Kumpulan Rumus Fisika

Pengukuran

Jangka sorong

 

Pembacaan jangka sorong di atas adalah 2,25 cm

Mikrometer sekrup

Pembacaan mikrometer sekrup di atas adalah 7,33 mm

Zat dan Wujudnya

r adalah massa jenis (kg/m³) atau (g/cm³)

m adalah massa (kg) atau (g)

V adalah (m³) atau (cm³)

1 g/cm³ = 1000 kg/m³

Gerak Lurus

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

v adalah kelajuan (m/s)

s adalah jarak (m)

t adalah waktu (s)

 adalah kelajuan rata-rata (m/s)

 adalah jumlah total jarak tempuh (m)

 adalah jumlah total waktu tempuh (s)

Grafik

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

v₂ = v₁ + a.t

s = v₁.t + ½.a.t²

v₁ adalah kelajuan awal (m/s)

v₂ adalah kelajuan akhir (m/s)

a adalah percepatan (m/s²)

t adalah waktu (s)

Grafik

Dipercepat                                   Diperlambat

 

Gaya

Resultan Gaya

 Resultan dua gaya searah :

 

R = F₁ + F₂

Resultan dua gaya berlawanan arah :

 

R = F₁ – F₂

Resultan dua gaya tegak lurus :

 

R =

Gaya Berat

w = mg

w adalah gaya berat (N)

m adalah massa (kg)

g = gaya gravitasi (N/kg)

Gaya gesek

Gaya gesek terjadi apabila ada dua buah benda atau lebih bersentuhan dan arahnya selalu berlawanan dengan arah gerakbenda

Hukum Newton

Hukum I Newton

“Sebuah benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol”

SF = 0

Hukum II Newton

”Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan resultan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda”

a =

Hukum III Newton

”Apabila sebuah benda diberikan gaya aksi, maka benda itu akan memberikan gaya reaksi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”

F_aksi = -F_reaksi

SF adalah resultan gaya (N)

m adalah massa benda (kg)

a adalah percepatan (N/kg)

Tekanan

Tekanan pada zat padat

P =

P adalah tekanan (N/m²)

F adalah gaya (N)

A adalah luas daerah bidang tekan (m²)

Tekanan pada zat cair (tekanan hidrostatis)

P_h = r g h

P_h = tekanan hidrostatis (N/m²)

r adalah massa jenis zat cair (kg/m³)

h adalah kedalaman zat cair (m)

Hukum Pascal

“Tekanan yang diberikan pada zat cair yang memnuhi sebuah ruangan tertutup diteruskan oleh zat cair itu dengan sama kuatnya tanpa mengalami pengurangan ke segala arah”

P₁ = P₂ atau

F₁ adalah gaya yang bekerja pada penanmpang 1 (N)

A₁ adalah luas penampang 1 (cm²)

F₂ adalah gaya yang bekerja pada penampang 2

A₂ adalah luas penampang 2 (cm²)

Bejana berhubungan

r₁ h₁ = r₂ h₂

                                            

r₁ adalah massa jenis zat cair jenis 1 (kg/m³)

h₁ adalah tinggi permukaan zat cair jenis 1 dari bidang batas    yang sama (cm)

r₂ adalah massa jenis zat cair jenis 2 (kg/m³)

h₂ adalah permukaan zat cair jenis 2 dari bidang batas yang sama (cm)

Hukum Archimedes

“Sebuah benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam zat cair akan mendapat gaya ke atas sebesar berat zat cair yang didesak oleh benda itu”

F_A = r_zc g V

F_A adalah Gaya Archimedes (N)

r_zc adalah massa jenis zat cair (kg/m³)

V adalah volume benda yang tercelup di air (m³)

Mengukur ketinggian suatu tempat dengan barometer

h = (76 cmHg – P_tempat) x 100 m

h adalah ketingian tempat dari permukaan laut (m)

P_tempat adalah tekanan atmosfer ditempat yang dimaksud (diukur dengan barometer) (cmHg)

Tekanan pada gas

Manometer terbuka

P_gas = P_luar + ∆h

			gas

 

Manometer terbuka

P_gas = P_luar - ∆h

Manometer tertutup

P_gas = ∆h

P_gas adalah  tekanan gas di ruang tertutup (cmHg)

P_luar adalah tekanan udara luar (cmHg)

∆h adalah selisih tinggi permukaan air raksa (cm)

Terapung, melayang, tenggelam

Syarat benda terapung :  <

Syarat benda melayang :  =

Syarat benda tenggelam :  >

Hukum Boyle

”perkalian antara tekanan dan volume ditabung 1 sama dengan di tabung dua dan sama dengan di tabung tiga”

