Posts

DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

/in /by

DINAMIKA LITOSFER DAN DAMPAKNYA DALAM KEHIDUPAN BAGIAN DUA

D. SEISME DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEHIDUPAN DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Gempa bumi atau getaran seismik adalah getaran pada permukaan bumi yang disebabkan oleh kekuatan dari dalam dan umumnya berasosiasi dengan gerakan lempeng. Gempa disebabkan pelepasan energi secara tiba-tiba pada litosfer.

Berdasarkan faktor penyebab terjadinya dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu sebagai berikut.

  1. Gempa tektonik disebabkan kegiatan tektonik lempeng.
  2. Gempa vulkanik adalah gempa yang disebabkan oleh aktivitas gunung api.
  3. Gempa runtuhan adalah gempa yang terjadi akibat runtuhan batuan, biasanya terjadi di daerah kapur atau terowongan bawah tanah akibat kegiatan penambangan.
  4. Gempa tumbukan terjadi akibat meteor yang menabrak bumi.

Gempa adalah salah satu tenaga endogen yang memengaruhi bentuk muka bumi. Oleh karena itu, gempa berdampak langsung pada deformasi lapisan bumi. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Di permukaan bumi, dampak gempa dipengaruhi oleh kekuatan gempa itu sendiri. Kerusakan berat timbul dari gempa berkekuatan tinggi. Banyak bangunan hancur, rata dengan tanah, korban pun banyak berjatuhan.

Dahsyatnya dampak yang diakibatkan oleh gempa mengakibatkan kejadian gempa digolongkan sebagai salah satu bencana yang harus diwaspadai karena dapat juga menyebabkan tsunami.

Gerakan vertikal pada kerak bumi dapat mengakibatkan dasar laut naik atau turun secara tiba-tiba yang mengakibatkan gangguan keseimbangan air yang ada di atasnya. Pada akhirnya, menyebabkan terjadinya aliran energi air laut yang ketika sampai di pantai akan menjadi gelombang besar yang disebut tsunami.

Kata tsunami berasal dari bahasa Jepang, yang artinya ‘ombak pelabuhan’ karena pada mulanya ombak ini menghantam pelabuhan atau garis pantai. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Berdasarkan waktu terjadinya setelah gempa, tsunami dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut.

  1. Tsunami jarak dekat. Terjadi kira-kira 30 menit setelah gempa dengan titik episentrum kurang dari 200 km.
  2. Tsunami jarak menengah. Terjadi dalam kurun waktu lebih dari 30 menit sampai 2 jam setelah kejadian gempa dengan jarak episentrum 200 km sampai 1.000 km.
  3. Tsunami jarak jauh, terjadi dalam waktu lebih dari 2 jam setelah kejadian gempa dengan lokasi episentrum berjarak lebih dari 1.000 km. Baca artikel sebelumnya!

Faktor-faktor penyebab terjadinya tsunami antara lain sebagai berikut.

  1. Gempa bumi tektonik di dasar laut
    Pada umumnya, peristiwa tsunami disebabkan oleh gempa bumi tektonik di dasar laut, terutama pada wilayah subduksi. Gempa bumi yang dapat menyebabkan tsunami sekurang-kurangnya memiliki kekuatan 6 skala richter.
  2. Longsor di dasar laut
    Tsunami karena longsor di dasar laut jarang terjadi. Longsor di dasar laut dapat disebabkan oleh tabrakan lempeng.
  3. Letusan gunung api di dasar laut
    Letusan gunung api dapat menyebabkan gempa vulkanik di dasar laut. Tsunami jenis ini hanya terjadi di sekitar wilayah gunung api tersebut. Salah satu contoh gunung api dasar laut di Indonesia adalah Gunung Krakatau.

Proses terjadinya tsunami adalah sebagai berikut.

  1. Keadaan lempeng bumi (pada wilayah subduksi) dalam keadaan normal.
  2. Lempeng benua mengalami pengangkatan.
  3. Sebuah gempa tektonik terjadi di wilayah subduksi.
  4. Gelombang laut raksasa akibat energi yang dilepaskan menyebabkan gelombang tsunami.

E. TENAGA EKSOGEN DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEHIDUPAN DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Pelapukan

Pelapukan batuan adalah proses perombakan batuan menjadi bagian-bagia yang lebih kecil karena faktor sinar matahari, air, gletser, reaksi kimia, dan kegiatan organisme. Proses pelapukan dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu sebagai berikut.

  1. Pelapukan mekanik (fisik). Perombakan batuan menjadi bagian yang lebih kecil, tetapi tidak mengubah unur kimia dari batuan tersebut.
  2. Pelapukan kimiawi. Perombakan batuan yang menyebabkan perubahan susunan kimia pada batuan tersebut.
  3. Pelapukan organik. Perombakan batuan dengan bantuan oganisme dan tumbuhan. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Erosi

Secara umum erosi dapat diartikan sebagai pemindahan batuan dari suatu wilayah ke wilayah lain. Adapun tahapan-tahapan pemindahan tersebut adalah sebagai berikut.

  1. Detachment, pelepasan batuan dari batuan induknya.
  2. Transportasi, pemindahan batuan ddari suatu tempat ke tempat lain.
  3. Sedimentasi, pengendapan batuan yang terkikis. Baca artikel sebelumnya!

