yang melaju menempuh jarak 2 meter dalam waktu 1 detik, maka satu detik berikutnya menempuh jarak 2 meter lagi, begitu seterusnya. Dengan kata lain, perbandingan jarak dengan selang waktu selalu konstan atau kecepatannya konstan. Pada gerak lurus beraturan (GLB) kelajuan dan kecepatan hampir sulit dibedakan karena lintasannya yang lurus menyebabkan jarak dan perpindahan yang ditempuh besarnya sama. Persamaan GLB, secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:

v = kecepatan (m/s)

s = perpindahan (m)

t = waktu (s)

Secara grafik dapat digambarkan sebagai berikut

Jika benda sudah memiliki jarak tertentu terhadap acuan, maka

dengan s0 = kedudukan benda pada t = 0(kedudukan awal) Kecepatan gerak benda pada GLB adalah tetap. Seperti terlihat pada grafik di bawah, benda bergerak dengan kecepatan tetap v m/s. Selama t sekon maka jarak yang ditempuh adalah s = v x t. Jarak yang ditempuh benda tersebut dalam suatu grafik v – t pada GLB adalah sama dengan luas daerah yang diarsir.

Latihan Yuk!!

1. Bus Trans Jakarta melaju dengan kecepatan konstan 108 km/jam selama 2 jam. Tentukan jarak yang ditempuhnya!
2. Pesawat tempur F-16 melintas di udara dengan kecepatan tetap 216 km/jam, menempuh jarak 500 meter. Berapakah waktu yang dibutuhkannya?
3. Dua buah mobil A dan B mula-mula terpisah sejauh 500 m, bergerak dengan kecepatan konstan masing-masing 20 m/s dan 30 m/s. Hitung kapan dan di mana mobil A berpapasan!

Kelas VII | Percepatan

Pengertian Percepatan

Suatu benda akan mengalami percepatan apabila benda tersebut bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan dalam selang waktu tertentu. Misalnya, ada sepeda yang bergerak menuruni sebuah bukit memiliki suatu kecepatan yang semakin lama semakin bertambah selama geraknya. Gerak sepeda tersebut dikatakan dipercepat. Jadi percepatan adalah kecepatan tiap satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Keterangan:

a = percepatan (m/s^2)

delta v = kecepatan (m/s)

delta t = waktu (s)

Percepatan merupakan besaran vektor. Percepatan dapat bernilai positif (+a) dan bernilai negatif (-a) bergantung pada arah perpindahan dari gerak tersebut. Percepatan yang bernilai negatif (-a) sering disebut dengan perlambatan. Pada kasus perlambatan, kecepatan v dan percepatan a mempunyai arah yang berlawanan. Berbeda dengan percepatan, percepatan rata-rata didefinisikan sebagai perubahan kecepatan terhadap selang

Percepatan rata-rata memiliki nilai dan arah. Percepatan rata-rata dapat dituliskan sebagai berikut.

Keterangan:

delta v = perubahan kecepatan (m/s)

delta t = perubahan waktu (s)

a = percepatan rata-rata (m/s^2)

Pengetahuan Umum

Kecepatan sebuah sepeda motor tidak konstan. Ketika melewati jalan yang menurun, sepeda motor akan bergerak dengan cepat. Sebaliknya, ketika tiba-tiba lampu lalu lintas menyala merah, tentu kita akan memperlambat kecepatan kendaraan kita. Kecepatan pada saat tertentu dinamakan kecepatan sesaat. Besarnya kecepatan sesaat di sebut kelajuan sesaat. Pada kendaraan bermotor, kelajuan sesaat dapat kita lihat pada speedometer. Jadi, speedometer merupakan alat untuk menunjukkan kelajuan sesaat.

Latihan Yuk!!

1. Seorang polisi mempercepat motornya untuk mengejar penjahat dari keadaan berhenti hingga kecepatannya menjadi 30 m/s dalam selang waktu 3 detik. Hitunglah percepatan motornya!
2. Sebuah bus Semarang—Solo bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Ketika mendekati sebuah perempatan lampu traffic light, sang sopir melihat perubahan warna lampu dari warna hijau, kuning, dan akhirnya merah. Jika perlambatan maksimal bus 4 m/s2, hitunglah waktu bus untuk berhenti agar tidak melewati batas lampu traffic light di depannya!

Kelas VII | Kecepatan dan Kelajuan

Pengertian Kecepatan dan Kelajuan

Istilah kecepatan dan kelajuan dikenal dalam perubahan gerak. Kecepatan termasuk besaran vektor, sedangkan kelajuan merupakan besaran skalar. Besaran vektor memperhitungkan arah gerak, sedangkan besaran skalar hanya memiliki besar tanpa memperhitungkan arah gerak benda. Kecepatan merupakan perpindahan yang ditempuh tiap satuan waktu, sedangkan kelajuan didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Kecepatan Rata-Rata dan Kelajuan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan yang ditempuh terhadap waktu. Jika suatu benda bergerak sepanjang sumbu-x dan posisinya dinyatakan dengan koordinat-x, secara matematis persamaan kecepatan rata-rata dapat ditulis sebagai berikut

Keterangan:

v = kecepatan rata-rata (m/s)

delta x = xakhir – xawal= perpindahan (m)

delta t = perubahan waktu (s)

Kelajuan rata-rata merupakan jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut

Keterangan:

v = kecepatan rata-rata (m/s )

s = jarak tempuh (m)

t = waktu tempuh (s)

Latihan Yuk!!

1. Anton berlari mengelilingi lapangan berukuran 8 m x 6 m sebanyak 2,5 putaran. Selang waktu yang diperlukan 10 sekon. Hitunglah kelajuan dan kecepatan Anton!
2. Seekor semut bergerak dengan menempuh jarak 60 cm setelah 3 detik. Hitunglah kelajuan semut tersebut!
3. Seorang pelari menempuh lintasan berbentuk lingkaran yang berjari-jari 14 m sebanyak 2,5 putaran selama 20 detik. Tentukan kelajuan dan kecepatan pelari tersebut.

