Fisika-1 Soal-soal tambahan untuk persiapan UAS

Latihan Fisika-1 sesi 2 STMKG Untuk Persiapan UAS Kelas 1,  smt 1 Kelas Klimatologi dan Instrumentasi

1.       Lintasan bermain ski panjangnya 1800 meter dari titik start sampai titik finish , dengan jarak vertical 550 meter. Berat pemain ski dan perlengkapannya adalah 900 N. Waktu yang diperlukan menempuh jarak tersebut dari keadaan diam adalah 65 detik.

a.       Hitunglah laju rata-rata pemain ski dalam melintasi jarak tersebut?

b.      Berapa hilangnya energy gravitasi ( enegi potensial) dalam gerakan tersebut?

c.       Bila gaya gesekan selama gerak besarnya sebesar 200 N, hitunglah energy yang diperlukan untuk melawan gesekan tersebut?

2.       Suatu kawat dengan diameter 2 mm dan panjang 4 meter, kawat tersebut digunakan untuk menggantung benda yang bermassa 5,0 kg. Modulus Young kawat adalah 200 × 10⁹ N/m2. Berdasarkan informasi tersebut hitunglah :

a.       Pertambahan panjang kawat

b.      “Konstanta pegas” untuk ka

3.      Kabel aluminium memiliki diameter 1,5 mm dan panjang 5,0 m. Kabel tersebut emudian digunakan untuk menggantung benda yang memiliki massa 5,0 kg. modulus Young aluminium adalah E = 7 × 10¹⁰ N/m2.  Hitunglah :

a)      Stress yang bekerja pada kawat!

b)      Strain kawat

c)       Konstanta pegas

4.       Gerbong kereta api yang massanya 10 000 kg dan bergerak dengan laju 24,0 m/s menumbuk gerbong serupa yang sedang diam. Akhirnya, kedua gerbong tersambung dan bergerak bersama. Berapa laju gabungan dua gerbong tersebut?

5.       Peluru yang memiliki mass 18,0 gram dan bergerak dengan laju 230 m/s mengenai sebuah balok yang bermassa 182,0  gram tergantung bebas kemudian menacap diam kedalam balok tersebut, yang tergantung pada tali yang panjangnya 2,8 m. Akibat tumbukan oleh peluru, balok menyimpang ke atas pada lintasan lingkaran. Berapakah simpangan maksimum balok dalam arah vertikal dan horisontal

6.       Batang AB yang panjangnya 150 cm bertumpu pada kedua ujungnya A dan B. Pada ititik C bekerja gaya 120 N, pada titik D bekerja gaya 100 N serta dititik E bekrja gaya 150 N. Diketahui pula berat batang AB 200 N, AC = 30 cm, CD = 15 cm dan BE = 50 cm. Dengan titik C,D dan E semua terletak diantara A dan B. tentukanlah gaya Normal yang bekerja di A dan B bila batang ada dalam keadaan setimbang.

7.       Tiga massa yang masing masing m1 = 5 kg ada di A ( 2,2) , m2 = 8 kg ada di B (8,3 ) dan m3 = 10 kg di C ( 5,10). Tentukanlah titik berat ketiga massa tersebut bila dihubungkan oleh batang yang massanya dapat diabaikan.

8.       Sebuah benda 2 kg digantung vertikal pd pegas sehingga mengakibatkan peregangan pegas 10 cm. Kemudian benda dan pegas diletakkan di atas meja licin horizontal. Ujung lain pegas dibuat tetap pd sebuah titik di meja. Benda ditarik 5 cm dr posisi setimbangnya dan dilepas pd saa t = 0. (a) Tentukan amplitudo A, frekuensi sudut ω, frekuensi f dan periode T. (b) Berapa kecepatan maksimum benda? (c) Kapan kecepatan maksimum tsb pertama kali dicapai? (d) Jika benda tsb mula-mula berada di posisi x₀ = 3 cm dan memiliki kecepatan awal v₀ = - 25 cm/s, tentukanlah amplitudo dan konstanta fase gerak benda tsb.