Berdasarkan kecepatannya, erosi dibedakan menjadi berikut

  1. Erosi geologi, proses penghancuran tanah seimbang dengan proses pembentukannya.
  2. Erosi tanah, penghancuran batuan jauh lebih cepat daripada pembentukannya.

Berdasarkan zat pengikisnya, erosi dibedakan menjadi empat, yaitu sebagai berikut.

  1. Erosi air adalah pengikisan yang disebabkan oleh gerakan air, baik yang di permukaan tanah maupun di dalam tanah. Erosi batuan oleh air mengalami empat tingkatan, yaitu sebagai berikut:
    1. erosi percik,
    2. erosi lembar,
    3. erosi alur, dan
    4. erosi parit.
  2. Erosi angin adalah erosi oleh angin yang biasanya terjadi di daerah gurun yang memiliki iklim kering.
  3. Erosi gelombang laut (abrasi) adalah pengikisan batuan oleh gelombang laut. Faktor-faktor penyebab abrasi, antara lain sebagai berikut:
    1. kekerasan batuan.
    2. gelombang laut.
    3. kedalaman laut.
    4. jumlah material kerikil dan pasir yang dibawa oleh gelombang laut.
  4. Erosi glasial adalah pengikisan batuan yang disebabkan oleh gletser yang terdapat di wilayah kutub atau di puncak pegunungan yang tinggi. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Sedimentasi DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Setelah proses pelapukan dan erosi, terjadi proses pengendapan atau sedimentasi. Proses ini mengalami berbagai tahapan sebelum terbentuk formasi batuan sedimen. Awalnya sedimen atau partikel-partikel kecil batu terbawa oleh air, gaya gravitasi, gletser, dan angin, kemudian mengendap di tempat yang lebih rendah. Berdasarkan media transpor sedimen tersebut ke tempat pengendapannya, batuan sedimen dapat dikelompokkan dalam kelompok berikut:

  1. sedimen fluvial (akuatis),
  2. sedimen aeolis (aeris),
  3. sedimen marine, dan
  4. sedimen glasial. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Berdasarkan tempat pengendapannya, batuan sedimen dapat dikelompokkan menjadi berikut.

  1. Sedmien fluvial adalah pengendapan material-material yang terangkut oleh air di sepanjang aliran sungai.
  2. Sedimentasi aeolis adalah pengendapan batuan yang dibawa oleh angin.
  3. Sedimentasi marine adalah pengendapan hasil material abrasi di sepanjang pantai. Bentuk bentang alam yang disebabkan oleh sedimentasi marine, antara lain sebagai berikut.
    1. Pantai adalah tempat interaksi antara air laut dan daratan.
    2. Bar atau gosong pasir yang memanjang sebagai hasil pengerjaan air laut.
    3. Tombolo adalah daratan yang terbentuk saat punggungan pasir (spit) memanjang ke arah lepas pantai dan menghubungkan pulau di lepas pantai dengan pantai. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

F. PEMBENTUKAN TANAH DAN PERSEBARAN JENIS TANAH

Tanah adalah lapisan bumi paling atas yang terdiri dari bahan padat, cair, gas, dan mikroorganisme yang secara bersama-sama merupakan tempat tumbuhnya tanaman. Tanah berasal dari bebatuan yang mengalami pelapukan. Berubahnya batuan menjadi partikel-partikel tanah disebabkan oleh suhu, air, dan organisme. Baca artikel sebelumnya!

Perbandingan komponen tanah yang baik yang dibutuhkan tanaman adalah bahan mineral 45%, bahan organik 5%, air 25%, dan udara 25%.

Proses pembentukan tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

  1. iklim;
  2. organisme yang hidup di dalam tanah beraktivitas dan mengeluarkan zat tertentu yang dapat menghancurkan batuan;
  3. bahan induk batuan asal yang mengalami pelapukan dan menjadi tanah;
  4. topografi suatu daerah;
  5. durasi waktu terjadinya pelapukan yang dialami oleh batuan induk. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Sifat-sifat fisik tanah yang dapat diamati adalah sebagai berikut.

  1. Keasaman tanah. Tanah yang subur adalah jenis tanah yang memiliki tingkat keasaman yang sesuai karena beberapa jenis tanah memiliki nilai pH kurang dari 7,0 (asam) dan tanah dengan nilai pH lebih da’ 7,0 (basa).
  2. Warna tanah. Warna tanah pada setiap jenis tanah berbeda-beda Faktor yang memengaruhinya adalah kadar bahan organik dan kada- mineral.
  3. Tekstur tanah adalah ukuran partikel-partikel tanah, yaitu pasir, debu, dan liat.
  4. Struktur tanah adalah ikatan butiran-butiran pasir, debu, dan liat sehingga membentuk suatu gumpalan, seperti berbutir (granular), kubus, lempeng, remah, dan prisma.
  5. Permeabilitas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air.
  6. Sifat ini sangat berpengaruh terhadap teknis pengolahan tanah.

Ada beberapa horizon tanah (lapisan tanah) jika diurutkan dari permukaan, yaitu sebagai berikut.