Kelas VII | Jarak dan Perpindahan

Pengertian Gerak

Coba kamu perhatikan benda-benda di sekitarmu! Adakah yang diam? Adakah yang bergerak? Batu-batu di pinggir jalan diam terhadap jalan kecuali jika ditendang oleh kaki maka benda tersebut akan bergerak, rumah-rumah di sekitar kita diam terhadap pohon-pohon di sekelilingnya, seseorang berlari pagi di taman, dikatakan orang tersebut bergerak terhadap jalan, batu-batu, rumah-rumah, maupun pohon-pohon yang dilewatinya, dan masih banyak lagi. Jadi apakah yang disebut gerak itu?

Suatu benda dikatakan bergerak jika benda itu mengalami perubahan kedudukan terhadap titik tertentu sebagai acuan. Jadi, gerak adalah perubahan posisi atau kedudukan terhadap titik acuan tertentu. Gerak juga dapat dikatakan sebagai perubahan kedudukan suatu benda dalam selang waktu tertentu. Berbeda halnya dengan peristiwa berikut, orang berlari di mesin lari fitnes (mesin kebugaran), anak yang bermain komputer dan lain sebagainya. Apakah mereka mengalami perubahan posisi atau kedudukan dalam selang waktu tertentu?

Kegiatan tersebut tidak mengalami perubahan posisi atau kedudukan karena kerangka acuannya diam. Penempatan kerangka acuan dalam peninjauan gerak merupakan hal yang sangat penting, mengingat gerak dan diam itu mengandung pengertian yang relatif. Sebagai contoh, ada seorang yang duduk di dalam kereta api yang sedang bergerak, dapat dikatakan bahwa orang tersebut diam terhadap kursi yang didudukinya dan terhadap kereta api tersebut, namun orang tersebut bergerak relatif terhadap stasiun maupun terhadap pohon-pohon yang dilewatinya.

Jarak dan Perpindahan

Jarak dan perpindahan mempunyai pengertian yang berbeda. Misalkan Fira berjalan ke barat sejauh 4 km dari rumahnya, kemudian 3 km ke timur. Berarti Fira sudah berjalan menempuh jarak 7 km dari rumahnya, sedangkan perpindahannya sejauh 1 km.

Berbeda halnya dengan contoh berikut. Seorang siswa berlari mengelilingi lapangan satu kali putaran. Berarti ia menempuh jarak sama dengan keliling lapangan, tetapi tidak menempuh perpindahan karena ia kembali ke titik semula.

Contoh lain, ada seorang pejalan kaki bergerak ke utara sejauh 3 km, kemudian berbelok ke timur sejauh 4 km, lalu berhenti. Berapa jarak yang ditempuh siswa tersebut? Berapa pula perpindahannya?

Jarak yang ditempuh siswa tersebut berarti keseluruhan lintasan yang ditempuh yaitu 3 km + 4 km = 7 km, sedangkan perpindahannya sepanjang garis putus-putus pada Gambar, yaitu 5 km (menggunakan phytagoras).

Dengan demikian, jarak didefinisikan sebagai panjang seluruh lintasan yang ditempuh. Perpindahan merupakan jarak dan arah dari kedudukan awal ke kedudukan akhir atau selisih kedudukan akhir dengan kedudukan awal. Jarak merupakan besaran skalar, sedangkan perpindahan merupakan besaran vektor.

Latihan Yuk!!

1. Seorang pramugari sedang berjalan menuju penumpang sambil membawa makanan dan minuman. Pramugari tersebut berada dalam pesawat yang sedang terbang meninggalkan lapangan udara. Apakah pramugari dapat dikatakan bergerak terhadap penumpang, makanan yang dibawanya, dan penjual tiket di lapangan udara? Berikan penjelasanmu!
2. Aisya salah satu atlet lari jarak jauh. Ketika pemanasan biasanya ia berlari mengelilingi taman berbentuk lingkaran sebanyak 3 putaran. Jika jari-jari lingkaran taman 14 m, tentukan jarak dan perpindahan yang dialaminya!

Soal | Kalor

1. Salah satu bentuk energi yang dapat berpindah karena ada perbedaan suhu disebut ....

a. kalorimeter

b. kalor 

c. kalori

d. penguapan

2. Satu kalori ialah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan ....

a. 1 gram air

b. 1 gram air sehingga suhunya naik 1°C dengan tekanan udara luar 76 cmHg

c. 1 kg air sehingga suhunya naik 1°C dengan tekanan udara luar 76 cmHg

d. 1 g air sehingga suhunya naik 14, 5°C—15,5°C dengan tekanan udara luar 76 cmHg

3. Benda yang diberi kalor akan mengalami ....

a. pasti perubahan suhu dan wujud zat

b. perubahan suhu saja

c. perubahan wujud saja

d. bisa perubahan wujud atau perubahan suhu

4. Pernyataan berikut yang tepat adalah ....

a. kalor yang diperlukan air dan minyak goreng sama banyaknya untuk kenaikan suhu yang berbeda

b. kalor yang diperlukan air lebih banyak dibandingkan dengan minyak goreng pada kenaikan suhu yang sama

c. kalor yang diperlukan air lebih banyak dibandingkan dengan minyak goreng pada kenaikan suhu yang  berbeda

d. kalor yang diperlukan minyak goreng lebih banyak daripada air pada kenaikan suhu yang sama

5. Air bermassa 100 gram suhu mula-mula 30°C dipanasi hingga suhunya 100°C. Jika kalor jenis air 1  kal/g°C maka besarnya kalor yang diperlukan adalah ... kal.

a. 3000

b. 7000 

c. 10000

d. 13000

6. Alkohol sebanyak 1 kg bersuhu 10°C diberi kalor sebesar 24 kJ. Jika kalor jenis alkohol sebesar 2400 J/kg°C. Maka suhu akhir alkohol adalah ... °C

a. 10

b. 20 

c. 30

d. 40

7. Pinsip kerja lemari es yaitu ....

a. pengambilan kalor dari benda secara terus menerus dengan bantuan freon

b. pengambilan kalor dari benda sampai freon habis

c. penambahan kalor benda secara terus menerus dengan bantuan freon

d. penambahan kalor ke benda melalui freon dari suhu 0°C—40°C air membeku menjadi es