9.       Sebuah bola uniform beradius 100 m dan berdensi-tas 2000 kg/m3 berada dlm ruang bebas yg jauh dr benda masif lainnya. (a) Hitunglah medan gravitasi di luar bola sbg fungsi r. (b). Hitunglah medan gravitasi di dlm bola sbg fungsi; c). Gambarkanlah kurva medan gravitasi tersebut.

10.   Sebuah partikel bermassa 2,4 kg bergerak dlm suatu lingkaran beradius 1,5 m dg kelajuan 3

m/s.   (a) Hitunglah momentum angular partikel relative terhadap pusat lingkaran. (b) Hitunglah momentum angular partikel tsb relatif thd titik asal O, jika partikel bergerak dengan kecepatan 3 m/s sepanjang garis y = 1,5 m.

Read More

Penuntun Menjawab Fisika Batuan STMKG Geofsika smt-5

STMKG Smester – 5 Geofisika.

Penuntun Pemecahan Fisika Batuan

1.       Porositas : kalian sebutkan definisi dan rumusnya. Kemudian saudara jelaskan apa pengaruh porositas semakin tinggi, atau semakin kecil, kemudian bagaimana kalau dia terisi dengan fluida. HUbungannya dengan kecepatan gelombang elastic, semakin besar porositas semakin kecil kecepatan gelombang elastiknya, akan tetapi menjelang titik jenuhnya akan penurunannya eksponensial, tidak sederastis penurunan saat kenaikan awal porositas. Saudara lihat beberapa gambar yang pernah diberikan.

2.       Respons batuan terhadap beban yang diberikan, dapat digolongkan menjadi : elasti, plastic, dan ductile. Saudara jelaskan dengan kurva, dimana letak daerah elastic, daerah plastis, dan daerah duktilitas, dengan titik kritisnya masing masing.

3.       Kalau gaya diberikan terus menerus pada batuan homogen, semi homogeny dan heterogen maka batuan akan memberikan respon yang dijadikan dasar penggolongan type gempa : 1. Tipe-1 akan mengalami gempa –main shock-tanda foreshock, dengan sedikit after shock; 2. Tipe-2 akan  mengalami gempa –main shock- dengan fore shock dan banyak after shock, dan 3. Tipe -3 dengan rangkaian gempa atau shock, tanpa main shock. Ingat tipe gempa!

4.       Gelombang P sangat terkait dengan Pressure baik Tekanan atau tensi. Gelombang S sangat terkait dengan Gaya geser, sedangkan untuk gelombang permukaan sangat tergantung posisi rambatnya di bidang batas, apakah bidang batas antar batuan, atau bidang batas dengan udara.

5.       Saudara dapat menurunkannya dengan model 1 dimensi, dua dimensi, atau tiga dimensi. Atau saudara juga bisa melihat pda penurunan kecepatan gelombang mekanik dalam Fisika Gelombang. LIhat kembali Pelajaran Seismologi.

Coba cek kembali pekerjaan saudara….. berapakah kira-kira nilai sudara

Read More

Latihan Soal untuk UAS STMKG

Soal-soal Latihan Fisika Dasar untuk persiapan UAS

STMKG Kelas Klimatologi dan Instrumentasi Semester 1.

Sesi-1

1.       Vektor A = 5i – 4j + 8 k dan Veltor B =  2i – 3 k tentukanlah Ax B da A.B

2.       Pilot mengarahkan pesawat ke selatan dengan laju 500 km/jam. Pada saat itu angin bertiup ke arah tenggara (ditengah-tengah antara arah selatan dan timur) dengan laju 100 km/jam. (a) Hitung kecepatan pesawat relatif terhadap tanah. (b) Berapa penyimpangan posisi pesawat dari posisi yang diharapkan pilot setelah 10 menit (misalkan pilot tidak melakukan koreksi selama waktu itu)?

3.       Sebuah boat yang memiliki laju 2,2 m/s pada air yang diam harus menyeberang sungai yang lebarnya 220 m. Diinginkan boat tersebut harus mencapai tempat di seberang sungai pada jarak 110 m di debelah atas titik tegak lurus aliran sungai dari posisi boat start. Untuk mencapai posisi tersebut, ternyata boat harus diarahkan membentuk sudut 45^o terhadap garis potong sungai. Berapakah kecepatan aliran air sungai?

