FISIKA EKA Ku Suka: MATERI III

ACTION KE-2 Di Serdang Bedagai

Workshop SAGUSABLOG Live Ke-2 di Sumatera Utara

SAGUSABLOG LIVE IGI Karo

Kabanjahe,26 Januari 2018.

SAGUSABLOG Live SERDANG BEDAGAI

Sei Rampah, 29 April 2018

BLOG FISIKA EKA Ku Suka

Blog ini merupakan hasil Workshop Online SAGUSABLOG Gel ke 4 Des 2016

ACTION ke-3 SAGUSABLOG Live Deli Serdang

Lubuk Pakam, 20 Januari 2019

SAGUSAMPE Deli Serdang

TG Morawa, 16 Desember 2018

Workshop Satu Guru Satu Buku

Medan, 26-27 Agustus 2017

MENTOR Kelas 18-J

Mengenal Mentor yang Mulai Fenomenal

Tampilkan postingan dengan label MATERI III. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label MATERI III. Tampilkan semua postingan

Rabu, 08 Maret 2017

Struktur Atom

Struktur Atom, Nomor Massa, dan Nomor Atom 


1.       Struktur Atom
Atom adalah partikel terkecil penyusun materi. Atom terdiri atas beberapa partikel dasar, yaitu elektron, proton, dan neutron. Adanya partikel-partikel inilah yang menyebabkan atom mempunyai sifat listrik, sebab elektron bermuatan negatif, proton bermuatan positif, dan neutron tidak bermuatan.
Atom unsur yang satu berbeda dengan atom unsur yang lain disebabkan adanya perbedaan susunan partikel subatom yang menyusunnya.
                   a.      Elektron ( )
Tahun 1838, Michael Faraday mengemukakan bahwa atom memupnyai muatan listrik. Atom-atom gas hanya dapat menghantarkan listrik dan menyala terang  pada tekanan rendah dan tegangan tinggi.
Tahun 1858, Heinrich Geissler dan  Julius Plucker membuat percobaan dengan mengunakan dua plat logam. Plat yang bermuatan positif disebut anode dan plat yang bermuatan negatif disebut katode. Kedua plat kemudian ditempatkan dalam tabung gelas yang dihampakan, dimana kemudian kedalamnya dimasukkan gas bertekanan rendah. Ketika dihubungkan dengan listrik tegangan tinggi, maka timbullah pancaran sinar dari katodemenuju anode. Sinar itulah yang disebut sinar katode.
Pada tahun 1891, George J. Stoney menamakan partikel sinar katode dengan nama elektron. Selanjutnya pada tahun 1897, Joseph John Thomson mengganti katode yang digunakan Geissler dan Plucker dengan berbagaimacam logam yang ternyata menghasilkan sinar katode yang sama. Hal ini membuktikan bahwa memang betul bahwa elektron merupakan partikel penyusun atom.            J.J Thomson juga berhasil menemukan perbandingan antara muatan dengan massa elektron yaitu  C g-1. Hasil eksperimen Thomson ditindaklanjuti oleh Robert Andrew Millikan pada tahun 1908 yang dikenal dengan Model Percobaan Tetes Minyak Millikan, yang berhasil menemukan muatan elektron yaitu sebesar 1,6.10-19 Coulumb.
Berdasarkan ekperimen tersebut di atas, maka massa elektron (m) dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut :
maka
Massa elektron (m)      =     9,11.10-28 g
Sehingga massa elektron adalah 9,11.10-28 gram, harga ini kira-kira  massa atom hidrogen.