8. Sepotong es akan dipanaskan sampai menimbulkan uap untuk membuktikan ....

a. adanya kalor pada benda

b. kalor dapat mengubah wujud zat

c. kalor dapat pindah ke benda

d. adanya perpindahan kalor pada setiap zat

9. Air dimasukkan ke lemari es untuk diambil kalornya hingga terbentuk es yang padat disebut ....

a. mengembun

b. menguap

c. menyublim

d. membeku

10. Air diberi kalor sehingga air itu menampakkan gelembung-gelembung air. Peristiwa itu disebut ....

a. memanas

b. mendidih 

c. menguap

d. mencair

11. Titik didih suatu zat akan sama dengan ....

a. titik uap zat lain

b. titik uap zat itu sendiri 

c. titik embun zat lain

d. titik embun zat itu sendiri

12. Banyaknya kalor yang diperlukan selama mendidih bergantung pada ....

a. berat zat dan kalor uap

b. berat jenis zat dan kalor embun 

c. massa zat dan kalor uap

d. massa jenis zat dan kalor embun

13. Sepotong es dimasukkan ke dalam bejana, kemudian dipanaskan. Es berubah menjadi air. Apabila terus-menerus dipanaskan, air mendidih, dan menguap. Kesimpulan yang benar adalah ....

a. melebur dan menguap memerlukan kalor

b. menguap dan mengembun memerlukan kalor

c. membeku dan melebur memerlukan kalor

d. melebur dan mengembun melepaskan kalor

14. Alkohol atau spiritus yang diteteskan ke kulit menyebabkan kulit terasa dingin. Peristiwa itu termasuk ....

a. penguapan

b. pengembunan 

c. mencair

d. mengkristal

15. Ada beberapa cara mempercepat penguapan seperti berikut, kecuali ....

a. pemanasan atau menaikkan suhu

b. memperluas permukaan atau bidang penguapan

c. meniupkan udara di atas permukaan

d. menambah tekanan di atas permukaan

16. Kalor uap adalah kalor yang diperlukan oleh ....

a. 1 kg zat cair untuk menguap

b. 1 g zat cair untuk menguap 

c. 1°C zat cair untuk menguap

d. 1 K zat cair untuk menguap

17. Kalor uap sama dengan ...

a. kalor embun

b. kalor didih 

c. kalor embun

d. kalor beku

18. Banyaknya kalor yang diperlukan oleh zat untuk menguap dapat dicari dengan persamaan ....

a. Q = t x U

b. Q = m x U

c. Q = m : U

d. Q = U : m

19. Air 5 kg dipanaskan dari 0°C menjadi 100°C sehingga mendidih dan menguap. Apabila kalor uap air 2,3 × 10^6 J/kg, maka kalor yang dibutuhkan untuk menguap adalah ....

a. 1,15 × 10^9 joule

b. 1,15 × 10^8 joule

c. 1,15 × 10^7 joule

d. 1,15 × 10^6 joule

20. Kalor lebur adalah kalor yang diperlukan oleh ....

a. 1 kg zat padat untuk melebur

b. 1 kg zat cair untuk melebur 

c. 1 kg zat cair untuk melebur

d. 1 kg zat padat yang mencapai suhu 0°C

21. Kalor lebur timbal 25.000 J/kg setelah diberi kalor sebesar 5 × 10^4 J timbal itu melebur. Maka massa timbal itu adalah ....
a. 0,2 kg 

b. 0,5 kg 

c. 2 kg 

d. 5 kg

22. Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diserap atau dilepas oleh benda pada saat ....
a. suhunya naik atau turun 1°C
b. suhunya tetap pada 1°C 

c. suhunya berubah-ubah tiap 1°C

d. suhunya akan menaik ke 1°C

23. Kapasitas kalor secara matematis dirumuskan sebagai ....

a. H = Q : m

b. H = Q : T

c. H = Q x m

d. H = Q x C

24. Alat yang dapat mengubah wujud zat dari zat cair menjadi gas dan kembali menjadi zat
cair adalah ....
a. lemari es
b. kulkas 

c. Air Conditioner

d. penyulingan

25. Kalor dapat berpindah dengan cara ....
a. konduksi, induksi, dan radiasi
b. konduksi, konveksi, dan radiasi 

c. konduksi, induksi, dan konveksi

d. konveksi, induksi, dan radiasi

Kelas VII | Pemanfaatan Kalor dalam Kehidupan Sehari-hari

Termos

Termos berfungsi untuk menyimpan zat cair yang berada di dalamnya agar tetap panas dalam jangka waktu tertentu. Termos dibuat untuk mencegah perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Dinding termos dibuat sedemikian rupa, untuk menghambat perpindahan kalor pada termos, yaitu dengan cara:

• permukaan tabung kaca bagian dalam dibuat mengkilap dengan lapisan perak yang berfungsi mencegah perpindahan kalor secara radiasi dan memantulkan radiasi kembali ke dalam termos,
• dinding kaca sebagai konduktor yang jelek, tidak dapat memindahkan kalor secara konduksi, dan
• ruang hampa di antara dua dinding kaca, untuk mencegah kalor secara konduksi dan agar konveksi dengan udara luar tidak terjadi.

Setrika

Setrika terbuat dari logam yang bersifat konduktor yang dapat memindahkan kalor secara konduksi ke pakaian yang sedang diseterika. Adapun, pegangan seterika terbuat dari bahan yang bersifat isolator.

Panci Masak

Panci masak terbuat dari bahan konduktor yang bagian luarnya mengkilap. Hal ini untuk mengurangi pancaran kalor. Adapun pegangan panci terbuat dari bahan yang bersifat isolator untuk menahan panas.

Latihan Yuk!!

1. Bagaimanakah cara kerja termos sehingga air yang tersimpan dalam termos tetap panas?
2. Setrika terbuat dari dua bahan yang berbeda, yaitu konduktor dan isolator. Sebutkan bagian-bagian seterika yang terbuat dari kedua bahan tersebut! Jelaskan!