  1. Horizon O atau horizon organik adalah lapisan tanah paling atas yang berasal dari berbagai sisa material organik, seperti dedaunan atau jasad tumbuhan dan hewan..
  2. Horizon A terdiri dari material organik berwarna gelap yang disebut humus. Humus (bunga tanah) berasal dari sisa atau jasad material organik yang telah membusuk.
  3. Horizon E atau horizon eluvial adalah lapisan tanah yang berwarna lebih terang akibat pencucian intensif oleh air.
  4. Horizon B adalah lapisan material hasil pencucian di horizon eluvial yang terkumpul.
  5. Horizon C adalah lapisan tanah terbawah yang terdiri atas batuan induk yang mulai menunjukkan tanda-tanda pelapukan.
  6. Horizon D atau R adalah horizon tempat batuan induk yang belum mengalami pelapukan berada. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Jenis-jenis, persebaran, dan pemanfaatan tanah.

  1. Tanah vulkanis (tanah gunung api) adalah tanah hasil pelapukan bahan padat dan bahan cair yang dikeluarkan oleh gunung berapi. Tanah vulkanis terdiri atas dua jenis, yaitu sebagai berikut.
    • Regosol memiliki ciri, yaitu berbutir kasar dan berwarna kelabu.
    • Andosol memiliki ciri, yaitu berbutir halus, tidak mudah tertiup angin, berwarna abu-abu, dan tanah ini sangat subur sehingga cocok untuk pertanian. Baca artikel sebelumnya!
  2. Tanah aluvial adalah berasal dari endapan lumpur yang dibawa aliran sungai.
  3. Tanah gambut atau orgasonol (tanah rawa) adalah tanah yang terbentuk dari pembusukan tanaman rawa.
  4. Tanah podsolik merah kuning adalah tanah yang terbentuk dari batuan kuarsa.
  5. Tanah kapur/mediterania (terarosa) adalah jenis tanah hasil pelapukan dari batuan kapur (batuan endapan).
  6. Tanah litosol adalah tanah yang berasal dari jenis batuan-batuan keras yang belum mengalami proses pelapukan secara sempurna.
  7. Tanah latosol adalah jenis tanah tua, tanah ini terbentuk dari batu api yang kemudian mengalami proses pelapukan lebih lanjut.
  8. Tanah podsol (tanah pucat) adalah tanah yang terbentuk karena pengaruh suhu rendah dengan curah hujan yang tinggi.
  9. Tanah mergel adalah campuran tanah liat, kapur, dan pasir.
  10. Tanah laterit adalah tanah hasil pencucian karena pengaruh suhu rendah dan curah hujan tinggi.
  11. Tanah humus adalah tanah yang terbentuk dari pelapukan tumbuh- tumbuhan. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

G. PEMANFAATAN DAN KONSERVASI TANAH

Konservasi (pengawetan) tanah merupakan upaya pemanfaatan tanah dalam usaha tani dengan memperhatikan kemampuan tanah dan menerapkan kaidah-kaidah pengawetan tanah agar tanah yang digunakan memberikan hasil yang optimal dan lestari. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Maksud dari konservasi tanah adalah sebagai berikut.

  1. Menggunakan tanah sesuai dengan kemampuannya.
  2. Memperhatikan kesuburan dan produktivitas tanah dengan memperhatikan persyaratan yang diperlukan agar tidak menimbulkan kerusakan.
  3. Memperbaiki, mempertahankan, dan meningkatkan produktivitas serta kesuburan tanah.
  4. Menerapkan kaidah-kaidah konservasi tanah dalam bercocok tanam agar lahan usaha tani tidak rusak.

Tujuan konservasi tanah antara lain sebagai berikut.

  1. Mencegah kerusakan tanah akibat erosi dan aliran permukaan.
  2. Memperbaiki tanah yang rusak/kritis.
  3. Mengamankan dan memelihara produktivitas tanah agar tercapai produksi yang optimal dalam waktu tidak terbatas.
  4. Meningkatkan produktivitas lahan usaha tani. Baca artikel sebelumnya!

Lahan adalah suatu lingkungan fisik yang memiliki batas tertentu dan memengaruhi kemampuan penggunaan lahan.

Menurut FAO, ada beberapa fungsi lahan, di antaranya sebagai berikut.

  1. Fungsi yang terkait dengan produksi biomassa.
  2. Fungsi yang terkait dengan lingkungan.
  3. Fungsi yang terkait tempat tinggal manusia untuk bermukim dan beraktivitas.

Lahan potensial adalah lahan yang dapat dikelola manusia dengan biaya yang rendah untuk memberikan hasil yang tinggi. Itulah sebabnya lahan potensial disebut juga dengan lahan produktif. Lahan potensial terdiri dari lahan kering dan lahan basah.

  1. Lahan kering adalah seluruh daratan di permukaan bumi yang tidak tertutup air.
  2. Lahan basah meliputi daerah rawa, payau, gambut, lahan yang tertutuc air (tergenang atau mengalir) secara tetap atau sementara oleh air tawar, payau, atau asin.

Pengelolaan lahan potensial yang kurang tepat dapat menimbulka– degradasi lahan. Degradasi lahan adalah berkurangnya kapasitas tana– untuk menyediakan barang dan jasa, ekosistem, serta menjamin fungsir secara signifikan. Degradasi lahan dapat terjadi secara alami, misalnya karena badai, banjir, kebakaran, dan letusan gunung berapi. Namun, degradasi lahan lebih cenderung diperparah oleh aktivitas manusia. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Menurut Oldeman, faktor-faktor yang memengaruhi degradasi lahan, di antaranya sebagai berikut.