Dari beberapa percobaan yang dilakukan diketahui beberapa sifat sinar katode yaitu sebagai berikut :
1)        Dipancarkan oleh plat bermuatan negatif dalam tabung hampa apabila dilewati listrik bertegangan tinggi.
2)        Berjalan dalam garis lurus
3)        Dapat memendarkan berbagai jenis zat termasuk gelas
4)        Bermuatan negatif sehingga dapat dibelokkan oleh medan listrik dan medan magnet
5)        Memiliki sifat cahaya dan sifat materi
6)        Tidak tergantung pada jenis gas dan jenis elektrode.
                   b.      Proton ( )
Tahun 1886, Eugene Goldstein membuat percobaan yang sama seperti yang dilakukan J.J Thomson, tetapi dengan memberi lubang pada katode dan mengisi tabung dengan gas hidrogen. Dari percobaan ini didapat sinar yang diteruskan merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif (dalam medan listrik dibelokkan ke kutub negatif) yang disebut sinar anode. Sinar anode yang bermuatan positif ini selanjutnya disebut proton.
Beberapa sifat sinar anode yang dapat diketahui adalah sebagai berikut :
1)        Dibelokkan dalam medan listrik dan medan magnet
2)        Merupakan radiasi partikel
3)        Bermuatan positif
4)        Bergantung pada jenis gas dalam tabung
Apabila muatan proton adalah 1,6022.10-19 C, maka massa proton dapat ditentukan sebagai berikut :
maka
Massa proton (m)        =       1,6726.10-24 g
Sehingga massa proton adalah 1,6726.10-24 gram, harga ini kira-kira 1.836 x massa elektron = 1,007276
                   c.      Neutron ( )
Tahun 1932, James Chadwick melakukan ekperimen/percobaan dengan menembakkan partikel alfa (a) pada lempeng berilium (Be), ternyata setelah ditembakkan dengan partikel tersebut, berilium memancarkan suatu partikel yang berdaya tembus besar dan tidak dipengaruhi oleh medan listrik, hal ini membuktikan bahwa ada partikel inti yang massanya sama dengan proton, tetapi tidak mempunyai muatan sehingga partile itu ia beri nama sebagai neutron. Proton dan elektron adalah partikel penyusun inti atom yang dikenal dengan istilah nukleon.
  1. 2.       Kategori Unsur
Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana dengan cara kimia biasa. Unsur dapat berubah menjadi unsur lain melalui reaksi inti (nuklir)
Pada suhu kamar (± 25oC) beberapa unsur dapat berupa gas (gasses), cairan (liquid), dan padatan (solid). Unsur ada yang mempunyai kerapatan sangat rendah, ada yang keras, lunak, dan sebagainya. Secara umum, unsur dapat digolongkan dalam 3 (tiga) kategori yaitu logam, nonlogam dan metaloid.
  1. a.        Logam
Logam mempunyai beberapa sifat fisik, yaitu :
1)          Pada suhu kamar berwujud padat
2)          Merupakan penghantar listrik yang baik
3)          Merupakan penghantar panas yang baik
4)          Mempunyai kilap logam
5)          Dapat ditempa menjadi membran yang sangat tipis (maleabilitas)
6)          Dapat diregangkan jika ditarik (duktilitas)