Kelas VII | Perpindahan Kalor

Beras yang dimasukkan ke dalam panci berisi air dan diletakkan di atas kompor menyala, lama-kelamaan akan menjadi nasi. Api kompor mengeluarkan kalor yang berpindah dari panci ke air kemudian air menjadi panas dan memanaskan beras sehingga beras menjadi nasi. Kamu telah mengetahui bahwa kalor merupakan salah satu bentuk energi dan dapat berpindah apabila terdapat perbedaan suhu. Secara alami kalor berpindah dari zat yang suhunya tinggi ke zat yang suhunya rendah. Bagaimana kalor dapat berpindah? Apabila ditinjau dari cara perpindahannya, ada tiga cara dalam perpindahan kalor yaitu:

1. konduksi (hantaran),
2. konveksi (aliran), dan
3. radiasi (pancaran).

Perpindahan Kalor secara Konduksi

Cobalah membakar ujung besi dan ujung besi lainnya kamu pegang, setelah beberapa lama ternyata ujung besi yang kamu pegang lama kelamaan terasa semakin panas. Hal ini disebabkan adanya perpindahan kalor yang melalui besi. Peristiwa perpindahan dari ujung besi kalor yang dipanaskan ke ujung besi yang kamu pegang mirip dengan perpindahan buku yang kamu lakukan, di mana molekul-molekul besi yang menghantarkan kalor tidak ikut berpindah. Perpindahan kalor seperti ini dinamakan perpindahan kalor secara hantaran atau konduksi. Apakah setiap zat dapat menghantarkan kalor secara konduksi? Ambillah sepotong kayu, kemudian ujung yang satu dipanaskan sedang ujung kayu yang lainnya kamu pegang. Apakah ujung yang kamu pegang terasa panas? Ternyata tidak panas. Hal ini berarti bahwa pada kayu tidak terjadi perpindahan kalor secara konduksi.

Bahan yang dapat menghantarkan kalor disebut konduktor kalor, misalnya besi, baja, tembaga, seng, dan aluminium (jenis logam). Adapun penghantar yang kurang baik/penghantar yang buruk disebut isolator kalor, misalnya kayu, kaca, wol, kertas, dan plastic (jenis bukan logam). Bagaimana halnya dengan air? Termasuk konduktor atau isolatorkah air itu? Coba apa ada yang tahu?

Perpindahan Kalor secara Konveksi

Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi karena adanya perbedaan massa jenis dalam zat tersebut. Perpindahan kalor yang diikuti oleh perpindahan partikel-partikel zatnya disebut konveksi/aliran. Selain perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair, ternyata konveksi juga dapat terjadi pada gas/udara. Peristiwa konveksi kalor melalui penghantar gas sama dengan konveksi kalor melalui penghantar air. Kegiatan tersebut juga dapat digunakan untuk menjelaskan prinsip terjadinya angin darat dan angin laut. 

Angin Darat
Angin darat terjadi pada malam hari dan berhembus dari darat ke laut. Hal ini terjadi karena pada malam hari udara di atas laut lebih panas dari udara di atas darat, sehingga udara di atas laut naik diganti udara di atas darat. Maka terjadilah aliran udara dari darat ke laut. Angin darat dimanfaatkan oleh para nelayan menuju ke laut untuk menangkap ikan. 

Angin Laut
Angin laut terjadi pada siang hari dan berhembus dari laut ke darat. Hal ini terjadi karena pada siang hari udara di atas darat lebih panas dari udara di atas laut, sehingga udara di atas darat naik diganti udara di atas laut. Maka terjadilah aliran udara dari laut ke darat. Angin laut dimanfaatkan oleh nelayan untuk kembali ke darat atau pantai setelah menangkap ikan. Pemanfaatan konveksi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain: pada sistem pendinginan mobil (radiator), pembuatan cerobong asap, dan lemari es.

Perpindahan Kalor secara Radiasi

Bagaimanakah energi kalor matahari dapat sampai ke bumi? Telah kita ketahui bahwa antara matahari dengan bumi berupa ruang hampa udara, sehingga kalor dari matahari sampai ke bumi tanpa melalui zat perantara. Perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara atau medium ini disebut radiasi/hantaran. Contoh perpindahan kalor secara radiasi, misalnya pada waktu kita mengadakan kegiatan perkemahan, di malam hari yang dingin sering menyalakan api unggun. Saat kita berada di dekat api unggun badan kita terasa hangat karena adanya perpindahan kalor dari api unggun ke tubuh kita secara radiasi. Walaupun di sekitar kita terdapat udara yang dapat memindahkan kalor secara konveksi, tetapi udara merupakan penghantar kalor yang buruk (isolator). Jika antara api unggun dengan kita diletakkan sebuah penyekat atau tabir, ternyata hangatnya api unggun tidak dapat kita rasakan lagi. Hal ini berarti tidak ada kalor yang sampai ke tubuh kita, karena terhalang oleh penyekat itu. Dari peristiwa api unggun dapat disimpulkan bahwa: 

• Dalam peristiwa radiasi, kalor berpindah dalam bentuk cahaya, karena cahaya dapat merambat dalam ruang hampa, maka kalor pun dapat merambat dalam ruang hampa;
• Radiasi kalor dapat dihalangi dengan cara memberikan tabir/penutup yang dapat menghalangi cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya.

Latihan Yuk!!

1. Apakah yang dimaksud dengan perpindahan kalor secara konduksi, konveksi, dan radiasi? serta berikan masing-masing dua contoh?
2. Apakah yang dimaksud dengan konduktor dan isolator, berilah masing-masing dua contoh?

Kelas VII | Kalor

Definisi Kalor
Peristiwa yang melibatkan kalor sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya, pada waktu memasak air dengan menggunakan kompor. Air yang semula dingin lama kelamaan menjadi panas. Mengapa air menjadi panas? Air menjadi panas karena mendapat kalor, kalor yang diberikan pada air mengakibatkan suhu air naik. Dari manakah kalor itu? Kalor berasal dari bahan bakar, dalam hal ini terjadi perubahan energi kimia yang terkandung dalam gas menjadi energi panas atau kalor yang dapat memanaskan air.