  1. Penggunaan pupuk kimia dan pestisida secara berlebihan.
  2. Penggunaan lahan untuk peternakan dan penggembalaan secara berlebihan.
  3. Perubahan lahan dan penebangan kayu secara berlebihan. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Dengan adanya degradasi tanah, terbentuklah lahan kritis. Lahan kritis adalah lahan yang terdapat di dalam maupun di luar kawasan hutan yang telah mengalami kerusakan sehingga kehilangan atau berkurang fungsinya. Penanggulangn lahan kritis perlu dilakukaan untuk memulihkan kesuburan tanah, melindungi tata air, dan kelestarian daya dukung lingkungan. Baca artikel sebelumnya!

Penanggulangan lahan kritis dapat dilakukan dengan upaya-upaya seperti berikut.

  1. Optimalisasi pemanfaatan lahan untuk usaha-usaha produktif.
  2. Rehabilitasi mangrove, rawa, dan gambut.
  3. Penghijauan, reboisasi, dan reklamasi.
  4. Pembangunan bangunan konservasi tanah, seperti sumur resapan dan bangunan embung air.
  5. Gerakan penanaman satu miliar pohon. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

H. LEMBAGA-LEMBAGA YANG MENYEDIAKAN DAN MEMANFAATKAN DATA GEOLOGI DI INDONESIA DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Peta geologi dan data tanah dalam pembangunan nasional memiliki peran penting sebagai penunjang dan pendukung berbagai program rencana pembangunan di suatu wilayah yang meliputi tahap perencanaan, pelaksanaan, dan evaluasi. DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

Kegunaan peta geologi dan data tanah, antara lain sebagai berikut.

  1. Eksplorasi sumber daya mineral (mineral air tanah) dan energi (migas konvensional-konvensional).
  2. Rencana pembangunan dan tata ruang (klasifikasi kualitas lahan permukiman dan potensi air tanah).
  3. Transportasi dan komunikasi (rancangan jaringan jalan, listrik, pipa, dan jaringan kabel telepon).

Pusat Survei Geologi. Badan Geologi yang memiliki tugas dan fungsi sebagai penyedia data dan informasi geologi dan geofisika di Indonesia berkewajiban untuk menyediakan data dasar geologi dengan skala yang lebih perinci.

Lembaga-lembaga yang menyediakan data geologi, antara lain sebagai berikut.

  1. Lapan (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional).
  2. BIG (Badan Informasi Geospasial). DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA
  3. BPN (Badan Pertanahan Nasional).
  4. Bappenas (Badan Perencanaan Pembangunan Nasional). Baca artikel sebelumnya!

DINAMIKA LITOSFER DAN DAMPAKNYA DALAM KEHIDUPAN BAGIAN DUA. Sumber buku Mandiri terbitan Erlangga, karya Yasinto Sindhu | Sunaryo.

DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

DINAMIKA LITOSFER

/in /by

DINAMIKA LITOSFER DAN DAMPAKNYA DALAM KEHIDUPAN

DINAMIKA LITOSFER

DINAMIKA LITOSFER

A. KARAKTERISTIK LAPISAN-LAPISAN BUMI DINAMIKA LITOSFER

Kata litosfer berasal dari bahasa Yunani, lithosphaira, lithos berarti ‘batuan’ dan sphaira berarti ‘lapisan’. Secara harfiah, litosfer berarti lapisan yang terdiri dari batuan.

Lapisan litosfer mencakup kerak bumi hingga mantel bagian atas. Kerak bumi terbagi menjadi dua, yaitu kerak benua dan kerak samudra.

Bagian dari lapisan-lapisan bumi, adalah sebagai berikut.

  1. Lapisan litosfer, yaitu lapisan yang terletak di atas lapisan perantara, dengan ketebalan 1.200 km. Berat jenisnya rata-rata 2,8 g/cm3. Litosfer (kulit bumi) terdiri atas dua bagian, yaitu:
    1. lapisan sial, yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas unsur silikon dan aluminium, termasuk senyawanya dalam bentuk SiO2 dan AI2O3.
    2. lapisan sirna, yaitu lapisan kulit bumi yang tersusun atas unsur- unsur silikon dan magnesium dalam bentuk senyawa SiO, dan MgO.
  2. Lapisan perantara, yaitu lapisan yang terdapat di atas lapisan barisfer dengan tebal 1.700 km. Berat jenisnya rata-rata 5 g/cm3.
  3. Barisfer, yaitu lapisan inti bumi dan merupakan bahan padat yang tersusun dari lapisan nikel dan besi. Jari-jari lapisan ini sebesar 3.470 km dan batas luarnya kurang lebih 2.900 km di bawah permukaan bumi. Baca artikel sebelumnya!