P₁V₁ = P₂V₂ = P₃V₃

P adalah tekanan gas (atm)

V adalah volume gas (m³)

1 N/m² = 1 Pa

1 atm =  76 cmHg = 101300 Pa

Energi dan Usaha

Energi Kinetik

Ek = ½ m v²

Ek adalah energi kinetik (joule)

m adalah massa (kg)

v adalah kecepatan (m/s)

Energi  Potensial

Ep = m g h

Ep adalah energi potensial (joule)

m adalah massa (kg)

g adalah percepatan gravitasi (N/kg)

h ketinggian (m)

Energi Mekanik

EM = Ep + Ek

Usaha

W = F s

W adalah usaha (joule)

F adalah gaya (N)

s adalah perpindahan (m)

Daya

P = atau P = F v

P adalah daya (J/s atau watt)

W adalah usaha (joule)

F adalah gaya (N)

v adalah kecepatan (m/s)

t adalah waktu (s)

Pesawat Sederhana

Pengungkit

Jenis I : F x lk = w x lb

km = =

F adalah gaya (N)

lk adalah lengan kuasa

w adalah berat beban (N)

lb adalah lengan beban                                             

Katrol

Katrol tetap : F = w , km = 1

Katrol gerak : f = ½ w, km = 2

Katrol ganda dengan dua katrol : F = ½ w, km = 2

Katrol ganda dengan tiga katrol : F = 1/3 w, km = 3

Katrol ganda dengan empat katrol : F = ¼ w, km = 4

Bidang Miring

 

F= _,

km = ₌

F adalah gaya (N)

W adalah berat beban (N)

h adalah tinggi bidang miring (m)

s adalah panjang bidang miring (m)

km adalah keuntungan mekanik

Suhu

Konversi skala termometer

C : R : (F-32) = 5 : 4 : 9

K = 273 + C

Peneraan termometer

(X-2) : (C-0) = (100-0) : (98-2)

(X-2) : C = 100 : 96

(X-2) : C = 100 : 96

(X-2) : C = 25 : 24

24(X-2) = 25C

X-2 = C

X = C + 2

Jika termometer celcius menunjukkan skala 24 maka termometer X menunjukkan skala .24 + 2 = 27 ^oX

Kalor

Proses perubahan wujud zat

Q₁ adalah kalor yang digunakan untuk mengubah wujud es bersuhu < 0^oC menjdai es bersuhu 0^oC yaitu :

Q₁ = m.c_es.∆T

Q₂ adalah kalor yang digunakan untuk mengubah es bersuhu 0 ^oC menjadi air bersuhu ^oC yaitu :

Q₂ = m.L_es

Q₃ adalah kalor yang digunakan untuk mengubah air bersuhu ⁰C menjdai air vwersuhu 100 ^oC yaitu :

Q₃ = m.c_air.∆T

Q₄ adalah kalor  yang digunakan untuk mengubah air bersuhu 100 ^oC menjadi uap bersuhu 100 ^oC yaitu :

Q₄ = m.U_uap

m adalah massa zat (kg)

c adalah kalor jenis zat (J/kg^oC)

L adalah kalor lebur es (J/kg)

U adalah kalor uap (J/kg)

Pemuaian

Pemuaian panjang :

L = L_o (1 +  a.DT)

L adalah panjang seteralah dipanaskan (cm)

L_o adalah panjang sebelum dipanaskan (cm)

a adalah koefisien muai panjang bahan (cm/^oC)

DT adalah selisih perubahan suhu (^oC)

Pemuaian Luas

A = A_o (1 + b.DT)

A adalah panjang seteralah dipanaskan (cm²)

A_o adalah panjang sebelum dipanaskan (cm²)

b adalah koefisien muai luas bahan (cm²/^oC)

DT adalah selisih perubahan suhu (^oC)

Pemuaian Volume

V = V_o (1 + g.DT)

V adalah panjang seteralah dipanaskan (cm³)

V_o adalah panjang sebelum dipanaskan (cm³)

g adalah koefisien muai volume bahan (cm³/^oC)

DT adalah selisih perubahan suhu (^oC)

Getaran dan Gelombang

Getaran

1 getaran adalah gerak : a-b-c-b-a

Frekuensi adalah banyaknya getaran setipa detik.

f =  atau f =

Periode adalah waktu yang digunakan untuk menempuh 1 getaran.