Sebelum abad ke-17, orang berpendapat bahwa kalor merupakan zat yang mengalir dari suatu benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda tersebut bersentuhan atau bercampur. Jika kalor merupakan suatu zat tentunya akan memiliki massa dan ternyata benda yang dipanaskan massanya tidak bertambah. Kalor bukan zat tetapi kalor adalah suatu bentuk energi dan merupakan suatu besaran yang dilambangkan Q dengan satuan joule (J), sedang satuan lainnya adalah kalori (kal). Hubungan satuan joule dan kalori adalah:
1 kalori = 4,2 joule
1 joule = 0,24 kalori

Kalor dapat Mengubah Suhu Benda
Apa yang terjadi apabila dua zat cair yang berbeda suhunya dicampur menjadi satu? Bagaimana hubungan antara kalor terhadap perubahan suhu suatu zat? Adakah hubungan antara kalor yang diterima dan kalor yang dilepaskan oleh suatu zat? Semua benda dapat melepas dan menerima kalor. Benda-benda yang bersuhu lebih tinggi dari lingkungannya akan cenderung melepaskan kalor. Demikian juga sebaliknya benda-benda yang bersuhu lebih rendah dari lingkungannya akan cenderung menerima kalor untuk menstabilkan kondisi dengan lingkungan di sekitarnya. Suhu zat akan berubah ketika zat tersebut melepas atau menerima kalor. Dengan demikian, dapat diambil kesimpulan bahwa kalor dapat mengubah suhu suatu benda.

Kalor jenis suatu zat adalah banyaknya kalor yang yang diperlukan oleh suatu zat bermassa 1 kg untuk menaikkan suhu 1 °C. Sebagai contoh, kalor jenis air 4.200 J/kg °C, artinya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg air sebesar 1 °C adalah 4.200 J. Kalor jenis suatu zat dapat diukur dengan alat kalorimeter.

Tabel beberapa kalor jenis zat

Banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu suatu benda bergantung pada:

• massa benda (m)
• jenis benda / kalor jenis benda (c)
• perubahan suhu (Δt )

Oleh karena itu, hubungan banyaknya kalor, massa zat, kalor jenis zat, dan perubahan suhu zat dapat dinyatakan dalam persamaan.

Keterangan:
Q = Banyaknya kalor yang diserap atau dilepaskan (joule)
m = Massa zat (kg)
c = Kalor jenis zat (joule/kg °C)
Δt = Perubahan suhu (°C)

Kalor dapat Mengubah Wujud Zat
Suatu zat apabila diberi kalor terus-menerus dan mencapai suhu maksimum, maka zat akan mengalami perubahan wujud. Peristiwa ini juga berlaku jika suatu zat melepaskan kalor terus-menerus dan mencapai suhu minimumnya. Oleh karena itu, selain kalor dapat digunakan untuk mengubah suhu zat, juga dapat digunakan untuk mengubah wujud zat. Perubahan wujud suatu zat akibat pengaruh kalor dapat digambarkan dalam skema berikut.

Keterangan:
1 = mencair/melebur
2 = membeku
3 = menguap
4 = mengembun
5 = menyublim
6 = mengkristal

Menguap (terjadi perubahan suhu)
Apakah pada waktu zat menguap memerlukan kalor? Dari manakah kalor itu diperoleh? pada waktu air dipanaskan akan tampak uap keluar dari permukaan air. Kenyataan ini menunjukkan bahwa pada waktu menguap zat memerlukan kalor. Jika air dipanaskan terus-menerus, lama-kelamaan air tersebut akan habis. Habisnya air akibat berubah wujud menjadi uap atau gas. Peristiwa ini disebut menguap, yaitu perubahan wujud dari cair ke gas, karena molekul-molekul zat cair bergerak meninggalkan permukaan zat cairnya. Pada peristiwa menguap terjadi perubahan suhu, oleh karena itu berlaku:

Sama halnya pada peristiwa membeku, melebur, dan mengembun.

Mendidih (tidak mengalami perubahan suhu, namun terjadi perubahan wujud)
Mendidih adalah peristiwa penguapan zat cair yang terjadi di seluruh bagian zat cair tersebut. Peristiwa ini dapat dilihat dengan munculnya gelembung-gelembung yang berisi uap air dan bergerak dari bawah ke atas dalam zat cair. Zat cair yang mendidih jika dipanaskan terus-menerus akan berubah menjadi uap. Banyaknya kalor yang diperlukan untuk mengubah 1 kg zat cair menjadi uap seluruhnya pada titik didihnya disebut kalor uap (U). Karena tidak terjadi perubahan suhu, maka besarnya kalor uap dapat dirumuskan:

Keterangan:
Q = kalor yang diserap/dilepaskan (joule)
m = massa zat (kg)
U = kalor uap (joule/kg)

Tabel beberapa kalor uap zat

Jika uap didinginkan akan berubah bentuk menjadi zat cair, yang disebut mengembun. Pada waktu mengembun zat melepaskan kalor, banyaknya kalor yang dilepaskan pada waktu mengembun sama dengan banyaknya kalor yang diperlukan waktu menguap dan suhu di mana zat mulai mengembun sama dengan suhu di mana zat mulai menguap.


Latihan Yuk!!

1. Apakah yang dimaksud dengan kalor?
2. Sebutkan tiga faktor yang mempengaruhi kalor dapat mengubah suhu zat!
3. Air dengan massa 1,50 kg pada suhu 30 °C dipanaskan sampai dengan suhu 100 °C. Berapakah kalor yang diperlukan jika kalor jenis air 4.200 J/kg°C?
4. Sebutkan dua faktor yang mempengaruhi perubahan wujud zat!
5. Apakah yang dimaksud dengan menguap, mengembun, melebur, dan membeku
6. Berapa kalor yang diperlukan untuk melebur 1,50 kg es 0 °C menjadi 1,50 kg air 0 °C, jika kalor lebur es 336.000 J/kg?
7. Berapa kalor yang diperlukan untuk mengubah 2,0 kg es suhu -5 °C menjadi uap air seluruhnya pada suhu 100 °C, jika kalor jenis es 2.100 J/kg°C, kalor jenis air 4.200 J/kg °C, kalor lebur es 336.000 J/kg dan kalor uap 2.260.000 J/kg?
8. Sebutkan empat cara untuk mempercepat proses penguapan! Berilah masing-masing satu contoh!