4.       Andi melemparkan kelereng pada jendela kamar Srintil . Tinggi jendela adalah 8 meter dan jarak tembok dari tempat berdiri Andi  adalah 9 meter. Romeo melempar kelereng tersebut sedemikian sehingga tepat saat mencapai jendela, kelereng tersebut hanya memiliki kecepatan arah horizontal. Berapa cepat kelereng mengenai jendela?

5.       Lintasan sebuah satelit mengelilingi bumi, dengan lintasan menyerupai lingkaran dengan jari-jari 384.000 km. Periode revolusi satelit tersebut  mengelilingi bumi adalah 27,3 hari. Berapa percepatan sentripetal satelit  ke arah bumi?

6.       Sebuah meluncur pada bidang miring sehingga bergerak sejauh 400 meter. Bila masa mobil itu 1,2 ton dan kemiriangan jalan dengan Sin α = 0,4 . Anggap g = 10 m/s2, tentukanlah usaha yang telah bekerja pada mobil tersebut dalam gerakannya sampai ke dasar bidang miring itu?.

7.       Sebuah katrol dengan kedua ujungnya talinya di beri beban massa yang berbeda m1 dikiri = 5 kg, dan m2 di kanan = 8 kg, bila g = 10 m/s2, tentukanlah tefangan tali dan percepatan pergerakan massa yang digantung. Katrol tanpa gesekan.

8.       Dua benda dengan massa m₁ = 3 m₂ , bila m₂ = 3 kg. Kedua dihubungkan dengan tali dan berada diatas meja, m₂ juga dihubungkan dengan m₃ melalui katrol. Bila massa m3 = 8 kg maka sistem bergerak dengan kecepatan 2 m/s². Hitunglah konstanta gesekan antara benda dengan permukaan meja bila kooefisien gesekan m₁ dan m₂ sama.

9.       Sebuah motor mula-mula diam dan bergerak dipercepat melintasi jalan yang melingkar dengan jari-jari 500 meter, pada wakti 11 detik setelah bergerak kecepannya menjadi 35 m/s. A. Hitunglah percepatan motor tersebut, dan b. Hitunglah percepatan sentripetal motor tersebut ketika kecepatannya 25 m/s.

10.   Pada lomba balap mobil di Sentul, sebuah mobil bergerak dengan percepatan menyinggung lintasan yang konstant pada lintasan berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 200 m. Dari keadaan diam, mobil mencapai ujung lintasan seperempat lingkaran dengan laju 320 km/jam. Berapakah percepatan menyinggung lintasan (tangensial) dan percepatan sentripetal mobil?

Diambil dari sebagian dari Diktat Fisika Dasar Fisika Dasar 1. Penerbit ITB Bandung, 

Read More

Pedoman Untuk Kelas Geof Smt-5

Kerangka Paper Fisika Batuan

1. Konsep Fisika yang mendasari, bisa berupa bahasan : energi, Gelombang atau Medan; untuk Fisika batuan umumnya kita funakan teori medan.
2. Sistem yang berpengaruh terhadap: energi,  gelombang, medan yang kita pakai dasar konsep
3. Temukan parameter fisis, Physical Properties of Rock yang menjadi objeknya : densitas, sifat kemagnetan, sifat kelistrikan, sifat keradioaktifan dll,
4. Kaitkan antara sifat fisika batuan tersebut dengan konsep Fisika yang terkait.
5. Metode untuk mengukur besaran fisis dari parameter objek tersebut.
6. Tunjukkan apa yang kita ukur, apakab besaran semu, besaran sesungguhnya, anomai apa yang lainnya.
7. Jangan lupa mengoreksi hal-hal yang emmpengaruhi pengukuran.
8. Interpretasi terhadap apanya, lateral apakah profil
9. Jangan lupa ikuti kaidah penulisan yang benar yang sudah kalian pelajari dalam metodologi penulisan ilmiah.

Selamat Menyelesaikan Tugas kalian.