T =  atau T =

f  adalah frekuensi (getaran/sekon atau Hz)

T adalah periode (s)

n adalah banyaknya getaran

t adalah waktu (s)

Gelombang Tansversal

adalah gelombang yang arah rambatnya tegak lurus dengan arah getarnya

 

1 gelombang (l) adalah jarak 0-p-q-r-s

p, t, x adalah puncak gelombang

r, v adalah dasar gelombang

0pq, stu, wxy adalah bukit gelombang

Qrs, uvw adalah lembang gelombang

p’p, r’r, v’v,  t’t, x’x adalah amplitudo

Gelombang Longitudinal

adalah gelombang yang arah rambartnya searah atau sejajar dengan arah getanya.

 

v = lf atau v =

v adalah kecepatan  (m/s)

 l adalah panjang gelombang (m)

Bunyi

Resonansi

Adalah peristiwa ikut bergetarnya sebuah benda karena bergetarnya benda lain yang mempunyai frekuensi sama.

Pengukuran Kedalaman Laut

S = ½ v.t

S adalah kedalaman laut (m)

v adalah kecepatan gelombang (m/s)

t waktu (s)

Resonansi

L = ¼ l (2n - 1)

L adalah panjang kolom udara (m)

l adalahpanjang gelombang (m)

n adalah resonansi ke n

Cahaya

Hukum pemantulan

1.        sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar

2.        sudut datang sama dengan sudut pantul

 

Hukum pembiasan

1.        sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar

2.        sinar datang dari medium yang kurang rapat menuju medium yang lebih rapat akan dibiasakan mendekati garis normal

3.        sinar datang dari medium yang lebih rapat menuju medium yang kurang rapat akan dibiasakan menjauhi garis normal

Indeks bias

 atau

n = indeks bias medium

c = kecepatan cahaya diruang hampa udara (m/s)

v = kecepatan cahaya dimedium (m/s)

 = panjang gelombang cahaya di udara (m)

 = panjang gelombang cahaya di medium (m)

Sudut kritis

 

Cermin

1.  cermin datar

hal-hal penting pada cermin datar :

a.        jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin

b.        tinggi benda sama dengan tinggi bayangan

c.        bayangan bersifat maya

d.        apabila dua cermin datar disusun sehingga membentuk sudut maka belaku :

n = - m

n adalah jumlah bayangan

a adalah sudut yang dibentuk oleh kedua cermin

m = 1 bernilai satu jika bernilai genap

m = 0 bernilai satu jika bernilai ganjil

contoh :

tentukan jumlah bayangan yang terbentuk jika dua buah cermin datar disusun membentuk sudut :

a. 30⁰       b. 72⁰

jawab :

 

a. n =               - m =            -1 = 12 – 1 = 11, m = 1

 

karena               bernilai genap yaitu 12.

 

b. n =               - m =            - 0 = 5 – 0 = 5, m = 0

 

karena               bernilai ganjil  yaitu 5.

2. cermin cekung dan cermin cembung

 

s adalah jarak benda terhadap cermin (cm)

s’ adalah jarak bayangan terhadap cermin (cm)

f adalah jarak fokus cermin (cm)

M adalah perbesaran bayangan

h’ adalah tinggi bayangan

h adalah tinggi benda

perjanjian tanda :

-          bayangan di depan cermin disebut bayangan nyata

-          bayangan di belakang cermin disebut bayangan maya ( s’ bertanda negatif)

-          untuk cermin cembung jarak fokus dan jarak bayangan selalu bertanda negatif, sifat bayangannya selalu maya, tegak diperkecil

Lensa

Pada lensa berlaku hukum pembiasan

Lensa cekung dan lensa cembung

 

 

s adalah jarak benda terhadap lensa (cm)

s’ adalah jarak bayangan terhadap lensa (cm)

f adalah jarak fokus lensa (cm)

M adalah perbesaran bayangan

h’ adalah tinggi bayangan

h adalah tinggi benda

perjanjian tanda :

-          bayangan di depan lensa disebut bayangan maya (s’ bertanda negatif)

-          bayangan di belakang lensa disebut bayangan nyata

untuk lensa cekung jarak fokus dan jarak bayangan selalu bertanda negatif, sifat bayangannya selalu maya, tegak, diperkecil

Alat optik

Lup

disebut juga kaca pembesar yaitu berupa lensa positif (cembung)

Fungsi : untuk melihat benda-benda yang kecil agar tampak lebih besar

Perbesaran Lup

A.       Mata berakomodasi maksimum

B.       Mata tidak berakomodasi

M     = perbesaran Lup

Sn    = titik dekat mata (mata normal = 25 cm)

f       = jarak fokus lensa

Mikroskop

adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang sangat kecil yang tidak tampak oleh mata telanjang, seperti bakteri dan virus. Tersusun dari dua buah lensa cembung yaitu :

1.  Lensa objektif : lensa yang berhadapan dengan lensa

2.   Lensa okuler : lensa yang berhadapan dengan mata pengamat

Persamaan – persamaan 

C.       Mata berakomodasi maksimum

Perbesaran :

Panjang : d = s’_ob + s_ok

D.       Mata tidak berakomodasi

Perbesaran :

Panjang : d = s’_ob + f_ok

M     = perbesaran Mikroskop

s_ob    = jarak benda dari lensa objektif

s’_ob   = jarak bayangan yang dihasilkan lensa

   objektif

s_n     = titik dekat mata (mata normal = 25 cm)

f_ok     = jarak fokus lensa okuler

d      = panjang mikroskop

Teropong atau Teleskop

adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh sehingga tampak lebih dekat dan jelas.