Soal | Pemuaian Zat

1. Apabila suatu benda diberi kalor, maka benda itu akan ....
a. menyusut volumenya
b. pasti berubah wujud
c. pasti bertambah suhunya
d. bisa berubah wujud atau bertambah suhunya

2. Alat berikut ini digunakan untuk mengetahui pemuaian pada zat padat adalah ....
a. barometer
b. termoskop
c. dilatometer
d. Musschenbrock

3. Koefisien muai panjang adalah ....
a. angka yang menunjukkan berkurang panjangnya tiap 1 cm zat bila suhunya naik sebesar 1 °C
b. angka yang menunjukkan bertambah panjangnya tiap 1 cm suatu zat bila suhunya naik sebesar 1 °C
c. angka yang menunjukkan bertambah panjangnya tiap 1 cm suatu zat bila suhunya turun sebesar 1 °C
d. angka yang menunjukkan berkurang panjangnya tiap 1 cm zat bila suhunya tetap pada 1 °C

4. Perhatikan tabel berikut!

Jika panjang benda mula-mula sama dan benda-benda tersebut dipanaskan pada suhu yang sama secara bersamaan, maka logam yang pertambahan panjangnya terbesar adalah ....
a. kuningan
b. tembaga
c. baja
d. kaca

5. Kuningan panjang mula-mula 100 cm dengan koefisien muai panjang 0,000019/°C dipanaskan dari suhu 10 °C sampai 110 °C akan bertambah panjang sebesar ... cm.
a. 0,0038
b. 0,0019
c. 0,19
d. 0,38

6. Sebatang logam panjangnya 50,00 cm pada suhu 10 °C dan 50,05 cm pada suhu 110 °C. Maka koefisien muai panjang baja itu adalah ... / °C.
a. 0,0005
b. 0,00005
c. 0,00005
d. 0,000005

7. Sebatang plat besi berbentuk persegi panjang dengan panjang 20 cm dan lebar 10 cm pada suhu 10 °C dan koefisien muai panjang logam itu 0,000012 / °C. Maka pada suhu 260 °C luas pelat akan bertambah sebesar ... m^2.
a. 0,0001248
b. 0,001248
c. 1,248
d. 2,248

8. Koefisien muai volume adalah angka yang menunjukkan ....
a. bertambahnya volume setiap 1 cm3 suatu zat bila suhunya turun sebesar 1 K
b. bertambahnya volume setiap 1 cm3 suatu zat bila suhunya naik sebesar 1 °C
c. berkurangnya volume setiap 1 cm3 suatu zat bila suhunya naik sebesar 1 °C
d. berkurangnya volume setiap 2 cm3 suatu zat bila suhunya turun sebesar 1 °C

9. Pernyataan yang benar hubungan antara α, β, dan γ adalah ....


10. Koefisien muai panjang kuningan 0,000019 /°C, maka koefisien muai volume kuningan tersebut adalah ... / °C.
a. 0,000057
b. 0,000038
c. 0,0000095
d. 0,0000019

11. Alat yang digunakan untuk menunjukan pemuaian pada zat cair adalah ....
a. higrometer
b. dilatometer dimasukkan ke air
c. dilatometer berisi air dipanaskan
d. Musschenbrock

12. Zat cair akan lebih cepat memuai daripada zat padat. Hal ini terjadi pada peristiwa....
a. ketika termometer dimasukkan ke dalam air mendidih skalanya bertambah
b. panci yang berisi penuh air akan tumpah ketika air mendidih
c. panci lebih cepat panas daripada air
d. air lebih cepat panas daripada panci

13. Sebuah tangki berisi alkohol sebanyak 1000 cm^3 pada suhu 0 °C dengan koefisien muai volume sebesar 0,00120 /°C. Jika dipanaskan sampai 80 °C pada tekanan tetap, maka volume gas menjadi ... cm^3.
a. 96
b. 904
c. 1096
d. 1120

14. Penerapan pemuaian dalam kehidupan sehari-hari dapat berupa seperti berikut, kecuali ....
a. pemasangan sambungan rel kereta api
b. pemasangan kaca jendela
c. pengelingan
d. pengeringan pakaian

15. Berikut ini gambar bimetal terbuat dari logam A dan B. Pernyataan yang tidak tepat dari gambar itu yaitu ....
a. koefisien muai panjang logam A lebih kecil dari logam B
b. koefisien muai panjang logam B lebih kecil dari logam A
c. bimetal akan melengkung ke arah logam B bila didinginkan
d. koefisien muai volume logam B lebih kecil dari logam A

Soal | Wujud Zat dan Perubahannya

1. Semua yang memiliki massa dan menempati ruang disebut .…
a. massa
b. zat
c. berat
d. gas

2. Di bawah ini termasuk perubahan fisika, kecuali ….
a. penguapan
b. pengembunan
c. pembekuan
d. pembakaran

3. Perubahan wujud yang melepaskan energi adalah .…
a. menguap
b. membeku
c. melebur
d. mencair

4. Perhatikan bagan perubahan wujud zat berikut!

Perubahan wujud yang ditunjukkan nomor 2, 4, dan 6 berturut-turut dinamakan …
a. mencair, menguap, menyublim
b. menguap, menyublim, membeku
c. menyublim, mengembun, membeku
d. mengembun, menyublin, mencair

5. Sebongkah es dimasukkan ke dalam suatu wadah, kemudian dipanasi. Perubahan wujud yang mungkin terjadi secara berurutan adalah .…
a. zat cair menjadi zat padat menjadi gas
b. zat cair menjadi gas menjadi zat padat
c. zat padat menjadi zat cair menjadi gas
d. zat padat menjadi gas menjadi zat cair

6. Gaya tarik antara molekul sejenis disebut ….
a. adhesi
b. kapilaritas
c. gravitasi
d. kohesi

7. Berikut ini termasuk kohesi, kecuali ....
a. air dengan air
b. tinta dengan tinta
c. raksa dengan raksa
d. tinta dengan kertas

8. Meniskus cembung terjadi pada keadaan berikut, kecuali ….
a. air di daun talas
b. tetesan air dalam minyak tanah
c. raksa di atas kaca
d. spiritus di dalam tabung reaksi