D. PROSES TEKTONISME DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEHIDUPAN

  1. Tektonisme adalah perubahan letak lapisan bumi secara mendatar atau vertikal. Sementara gerak tektonik adalah semua gerak naik dan turun yang menyebabkan perubahan bentuk kulit bumi.
  2. Ada dua pergerakan tektonisme yang mengubah bentuk permukaan bumi, yaitu sebagai berikut.
    1. Morfologi lipatan. Bentang alam tersebut terbentuk akibat adanya dinamika litosfer. Litosfer dapat berubah-ubah karena terdapat tenaga dari dalam bumi (endogen) dan dari luar bumi (eksogen). Misalnya, pegunungan-pegunungan tua, seperti Pegunungan Urai dan Allegheny yang terbentuk pada zaman Primer.
    2. Morfologi patahan. Patahan adalah proses tektonisme yang terjadi akibat pengaruh tenaga dari arah horizontal dan vertikal sehingga membentuk patahan naik (horst) dan patahan turun (slenk/graben). Misalnya, Patahan Semangko yang terletak di Pulau Sumatera. DINAMIKA LITOSFER

C. VULKANISME DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEHIDUPAN DINAMIKA LITOSFER

  1. Vulkanisme adalah proses magma (dari astenosfer) naik ke permukaan bumi karena suhu magma yang tinggi dan kandungan gas yang cukup banyak di dalamnya. DINAMIKA LITOSFER
  2. Aktivitas vulkanisme berkaitan dengan keberadaan magma di dalam bumi. Gejala vulkanisme terjadi karena penyusupan magma. Aktivitas magma tersebut mampu mengukir wajah muka bumi menjadi berbagai bentuk, sekaligus memengaruhi kehidupan manusia. Salah satu akibat vulkanisme adalah gunung api yang mempunyai bentuk kerucut.
  3. Berdasarkan tempat pembekuannya, magma dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
    1. Instrusi magma adalah proses penerobosan magma melalui retakan dan celah pada lapisan batuan litosfer yang tidak sampai ke permukaan bumi.
    2. Ekstruksi magma (erupsi) adalah pergerakan magma dari perut bumi ke permukaan bumi. Biasanya ekstrusi magma dapat dilihat pada letusan gunung api (erupsi). Magma yang mencapai permukaan disebut lava. Lava yang berada di permukaan bumi akan bercampur dengan eflata atau bahan piroklastik menjadi lahar. Terdapat dua jenis lahar, yaitu lahar panas dan lahar dingin.
  4. Berdasarkan sifat dan kekuatannya, erupsi gunung api dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
    1. Erupsi eksplosif adalah erupsi berupa ledakan yang mengeluarkan benda-benda padat, seperti bom, lapili, kerikil, dan debu vulkanik.
    2. Erupsi efusif adalah erupsi berupa lelehan lava yang keluar melalui rekahan-rekahan gunung api. Baca artikel sebelumnya!

  5. Berdasarkan lubang kepundan, ada tiga jenis erupsi, yaitu sebagai berikut.

    1. Erupsi linier adalah keluarnya lava melalui celah-celah atau rekahan- rekahan batuan.
    2. Erupsi arenal adalah ledakan yang terjadi karena letak magma dekat dengan permukaan bumi.
    3. Erupsi sentral adalah keluarnya magma melalui lubang berbentuk gunung di permukaan bumi.
  6. Bentuk-bentuk intrusi magma antara lain sebagai berikut.
    1. Lakolit adalah magma yang menyusup di antara lapisan batuan yang menyebabkan lapisan batuan di atasnya terangkat sehingga menyerupai lensa cembung, sementara permukaan bawahnya tetap rata.
    2. Dike adalah intrusi rata yang memotong batuan induk. Kadang, dike dapat berukuran besar atau kecil.
    3. Batolit adalah intrusi magma yang berada dekat dengan dapur magma.
    4. Sill adalah lapisan magma yang tipis menyusup di antara lapisan batuan.
    5. Diaterma adalah intrusi magma yang mengisi pipa letusan, berbentuk silinder, mulai dari dapur magma sampai ke permukaan bumi.
    6. Lopolit adalah magma yang menyusup di antara lapisan batuan yang menyebabkan lapisan batuan di bawahnya terangkat sehingga menyerupai lensa cekung, sementara permukaan atasnya tetap rata.

  7. Ada tujuh tipe letusan gunung api, yaitu sebagai berikut. DINAMIKA LITOSFER

    1. Tipe saint vincent
      Skala letusannya relatif sedang, tetapi intensitasnya cukup tinggi. Lava yang keluar dari dapur magma yang dangkal bersifat kental. Tipe ini menghasilkan bentuk gunung api stratovulkan. Baca artikel sebelumnya!
    2. Tipe merapi
      Mengeluarkan lava kental yang menyumbat mulut kawah, mengakibatkan tekanan di dalamnya makin kuat untuk memecahkan sumbatan lava yang akan keluar. Letusan ini menghasilkan awan panas yang disebut wedhus gembel. Contohnya, letusan pada Gunung Merapi.
    3. Tipe hawaii
      Skala letusannya relatif kecil, tetapi intensitasnya cukup tinggi. Lava yang keluar dari kawah bersifat cair. Tipe ini menghasilkan bentuk gunung api perisai.
    4. Tipe stromboli
      Memiliki interval waktu hampir sama yang cukup kecil tetapi terus-menerus dan mengeluarkan efflata serta material padat, gas, dan baru. Contohnya, letusan pada Gunung Raung, Jawa Timur.
    5. Tipe volkano
      Mengeluarkan material padat an cair, seperti bom, lapili, dan lava. Tipe ini adalah letusan gunung api pada umumnya.
    6. Tipe pelee
      Terjadi karena penyumbatan di puncak gunung api sehingga menyebabkan tekanan di dalamnya bertambah besar. Akibat tidak kuat menahan sumbatan maka terjadillah letusan.
    7. Tipe perret atau plinian
      Mengeluarkan material yang dapat menghancurkan puncak gunung sehingga meruntuhkan dinding kawah dan membentuk kaldera.
  8. Tipe-tipe gunung api berdasarkan bentuknya antara lain sebagai berikut.