  1. b.        Nonlogam
Unsur nonlogam umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa serta mempunyai beberapa sifat fisik, yaitu :
1)        Bersifat isolator kecuali karbon (C) yang bersifat semikunduktor. Khusus unsur karbon, di alam terdapat dalam 2 (dua) alotrop, yaitu grafit dan intan. Alotrop adalah dua bentuk atau lebih molekul/kristal dari suatu unsur tertentu yang memiliki sifat fisik dan kimia berlainan.
2)        Tidak mempunyai kilap logam
3)        Sangat mudah rapuh
4)        Umumnya berwujud gas
5)        Tidak dapat ditarik
  1. c.        Metaloid
Unsur metaloid umumnya disebut juga sebagai semimetal, yaitu unsur peralihan dari logam ke nonlogam sehingga sebagian memiliki sifat logam dan sebagian mempunyai sifat nonlogam. Contoh unsur yang paling dikenal adalah Silikon (Si). Unsur metaloid banyak dipergunakan dalam industri elektronik karena mempunyai sifat semikunduktor (penghantar listrik, namun tidak sebaik logam).
  1. 3.       Nomor Atom dan Nomor Massa
Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan menjadi zat lain yang lebih sederhana dengan cara kimia biasa. Unsur dapat berubah menjadi unsur lain melalui reaksi inti (nuklir).
Di dalam inti terdapat proton dan neutron yang menentukan besarnya massa sebuah atom. Jumlah proton atau muatan positif yang terdapat dalam inti atom ditunjukkan oleh Nomor Atom (NA atau Z). Untuk atom yang netral jumlah muatan positif (proton) sama dengan jumlah muatan negatif (elektron). Jumlah total keseluruhan proton dan neutron yang terdapat dalam inti atom ditunjukkan oleh Nomor Massa (NM atau A).
Penulisan simbol atom yang dilengkapi dengan nomor massa dan nomor atom dapat ditulis sebagai berikut :
dimana;         A = Nomor Massa, Z = Nomor Atom , dan                X = lambang unsur
Perlu diketahui bahwa pada atom netral akan memiliki jumlah proton (p) dan elektron (e) yang sama dengan Nomor Massa (Z) sehingga  Z = p = e
Contoh 1. :
Jika atom X diketahui mempunyai 12 elektron. Tentukan Nomor Massa (Z) dan proton (p) unsur tersebut?
Jawab :
Elektron X = 12.
Jika e = p = Z, maka proton (p) = 12, dan Nomor Massa (Z) = 12
Nomor Massa (A) menunjukkan jumlah nukleon yaitu jumlah  proton (p) dan neutron (n) dalam inti atom. Jumlah nukleon dalam suatu unsur dilambangkan sebagai berikut :
A = p + n; karena p = Z, maka
A = Z + n
Contoh 2. :
Jika atom X diketahui mempunyai 12 elektron dan Nomor Massa 25. Tentukan neutron (n) unsur tersebut?
Jawab :
Elektron unsur X = 12, maka  proton (p) unsur X = 12
Nomor Massa (A) = 25
Jika A = p + n, maka
n     =   A – p
n     =   25 – 12
n     =   13, sehingga jumlah neutron (n) unsur X adalah 13
Atom netral mempunyai jumlah proton yang sama dengan jumlah elektronnya. Jika suatu atom melepaskan elektronnya, maka atom tersebut akan bermuatan positif (+) yang disebut sebagai Kation, (sebab jumlah proton lebih banyak dari jumlah elektron). Namun jika atom menangkap elektron, maka atom tersebut akan bermuatan negatif (-) yang disebut sebagai Anion, (sebab jumlah elektron lebih banyak dari proton). Perubahan tersebut hanya terjadi pada elektron, sedangkan jumlah proton dan neutron tetap sama sebab inti atom tidak berubah.
Contoh 3. :
Tentukan proton, elektron, neutron dan nomor atom dari unsur berikut : a)  b)   c)   d)   e)
Jawab :
a)    , maka     proton        =   11
elektron     =   11
neutron      =   23 – 11
=   12
NA             =   11
b)    , maka      proton        =   20
elektron     =   20
neutron      =   40– 20
=   20
NA             =   20
c)     maka    proton        =   11
elektron     =   11 – 1
=   10
neutron      =   23 – 11
=   12
NA             =   11
c)      maka proton        =   20
elektron     =   20 – 2
=   18
neutron      =   40– 20
=   20
NA             =   20
e)       maka proton        =   17
elektron     =   17 + 2
=   19
neutron      =   35– 17
=   18

NA             =   17

Arus dan Tegangan Listrik Bolak-Balik Contoh Soal



1.Suatu arus bolak-balik mempunyai bentuk persamaan I = 12 sin 200 π t. Besarnya frekuensi arus bolak-baliknya adalah.....
   A.25 Hz                                                                          D.200 Hz
   B.50 Hz                                                                          E.400 Hz
   C.100 Hz
Penyelesaian :
Dik ; I = 12 sin 200 π t
Dit : f = .........?
Dij : I = Im sin ɷ t
ɷ = 2 π f ----------- f  =...