Teropong Bintang

adalah teropong yang digunakan untuk melihat bintang-bintang yang semula tidak tampak atau kabur menjadi lebih jelas.

A.       Mata berakomodasi maksimum

Perbesaran :

Panjang : d = f_ob + s_ok

B.       Mata tidak berakomodasi

Perbesaran :

Panjang : d = f_ob + f_ok

Teropong Bumi

adalah teropong yang digunakan untuk mengamati benda yang cukup jauh dipermukaan bumi

        Perbesaran :

        Panjang : d = f_ob + 4 f_p + f_ok

Teropong Panggung

adalah teropong yang digunakan untuk melihat pertunjukkan yang ditampilkan di panggung, misalnya pertunjukkan drama atau tarian

        Perbesaran :

        Panjang : d = f_ob + f_ok

M     = perbesaran Teropong

f_ob    = jarak fokus lensa obyektif

f_ok     = jarak fokus lensa okuler

s_ok    = jarak benda dari lensa okuler

d      = panjang Teropong

Listrik Statis

Proton adalah muatan positif

Elektron adalah muatan negatif

Neutron adalah tidak bermuatan

 

F adalah gaya tarik atau tolak antar kedua muatan (N)

k adalah konstanta Coulomb = 9x10⁹ (Nm²/c²)

q adalah muatan pertama (c)

q’ adalah muatan kedua (c)

r adalah jarak pisah kedua muatan (m)

Listrik Dinamis

1.        kuat arus listrik

 

I adalah kuat arus listirk ( A)

Q adalah muatan listrik ( C )

t adalah waktu (s)

2.        Beda Potensiallistrik

 

V adalah beda potensial (volt)

W adalah energi listrik (joule)

Q adalah muatan listrik ( C )

3.        Hukum Ohm

V = IR

V adalah beda potensial (volt)

I adalah kuat arus listrik (A)

R adalah hambatan listrik (ohm / W)

4.        Gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit]

I  = 

V = e - Ir

I adalah kuat arus listrik (A)

e adalah ggl (volt)

R adalah hambatan listrik (ohm)

r adalah hambatan dalam sumber tegangan (ohm)

V adalah tegangan jepit (volt)

Untuk beberapa sumber tegangan yang dipasang secara seri berlaku persamaan berikut :

I   = 

Untuk beberapa sumber tegangan yang dipasang secara seri berlaku persamaan berikut :

I   = 

5.        Hambatan penghatar (konduktor)

R  =  ρ

R adalah hambatan penghantar (ohm)

r adalah hambatan jenis penghantar (Wm)

l adalah panjang penghantar (m)

A luas penampang penghantar (m²)

6.        Rangkaian hambatan listrik

1. rangkaian seri

 

R_S  =  R₁ +  R₂ + R₃  

2. rangkaian paralel

 

7.        Hukum I Kirchhoff

”jumlah kuat arus yang masuk ke suatu percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar percabangan tersebut”

S I _masuk  =  S I _keluar

Energi dan Daya listrik

 

W = V I t = I² R t =       t

 

P =       = V I = I² R =

W adalah energi listrik (joule)

V adalah beda potensial (volt)

I adalah kuat arus listrik (A)

R adalah hambatan (ohm)

P adalah daya listrik (watt)

t adalah waktu (s)

Kemagnetan

Gaya Lorentz

F = BIL

F adalah gaya lorentz (N)

B adalah kuat medan magnet (Tesla)

I adalah kuat arus listrik (A)

L adalah panjang kawat/ penghantar (m)

Induksi Elektromagnetik

Transformator (travo)

Vp adalah tegangan primer (volt)

Vs adalah tegangan sekunder (volt)

Np adalah jumlah lilitan primer

Ns adalah jumlah lilitan sekunder

Ip adalah kuat arus primer

Is adalah  kuat arus sekunder

Efisiensi transformator (travo)

h adalah efisiensi transformator

Pp adalah daya primer (watt)

Ps adalah daya sekunder (watt)