9. Zat yang tersusun hanya satu atom disebut ….
a. molekul
b. senyawa
c. unsur
d. campuran

10. Sebuah balok berukuran 10 cm x 5 cm x 4 cm bermassa 100 g dimasukkan ke dalam air yang bermassa jenis 1 g/cm^3 maka balok tersebut akan ….
a. melayang
b. tenggelam
c. terapung
d. kadang-kadang tenggelam

11. Berikut ini merupakan contoh kapilaritas, kecuali ....
a. naiknya minyak pada lampu teplok
b. naiknya air dalam tembok pada musim hujan
c. naiknya air tanah ke daun pada tumbuhan
d. naiknya minyak pada lampu petromak

12. Bejana berhubungan yang salah satunya berupa pipa kapiler, bila diisi dengan raksa maka permukaan raksa pada masing-masing bejana yang benar ditunjukkan seperti gambar ....
13. Berikut ini yang termasuk senyawa adalah ….
a. nitrogen
b. udara
c. gula
d. air tanah

14. Nilai perbandingan antara massa dan volume disebut ....
a. kalor jenis
b. massa benda
c. berat jenis
d. massa jenis

15. Pernyataan berikut ini yang benar untuk dua buah benda memiliki massa jenis sama adalah ….
a. massa dan volumenya sama, tetapi jenisnya berbeda
b. massa dan volumenya sama, tetapi wujudnya berbeda
c. massa dan volumenya berbeda, tetapi jenisnya sama
d. massa dan volumenya berbeda, tetapi bentuknya berbeda

16. Suatu zat sejenis mempunyai massa jenis ….
a. sama
b. tidak sama
c. belum tentu sama
d. tergantung volumenya

17. Massa jenis zat 1200 kg/m^3 jika massa benda 2400 kg, maka volumenya sebesar … m^3.
a. 0,02
b. 0,2
c. 2
d. 20

18. Berikut ini yang mempunyai nilai massa jenis terbesar adalah .…
a. massa 20 g, volume 10 cm^3
b. massa 60 g, volume 20 cm^3
c. massa 150 g, volume 30 cm^3
d. massa 60 g, volume 6 cm^3

19. Sebuah gelas ukur diisi air sampai 40 cm^3. Jika sebuah batu massanya 160 g dimasukkan ke dalam gelas tersebut sehingga volume menjadi 80 cm^3. Massa jenis batu sebesar … g/cm^3.
a. 2
b. 4
c. 8,5
d. 17

20. Sebuah kaleng kosong mempunyai massa 500 gram dan volumenya 400 cm^3. Kemudian kaleng diisi dengan minyak sampai penuh dan ditimbang ternyata massa menjadi 820 g. Massa jenis minyak sebesar … g/cm^3.
a. 0,8
b. 8
c. 80
d. 800

Kelas VII | Pemuaian Zat

Kereta api merupakan alat transportasi darat yang relatif aman dan nyaman serta dapat mengangkut penumpang dalam jumlah yang banyak. Kereta berjalan di atas rel. Pada sambungan rel kereta api terdapat sebuah celah, Mengapa harus ada celah? Celah tersebut pada malam hari lebar, sedangkan siang hari menjadi sempit karena terkena sinar matahari.

Sebagian besar zat akan memuai bila dipanaskan dan menyusut ketika didinginkan. Bila suatu zat dipanaskan (suhunya dinaikkan) maka molekul-molekulnya akan bergetar lebih cepat dan amplitudo getaran akan bertambah besar, akibatnya jarak antara molekul benda menjadi lebih besar dan terjadilah pemuaian. Pemuaian adalah bertambahnya ukuran benda akibat kenaikan suhu zat tersebut. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, dan gas.

Pemuaian Zat Padat
Coba kamu amati bingkai kaca jendela di ruang kelasmu! Adakah bingkai jendela yang melengkung? Tahukah kamu apa sebabnya? Bingkai jendela tersebut melengkung tidak lain karena mengalami pemuaian. Pemuaian yang terjadi pada benda, sebenarnya terjadi pada seluruh bagian benda tersebut. Namun demikian, untuk mempermudah pemahaman maka pemuaian dibedakan tiga macam, yaitu pemuaian panjang, pemuaian luas, dan pemuaian volume.

1. Pemuaian Panjang
Pernahkah kamu mengamati kabel jaringan listrik pada pagi hari dan siang hari? Kabel jaringan akan tampak kencang pada pagi hari dan tampak kendor pada siang hari. Kabel tersebut mengalami pemuaian panjang akibat terkena panas sinar matahari. Alat yang digunakan untuk menyelidiki pemuaian panjang berbagai jenis zat padat adalah musschenbroek. Pemuaian panjang suatu benda dipengaruhi oleh panjang mula-mula benda, besar kenaikan suhu, dan tergantung dari jenis benda.

Alat Musschenbroek

Besarnya panjang logam setelah dipanaskan adalah sebesar
Besarnya panjang zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang (α). Hubungan antara panjang benda, suhu, dan koefisien muai panjang dinyatakan dengan persamaan
Keterangan:
L = Panjang akhir (m)
L0 = Panjang mula-mula (m)
ΔL = Pertambahan panjang (m)
α = Koefisien muai panjang (/ºC)
Δt = kenaikan suhu (ºC)

Beberapa Koefisien Muai Panjang Benda

2. Pemuaian Luas
Jika yang dipanaskan adalah suatu lempeng atau plat tipis maka plat tersebut akan mengalami pemuaian pada panjang dan lebarnya. Dengan demikian lempeng akan mengalami pemuaian luas atau pemuaian bidang. Pertambahan luas zat padat untuk setiap kenaikan 1ºC pada zat seluas 1 m^2 disebut koefisien muai luas (β). Hubungan antara luas benda, pertambahan luas suhu, dan koefisien muai luas suatu zat adalah
Keterangan:
A = Luas akhir (m2)
Δ0 = Pertambahan luas (m2)
A0 = Luas mula-mula (m2)
β = Koefisien muai luas zat (/º C)
Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Besarnya β dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

3. Pemuaian Volume
Jika suatu balok mula-mula memiliki panjang P0, lebar L0, dan tinggi h0 dipanaskan hingga suhunya bertambah Δt, maka berdasarkan pada pemikiran muai panjang dan luas diperoleh harga volume balok tersebut sebesar
dimana