2.Sebuah rangkaian arus bolak balik dihubungkan dengan sebuah hambatan murni. Tegangan maksimumnya 300 volt. Bila kuat arus yang mengalir I = 2 sin 100 t A, maka nilai hambatan tersebut adalah ....
   A.75                                                                              D.150
   B.100                                                                            E.300
   C.125

3.Sebuah Induktor ujung-ujungnya dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik 300 volt. Bila arus yang melalui Induktor tersebut tersebut 5 A dengan 75 Hz, maka besar Induktansi Induktor tersebut adalah....
   A.0, 13                                                                D.6,5
   B.0,65                                                                 E.13
   C.1,3
Dik : VL  =300 volt
          I    = 5 A
         F = 75 Hz
Dit:  L  = .........? 0,1273 H = 0,13 H

4.Sebuah sumber tegangan bolak-balik menimbulkan tegangan maksimum 240 volt dengan frekuensi 50/π  Hz. Bila sumber tegangan tersebut dihubungkan dengan  kapasitor C = 250 µ f , maka arus maksimum pada kapasitor tersebut adalah.....
  A.3 A                                                                   D.8 A
  B.4 A                                                                   E.12 A
  C.6 A
Dik:

5.Sebuah rangkaian seri R-L dihubungkan dengan sumber tegangan AC 100 volt, seperti pada gambar di bawah. Angka yang ditunjuk  V dan A berturut-turut adalah 80 V dan 4 A.Besar reaktansi induktif adalah......
  A.5 Ω                                                                  D. 15 Ω
  B. 10 Ω                                                               E. 25 Ω
  C. 15 Ω

5.Rangkaian R-L-C seri dihubungkan dengan sumber arus bolak-balik yang memiliki frekuensi angular 2500 rad/s. Jika R = 600 Ω, L = 0,5 H dan C = 0,4 µ F. Impedansi rangkaian itu dalam Ω adalah....
ɷ = 2500 rad/s,    C = 0,5 X 10 -6 F
   A.250 Ω                                                            D.1000  Ω
   B.600 Ω                                                             E.1250  Ω