    DINAMIKA LITOSFER

  9. Berdasarkan aktivitasnya, gunung api terbagi menjadi berikut.
    1. Gunung api tipe A atau gunung api aktif adalah gunung api yang masih menghasilkan magma bekerja dan pernah mengalami erupsi magmatik sekurang-kurangnya satu kali sesudah tahun 1600.
    2. Gunung api tipe B atau gunung api pasif adalah gunung api yang sesudah tahun 1600 belum pernah lagi meletus, tetapi masih memperlihatkan gejala gunung berapi aktif, seperti mengeluarkan solfatara.
    3. Gunung api tipe C adalah gunung api yang tidak diketahui sejarah erupsinya dalam catatan manusia, tetapi masih menunjukkan adanya aktivitas di masa lampau. Baca artikel sebelumnya!
  10. Ciri-ciri gunung merapi yang akan meletus antara lain sebagai berikut.
    1. Suhu di sekitar gunung api meningkat dari suhu normal.
    2. Terjadi kekeringan sumber air secara mendadak.
    3. Pohon-pohon di sekitar gunung api menjadi kering.
    4. Sering terjadi gempa dalam skala kecil atau besar.
    5. Binatang-binatang liar yang hidup di gunung api mengungsi ke wilayah lain.
  11. Tanda-tanda yang timbul setelah peristiwa vulkanisme antara lain sebaga berikut.
    1. Munculnya sumber air panas yang mengandung belerang.
    2. Munculnya geiser, yaitu semburan air panas dari dalam bumi.
    3. Munculnya ekshalasi, berupa gas-gas, seperti gas karbon dioksida dan gas belerang.

  12. Dampak aktivitas vulkanisme terhadap kehidupan di bumi

    1. Dampak positif
      • Gunung api merupakan penghasil bahan galian tambang seperti emas, intan, timah, serta bahan bangunan yang lainnya.
      • Bentuk hasil tenaga endogen dapat dijadikan wisata alam yang sangat menarik.
    2. Dampak negatif
      • Lereng-lereng yang terbentuk karena tenaga endogen ada yang terjal dan landai sehingga tidak baik dijadikan daerah pertanian. Baca artikel sebelumnya!
      • Daerah-daerah pegunungan yang terjal juga tidak baik dijadikan daerah pemukiman karena rentan terjadinya tanah longsor.
      • Proses endogen dapat menimbulkan gempa bumi dan letusan gunung api.
      • Pergeseran kerak bumi mendorong terbentuknya berbagai jenis pegunungan dan cekungan sedimen.

BERSAMBUNG KE ==> DINAMIKA LITOSFER BAGIAN DUA

DINAMIKA LITOSFER DAN DAMPAKNYA DALAM KEHIDUPAN, GEOGRAFI KELAS X. Sumber buku Mandiri terbitan Erlangga, karya Yasinto Sindhu | Sunaryo.

DINAMIKA PLANET BUMI PART2

DINAMIKA PLANET BUMI PART2

/in /by

DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN PART2

C. PERKEMBANGAN BUMI DAN SEJARAH KEHIDUPANNYA DINAMIKA PLANET BUMI PART2

  1. Prakambrium. Kurun waktu Prakambrium adalah kurun waktu tertua sejarah geologi. Kurun waktu Prakambrium merujuk pada seluruh periode sejarah bumi sebelum pembentukan batuan tertua di mana fosil dapat ditemukan. Namun dalam beberapa dekade terakhir, ahli geologi telah menemukan bahwa pada kurun waktu Prakambrium ada fosil yang sulit dilihat. Itulah sebabnya era ini disebut juga dengan kurun waktu Kriptozoikum atau “kehidupan yang tersembunyi”.
  2. Era Paleozoikum. Periode ini berlangsung 541.000.000-252.000.000 tahun yang lalu. Era ini ditandai dengan munculnya banyak sekali bentuk- bentuk kehidupan baru serta migrasi beberapa benua bumi dari belahan bumi selatan ke utara. Era Paleozoikum terdiri dari periode Kambrium. Ordovisium dan Siluria, Devon, Karbon, dan sistem Permian.
    1. Periode Kambrium (500-570 juta tahun yang lalu). Kala dalam periode kambrium terbagi menjadi tiga, yaitu kala bawah/awal (542 juta tahun lalu), kala tengah (513 juta tahun lalu), dan kala atas/ akhir (501 juta tahun lalu).
    2. Periode Ordovisium (435-500 juta tahun yang lalu). Periode ini terdiri atas tiga kala, yaitu kala bawah/awal, kala tengah, dan kala atas/akhir.
    3. Periode Silur (395-435 juta tahun yang lalu). Periode silur terdiri dari empat kala, yaitu kala bawah/awal (Lliandovery), kala Wenlock, kala atas/akhir (Ludlow), dan kala Pridoli.
    4. Periode Devon (345-395 juta tahun yang lalu). Dalam periode ini memiliki tiga kala, yaitu kala bawah/awal, tengah, dan atas.
    5. Periode Karbon (280-345 juta tahun yang lalu). Periode ini terdiri dari tiga kala, yaitu kala bawah/awal, kala tengah, dan kala atas/akhir. Periode Permian (225-280 juta tahun yang lalu). Terdiri dari tiga periode, yaitu Cisuralian, Guadalupian, dan Lopingian. Baca artikel sebelumnya!