Keterangan:
V = Volume akhir (m^3)
V0 = Volume mula-mula (m^3)
ΔV = Pertambahan volume (m^3)
γ = Koefisien muai volume (/ºC)
Δt = Kenaikan suhu (ºC)

Pemuaian Zat Cair
Pada zat cair tidak melibatkan muai panjang ataupun muai luas, tetapi hanya dikenal muai ruang atau muai volume saja. Semakin tinggi suhu yang diberikan pada zat cair itu maka semakin besar muai volumenya. Pemuaian zat cair untuk masing-masing jenis zat cair berbeda-beda, akibatnya walaupun mula-mula volume zat cair sama tetapi setelah dipanaskan volumenya menjadi berbeda-beda. Pemuaian volume zat cair terkait dengan pemuaian tekanan karena peningkatan suhu. Titik pertemuan antara wujud cair, padat dan gas disebut titik tripel.
Anomali Air
Khusus untuk air, pada kenaikan suhu dari 0º C sampai 4º C volumenya tidak bertambah, akan tetapi justru menyusut. Pengecualian ini disebut dengan anomali air. Oleh karena itu, pada suhu 4ºC air mempunyai volume terendah. Hubungan volume dengan suhu pada air dapat digambarkan pada grafik berikut.
Pada suhu 4ºC, air menempati posisi terkecil sehingga pada suhu itu air memiliki massa jenis terbesar. Jadi air bila suhunya dinaikkan dari 0ºC – 4ºC akan menyusut, dan bila suhunya dinaikkan dari 4ºC ke atas akan memuai. Biasanya pada setiap benda bila suhunya bertambah pasti mengalami pemuaian. Peristiwa yang terjadi pada air itu disebut anomali air. Hal yang sama juga terjadi pada bismuth dengan suhu yang berbeda. Lakukan kegiatan berikut untuk menyelidiki kecepatan pemuaian pada berbagai macam zat cair.

Pemuaian pada Gas
Mungkin kamu pernah menyaksikan mobil atau motor yang sedang melaju di jalan tiba-tiba bannya meletus?. Ban mobil tersebut meletus karena terjadi pemuaian udara atau gas di dalam ban. Pemuaian tersebut terjadi karena adanya kenaikan suhu udara di ban mobil akibat gesekan roda dengan aspal.

Pemuaian pada gas adalah pemuaian volume yang dirumuskan sebagai
γ adalah koefisien muai volume. Nilai γ sama untuk semua gas, yaitu 1/273 ºC^-1

Pemuaian gas dibedakan tiga macam, yaitu:
a. pemuaian gas pada suhu tetap (isotermal),
b. pemuaian gas pada tekanan tetap (isobar), dan
c. pemuaian gas pada volume tetap (isokhorik).

1. Pemuaian Gas pada Suhu Tetap (Isotermal)
Pernahkah kalian memompa ban dengan pompa manual. Apa yang kalian rasakan ketika baru pertama kali menekan pompa tersebut? Apa yang kalian rasakan ketika kalian menekannya lebih jauh? Awalnya mungkin terasa ringan. Namun, lama kelamaan menjadi berat. Hal ini karena ketika kita menekan pompa, itu berarti volume gas tersebut mengecil. Pemuaian gas pada suhu tetap berlaku hukum Boyle, yaitu gas di dalam ruang tertutup yang suhunya dijaga tetap, maka hasil kali tekanan dan volume gas adalah tetap. Dirumuskan sebagai:
Keterangan:
P = tekanan gas (atm)
V = volume gas (L)

2. Pemuaian Gas pada Tekanan Tetap (Isobar)
Pemuaian gas pada tekanan tetap berlaku hukum Gay Lussac, yaitu gas di dalam ruang tertutup dengan tekanan dijaga tetap, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlak gas. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan sebagai:
Keterangan:
V = volume (L)
T = suhu (K)

3. Pemuaian Gas Pada Volume Tetap (Isokhorik)
Pemuaian gas pada volume tetap berlaku hukum Boyle-Gay Lussac, yaitu jika volume gas di dalam ruang tertutup dijaga tetap, maka tekanan gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Hukum Boyle-Gay Lussac dirumuskan sebagai
Dengan menggabungkan hukum boyle dan hukum Gay Lussac diperoleh persamaan
Keterangan:
P = tekanan (atm)
V = volume (L)
T = suhu (K)

Latihan Yuk!!

1. Batang logam panjangnya 300 cm dipanaskan dari 25ºC hingga 225ºC mengalami pertambahan panjang sebesar 0,6 cm. Berapa pertambahan batang logam yang sama dengan panjang 200 cm dan dipanaskan dari 20ºC hingga suhu 320ºC
2. Sekeping aluminium panjangnya 40 cm dan lebarnya 30 cm dipanaskan dari 40ºC sampai 140ºC. Jika koefisien muai panjang aluminium adalah 2,5 x 10^-5 /º C, berapakah luas keping aluminium setelah dipanaskan?
3. Besi berbentuk kubus pada suhu 20ºC memiliki panjang rusuk 10 cm. Kubus tersebut dipanaskan hingga suhu 220ºC. Berapa volume kubus pada suhu 220ºC jika koefisien muai panjang besi 1,2 x 10^5/ºC?
4. Jelaskan pengertian anomali air!
5. Apa yang dimaksud dengan titik tripel dan titik kritis?
6. Sebutkan tiga contoh pemanfaatan prinsip pemuaian zat cair dalam kehidupan sehari-hari!
7. Suatu gas suhunya 27ºC dipanaskan pada tekanan tetap. Berapa suhu gas tersebut saat volume gas menjadi 3 kali volume semula?
8. Gas di dalam ruang tertutup pada suhu 27ºC dan tekanan 2 atm memiliki volume 2,4 L. Berapa volume gas tersebut pada suhu 227ºC dan tekanan 3 atm?
9. Sejumlah gas dengan volume 4 L pada tekanan 1,5 atm dan suhunya 27ºC. Kemudian gas tersebut dipanaskan hingga suhunya 47ºC dan volumenya 3,2 L. Berapakah tekanan gas setelah dipanaskan?