   C.650 Ω

Arus dan Tegangan Listrik Bolak-Balik




Arus dan tegangan listrik bolak-balik atau alternating current (AC) yaitu arus dan tegangan listrik yang arahnya selalu berubah-ubah secara kontinu/periodik terhadap waktu dan dapat mengalir dalam dua arah.  Arus bolak-balik (AC) digunakan secara luas untuk penerangan maupun peralatan elektronik. Dalam zaman modern sekarang ini kebutuhan akan energi listrik merupakan kebutuhan yang sangat pokok. Pada saat ini hampir semua perkantoran dan industri menggunakan energi listrik yang jumlahnya semakin lama semakin besar. Pemerintah pun berusaha untuk memenuhi kebutuhan energi listrik dengan membangun pembangkit tenaga listrik. Dewasa ini telah banyak dibangun proyek-proyek untuk Pembangkit Tenaga Listrik Negara dengan berbagai sumber tenaga yang digunakan untuk menjalankannya, misalnya PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTD (Pembangkit Listrik Tenaga Disel), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas/Panas Bumi), PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), dan sebagainya.
Advertisment
Sumber Arus Dan Tegangan Listrik Bolak-Balik
Dalam kehidupan sehari-hari kita jumpai alat-alat seperti dinamo sepeda dan generator. Kedua alat tersebut merupakan sumber arus dan tegangan listrik bolak-balik. Arus bolak-balik atau alternating current (AC) adalah arus dan tegangan listrik yang besarnya berubah terhadap waktu dan dapat mengalir dalam dua arah. Arus bolak-balik (AC) digunakan secara luas untuk penerangan maupun peralatan elektronik.
Pada umumnya semua tenaga listrik yang dihasilkan oleh berbagai sumber pembangkit tenaga listrik tersebut adalah berupa arus listrik bolak-balik dan tegangan listrik bolak-balik yang dihasilkan oleh generator yang digerakkan dengan energi yang berasal dari sumber daya alam.
Arus dan tegangan listrik bolak-balik yaitu arus dan tegangan listrik yang arahnya selalu berubah-ubah secara kontinu/periodik. Seperti telah dijelaskan pada bab terdahulu dalam hukum Faraday bahwa adanya perubahan fluks magnetik yang dilingkupi oleh kumparan akan menyebabkan timbulnya ggl induksi pada ujung-ujung kumparan dan jika antara ujungujung kumparan tersebut dihubungkan dengan sebuah kawat penghantar akan mengalir arus listrik melalui penghantar tersebut. Berdasarkan prinsip hukum Faraday inilah dibuat sebuah generator atau dinamo, yaitu suatu alat yang digunakan untuk mengubah energi mekanik (energi gerak) menjadi energi listrik.
Tegangan listrik dan arus listrik yang dihasilkan generator berbentuk tegangan dan arus listrik sinus soidal, yang berarti besarnya nilai tegangan dan kuat arus listriknya sebagai fungsi sinus yang sering dinyatakan dalam diagram fasor (fase vektor). Diagram fasor adalah menyatakan suatu besaran yang nilainya berubah secara kontinu, fasor dinyatakan dengan suatu vektor yang nilainya tetap berputar berlawanan dengan putaran jarum jam.
Rangkaian Arus Dan Tegangan Listrik Bolak-Balik
Sumber arus bolak-balik adalah generator arus bolak-balik yang prinsip kerjanya pada perputaran kumparan dengan kecepatan sudut ω yang berada di dalam medan magnetik. Sumber ggl bolak-balik tersebut akan menghasilkan tegangan sinusoida berfrekuensi f. Apabila generator tersebut dihubungkan dengan suatu penghantar R dan menghasilkan tegangan maksimum sebesar Vmax, maka tegangan dan arus listrik yang melewati penghantar.

Tegangan sinusoida dapat dituliskan dalam bentuk persamaan tegangan sebagai fungsi waktu, yaitu :

Tegangan yang dihasilkan oleh suatu generator listrik berbentuk sinusoida. Dengan demikian, arus yang dihasilkan juga sinusoida yang mengikuti persamaan :
I=I_{max}\text{ sin }\omega t
Dengan :
V = Tegangan Listrik AC
I = Arus Listrik AC
Vmax = Tegangan maksimum
Imax = Arus maksimum

ω = Kecepatan sudut (2πf)


Senin, 27 Februari 2017

FISIKA INTI Kelas XII.IA SMA Negeri 1 Juhar




 STRUKTUR INTI


Inti atom terdiri dari: proton dan neutron.
Jumlah proton dan neutron dalam inti (disebut nukleon) dinyatakan sebagai nomor atom (A). Jumlah proton dalam inti dinyatakan sebagai nomor atom (Z) dan jumlah neutron dalam inti adalah A-Z.
Nuklida adalah suatu campuran nukleon tertentu yang membentuk jenis inti atom tertentu.


Nuklida dibedakan sesuai nama unsur kimianya, sehingga suatu nuklida dapat dituliskan sebagai           




A = nomor massa nuklida, sama dengan jumlah proton dan neutron.
Z = nomor atom, sama dengan jumlah proton.
x = lambang unsur.

* ISOTOP adalah unsur yang memiliki nomor atom (Z) sama, tetapi memiliki nomor massa (A) berbeda. Berarti nuklida itu memiliki sifat kimai yang sama, sedangkan sifat fisika berbeda.
* ISOBAR : nuklida -nuklida yang memiliki nomor massa (A) sama, akan tetapi nomor atom (Z) berbeda.
*ISOTON : nuklida yang memiliki jumlah neutron sama.