  3. Era Mesozoikum Berlangsung pada 252.000.000-66.000.000 tahun yang lalu. Pada era ini, dinosaurus muncul. Dinosaurus menguasai bumi selama hampir 200 juta tahun. Selama Era Mesozoikum, benua-benua yang ada sekarang bergabung menjadi sebuah superbenua. Namanya Pangea. Era Mesozoikum terbagi dari tiga periode berikut.

    1. Periode Trias (195-225 juta tahun yang lalu). Periode ini menjadi awal dari era Mesozoikum. Pada periode ini gurun dan gunung yang diselimuti oleh semak membentang di sebagian besar lahan bumi.
    2. Periode Jura (135-195 juta tahun yang lalu). Pada periode ini kebanyakan lahan terdiri dari hutan atau dataran rawa dengan danau dan sungai yang berkelok-kelok.
    3. Periode Kreta (64-136 juta tahun yang lalu). Pada periode ini, sungai- sungai mulai mengalir perlahan dan membentuk delta-delta besar. DINAMIKA PLANET BUMI PART2
  4. Era Kenozoikum berlangsung 66 juta tahun yang lalu hingga saat ini. Pada era ini benua diasumsikan berkonfigurasi. Era ini terdiri dari dua periode, yaitu periode paleogen dan neogen.
    1. Periode Paleogen terdiri dari kala Paleosen, Eosen, dan Oligosen. kala Paleosen dan Eosen dimulai sekitar 60 juta tahun yang lalu dan berlangsung sekitar 27 juta tahun.
    2. Periode Neogen/Kuarter terdiri dari empat kala, yakni Miosen, Pliosen, Pleistosen, dan Holosen. Kala Miosen mulai sekitar 26 juta tahun yang lalu. Baca artikel sebelumnya!

D. TEORI PERKEMBANGAN BUMI

  1. Teori pengapungan benua (Continental drift theory) oleh Alfred Wegener (1912). Teori ini mengemukakan bahwa sampai sekitar 225 juta tahun lalu, di bumi baru ada satu benua dan samudra yang maha luas. Benua ini dinamakan dengan Pangea, sedangkan samudra yang maha luas diberi nama Panthalasa. Benua tersebut kemudian mengalami pergerakan dan pecah. Berikut fakta-fakta yang mendukung teori apungan benua.
    1. Kesamaan garis pantai.
    2. Persebaran fosil.
    3. Kesamaan jenis batuan.
    4. Iklim purba.DINAMIKA PLANET BUMI PART2
  2. Teori Laurasia dan Gondwana. Teori ini menyatakan pada awalnya bumi terdiri dari dua benua, yakni pecahan benua yang berada di sebelah utara dinamakan Laurasia dan di sebelah selatan dinamakan Gondwana, kemudian kedua benua tersebut dipisahkan oleh laut sempit yang dinamakan Laut Tethys.
  3. Teori konveksi (convection theory). Teori ini menyatakan bahwa di dalam bumi yang masih dalam keadaan panas dan berpijar terdapat arus konveksi ke arah lapisan kulit bumi yang berada diatasnya, sehingga ketika arus konveksi tersebut membawa material berupa lava sampai ke permukaan bumi maka terbentukah punggung tengah samudra (mid oceanic ridge) dan menggeser lapisan bumi yang lama.
  4. Teori lempeng tektonik (plate tectonic theory). Teori ini menyatakan bahwa kulit bumi atau litosfer terdiri atas beberapa lempeng tektonik yang berada di lapisan astenosfer. Lapisan astenosfer yang terdapat arus konveksi menyebabkan lapisan litosfer di atasnya mengalami pergerakan. Pergerakan lapisan ini tidak beraturan yang dikelompokkan menjadi pergerakan lempeng konvergensi dan divergensi. DINAMIKA PLANET BUMI PART2
    1. Konvergensi disebut batas konvergen merupakan gerakan saling bertumbukan antarlempeng tektonik. Tumbukan antarlempeng tektonik dapat berupa tumbukan antarlempeng benua, antarsamudra, ataupun lempeng benua dengan lempeng samudra.
    2. Divergensi adalah gerakan saling menjauh antarlempeng tektonik. Fenomena yang terjadi karena gerakan divergen, yaitu sebagai berikut. DINAMIKA PLANET BUMI PART2
      • Perenggangan lempeng yang disertai dengan tumbukan di daerah.
      • Pembentukan tanggul dasar samudra (mid oceanic ridge) di sepanjang tempat perenggangan tersebut.
      • Aktivitas vulkanisme laut.
      • Aktivitas gempa. Baca artikel sebelumnya!