Read More

Untuk Anak Smt-5 Geofisika STMKG

TUGAS STMKG Kelas Geofisika Smt %

Beberapa Catatan Tentang Tugas Kelompok agar diperbaiki

Umum :

Agar tugas di sesuaikan formatnya dengan penulisan paper atau makalah, harus terfokus menjadi pembahasan suatu masalah FIsika Batuan, dikaitkan dengan Gravitas è Massa, densitas, apa yang diukur, apa yang berpengaruh kepada hasil pengukuran sehingga perlu dikoreksi, hasil yang diperoleh itu apannya, apakan besaran semu, besaran sesungguhnya, apakah anomal dlsbnya. Uraikan . Karena mainstream yang kita pelajari adalah seismologi, kaitkanlah apa yang saudara jadikan objek tulisan pada seismologi, apakah proses pematangan stress, proses akibat pengaruh stress dls nya terhadap bidang bahasan saudara termasuk kalau ada anomalinya menjelang terjadi gempabumi.

Khusus:

1.       Group Geolistrik

a.       Uraikan polarisasi listrik saaat diinjeksikan dipole electrode beraliran listrik ke dalam bumi;

b.      Turunkan secara umum bagaimana sampai mendapatkan perhitungan rsistivirynya Wenner, Schlumberger, dan Dipole-dipole

c.       Menerjemahkannya memakai mesin banyak terjemahan yang tak sesuai

d.      Bab II kok Isi?

e.      Agar disusun lebih padat lagi yang terkait dengan metode geolistrik

f.        Medan -à Aliran listrik è respons batuan è hasil pengukuran R, I, V è konfgurasi, 𝞺

g.       Bahas apparent resistivity, dst

2.       Group Geomagnetik

a.       Agar pembahasan dibatasi pada Fisikabatuan saja;

b.      Medan Magner Bumi . Pengaruh harian. Pengaruh lingkungan dll yang mengganggu hasil pengukuran

c.       Kegiatan fisis matahari terkait dengan medan magnet bumi

d.      Suseptibilitas batuan, variasi suseptibilitas

e.      Apa yang berpengaruh thd suseptibilitas

f.        Sampai yang dipetakannya itu apa untuk diinterprtasi

3.       Georadioaktivitas

a.       Bahas Unsur Radiaktif, sinar radioaktif, deret radioaktif, waktu paruh, sampai penentuan umur sebuah radioaktif

b.      Bahan radioaktif didalam bumi, di dalam air laut, rasio è hasil grafik atau table empris yang digunakan untuk memetakan hasil pengukuran

c.       Teknik-teknik georadioaktif pada pertambangan atau eksplorasi

d.      Pengaruh stress, strain menjelang gempa pada natuan dan radiasi radioaktivitas

4.       Group Deformasi:

a.       Uraikan Gaya gaya yang menyebabkan deformasi

b.      Sifat homogenitas. Isotropic, dan relaisasinya dalam kulit bumi

c.       Jenis deformasi, elastis, plastis, patah, dsb

d.      Siklus penumpukan – pelepasan energy (hesterisis energy), amplop moore, perkembangan krak pada batuan yang terdefoemasi è perulangan gempabumi

e.      Hubungan antara stress dengan frekuensi shock dalam batuan homogeny, heterogen, sangat heterogin è dengan ti[e gempanumi

f.         

5.       Group Gravity

a.       Bahas posisi bumi dalam tata surya minimal hubungan bumi-bulan-matahari, karena konfigurasi posisi akan sangat mempengaruhi koreksi yang akan diambil

b.      Topografi, transportasi alat, dan berbagai koreksi yang dilakukan terhadap hasil pengukuran gravitasi

c.       Hasil atau parameter apa yang dipetakan dan dianalisis dalam gravitasi.

d.      Anolami gravitasi dikaitkan dengan bentuk benda, silinder, slab, bola dll

6.       Group Gelombang elastic

a.       Bahasannya masih masih membahas seismologi, dan pejalaran gelombang.

b.      Karena yang dijelaskan merupakan bahasan yang sudah sangat banyak dibahas dalam seismologi, gelombang dan mata kuliah lainnya, tolong cari penurunan rumus yang paling sederahana dua dimensi, dari snar atau gelombang bidang.

c.       Coba bahas fisis batuan yang terkait dengan gelombang elasti tersebut

7.       Group Porositas dab batuan

a.       Agar disesuaikan susunan dan papaernya dengan arahan diatas.

Demikian untuk dapat ditindak lanjuti dan kita bahas pada pertemuan selanjutnya. Untuk Group yang belum presentasi agar menyapkan dengan baik bahan atau materi presentasinya.

Terimakasih, dan selamat tahun baru.

Catatan : Jangan lupa lihat pedoman yang saya berikan. Tks.

Read More

Awan Cumulonimbus Yang ditakuti

AWAN ‘CB’ CUMULONIMBUS

I Putu Pudja

Awan Cumulonimbus ( dekenal juga dengan awan Cb, atau oleh penerbang sering disebut Charlie Bravo)  ini merupakan awan hujan, yang tumbuh secara konvektif seperti bunga kol. Dalam pertumbuhannya akan kelihatan mengerikan karena bentuknya, apalagi kalau kita perhatikan proses fisis yang terjadi didalamnya.

Awan ini terbentuk akibat laju penguapan yang sangat agresif dari permukaan daratan atau laut, yang suhunya relative hangat, sehingga pertumbuhannya semakin agresif bila terjadi di siang hari. Namun di daerah yang perairannya lebih luas seperti Indonesia, saat suhu permukaan laut relative hangat maka awan ini bisa tumbuh kapan saja. Pertumbuhan awan ini dapat mencapai lebih dari 50 ribu kaki (sekitar 15 km). Seperti yang dilaporkan oleh BMKG saat kejadian Air Asia, puncak awan Cb  dalam citra satelit hingga 13 ilometer.

Awan ini akan lebih mudah berkembangnya kalau udara lagi labil. Dengan tekanan yang masih berbeda antara daerah satu dengan lainnya. Mulai terlihat banyak saat pancaroba, hingga musim hujan. Morfologi awan ini berbentuk cendawan, dengan dasar yang hamper rata, membubung tinggi seperti tiang, dan di ‘kepala’ atau puncaknya akan berbentuk bunga kol. Bentuk atau morfologi awan ini menunjukkan adanya proses konveksi dalam awan. Proses konveksi akan menyebabkan terpolarisasinya listrik statis dalam awan, sehingga ada kutub positif dan negaratif, atau perbedaan potensial antara satu pucuk dengan lainnya, atau dengan dasar awan, maupun antara awan yang satu dengan lainnya. Kondisi ini menyebabkan awan Cb kaya akan Guntur dan petir, sebagai upaya penetralisir polarisasi beda tegangan potensial yang ada.

Proses Fisis dalam awan CB

Tidak jarang antara awan dan permukaan bumi akan terjadi perbedaan potensial yang cukup tinggi, seperti sebuah kapasitor raksasa, yang juga menjadi pemicu petir antara awan dengan permukaan. Bisa daratan atau permukaan laut. Geolakan konveksi diikuti oleh pengembunan awan yang naik vertical secara spontan, sehingga tidak jarang karena perbedaan suhu yang tiba tiba karena kecepatan nainya sangat kuat, menjadikan terjadi pembekuan. Sehingga terbentuk Kristal Kristal es. Ini yang menyebabkan sering awan Cb diikuti oleh hujan atau yang dikenal dengan shower, yang disertai dengan hujan es.

Panas latent dari proses pengembunan tidak jarang menjadi energy putting beliung yang terjadi menyertaai awan Cb, semakin menambah lengkap tiang awan ini karena bagian bawah yang masih proses penguapan akan terpelimtir ikut memutar menjadi angina putting beliung. Jadi energy putting beliung didapat dari panas latent yang keluar dari proses yang terjadi dalam awan Cb tersebut.

Foto Awan CB (google.com)

Dengan demikian awan Cb tidak hanya warnanya yang hitam yang mengganggu visibitas yang membahayakan, namun proses fisi dalam awan tersebut yang dapat mengganggu penerbangan seperti arus conveksi, baik berupa up-draft atau down draft, petir, guruh, Kristal es dan angin yang berembus cenderung memilin, karena pasokan energy laten yang semakin memperkuat putarannya.  Awan cb banyak disertai putting beliung di daerah antara awan dan permukaan, sehingga sangat membahayakan sepeti yang menimpa Bandung selatan beberapa hari yang lalu.

Berikut ini salah satu foto awan Cb..

Puri Gading, 31 Desember 2014

Read More