E. BENTUKAN-BENTUKAN MUKA BUMI HASIL PERGERAKAN LEMPENG TEKTONIK DINAMIKA PLANET BUMI PART2

a. Bentukan pada Batas Lempeng Konvergen DINAMIKA PLANET BUMI PART2

  1. Bentukan muka bumi yang terjadi pada batas lempeng konvergen, yaitu lempeng samudra bertemu dengan lempeng samudra, adalah rangkaian busur gunung api yang arahnya sejajar dengan arah palung.
  2. Pada batas lempeng konvergen terjadi tumbukan antara lempeng samudra dan lempeng benua. Bentukan muka bumi yang dihasilkan dicirikan oleh palung, prisma akresi, cekungan busur muka, busur kepalauan gunung api, dan cekungan belakang.

    DINAMIKA PLANET BUMI PART2

    DINAMIKA PLANET BUMI PART2. Ilustrasi batas lempeng konvergen

b. Bentukan pada Batas Lempeng Divergen

Bentukan muka bumi yang dihasilkan pada batas lempeng divergen, yaitu lempeng benua mengalami pemekaran sehingga terbentuknya laut baru. Contohnya, pematang tengah laut yang memisahkan Benua Amerika dan Benua Afrika, Laut Merah, dan rifting (retakan) yang terjadi di Afrika Timur bagian utara. Baca artikel sebelumnya!

DINAMIKA PLANET BUMI PART2

DINAMIKA PLANET BUMI PART2. Ilustrasi batas lempeng divergen

DINAMIKA PLANET BUMI PART2 SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN, GEOGRAFI KELAS X. Sumber buku Mandiri terbitan Erlangga, karya Yasinto Sindhu | Sunaryo.

DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN

DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN

/in /by

DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN

DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN

DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN

A. JAGAT RAYA SEBAGAI RUANG EKSISTENSI PLANET BUMI

Definisi Jagat Raya DINAMIKA PLANET BUMI

Jagat raya adalah ruangan yang meluas ke segala arah dan tidak terhingga. Namun, jagat raya memiliki batas-batas yang belum dapat diketahui. Jagat raya disebut juga alam semesta yang terdiri dari ribuan galaksi dan sistem bintang.

Jagat Raya Mengembang DINAMIKA PLANET BUMI

Jagat raya hingga saat ini terus mengembang. Hal itu dibuktikan dengan ditemukannya galaksi-galaksi baru dan galaksi-galaksi tersebut bergerak menjauh. Fenomena ini dikenal dengan efek Doppler, ditemukan oleh seorang fisikawan dari Austria bernama Christian Doppler.

Teori-Teori Terbentuknya Jagat Raya DINAMIKA PLANET BUMI

  1. Teori mengembang dan memampat (pscillation theory). Menurut teori ini, jagat raya pada awalnya terbentuk oleh suatu siklus materi yang diawali dengan massa yang mengembang yang berasal dari reaksi inti hidrogen. Akibatnya, terbentuklah galaksi-galaksi yang diperkirakan sudah berlangsung selama tiga puluh miliar tahun. Galaksi-galaksi tersebut lama-kelamaan akan meredup kemudian memampat yang didahului dengan keluarnya pancaran panas. Peristiwa mengembang dan memampat tersebut berlangsung secara terus menerus. Teori ini disebut juga teori ekspansi dan kontraksi.
  2. Teori keadaan tetap (steady State theory). Teori ini diusulkan oleh Sir Fred Hoyle. la mengatakan alam semesta tidak terbatas dalam waktu dan memiliki kondisi yang sama dengan sebelumnya dan sekarang. Menurutnya, tidak ada galaksi baru yang terbentuk.
  3. Teori ledakan besar (the big bang theory). Teori ini terjadi sekitar 13.700 miliar tahun yang lalu. Menurut George Lamaitre, dahulu terdapat galaksi- galaksi yang saling berdekatan. Galaksi-galaksi berasal dari massa tunggal yang menyimpan suhu dan energi yang sangat besar. Hal ini menimbulkan ledakan yang mahadahsyat hingga menghancurkan massa tunggal tersebut. Akibat ledakan tersebut, banyak materi yang terlontar ke segala penjuru semesta dalam bentuk-bentuk serpihan. Inilah asal mula terbentuknya jagat raya. Baca artikel sebelumnya!

Anggota Jagat Raya DINAMIKA PLANET BUMI

  1. Galaksi adalah kumpulan dari planet, bintang, gas, debu, nebula, dan benda langit lainnya. Benda-benda ini membentuk “pulau-pulau” di dalam ruang jagat raya. Berdasarkan bentuknya, ada empat jenis galaksi, yaitu sebagai berikut.
    1. Galaksi berbentuk spiral adalah galaksi yang berbentuk spiral dan mempunyai roda-roda Catherina. Contohnya, galaksi Bimasakti, tempat tata surya berada.
    2. Galaksi berbentuk spiral berbatang adalah galaksi yang memiliki lengan yang keluar dari bagian ujung suatu pusat.
    3. Galaksi berbentuk elips adalah galaksi yang memiliki berbagai varian, seperti bentuk bola basket raksasa, bola rugbi, dan telur burung unta.
    4. Galaksi berbentuk tidak beraturan adalah galaksi yang memiliki bentuk khusus dan banyak mengandung materi antarbintang yang terdiri atas gas dan debu. Contohnya, Awan Magellan Besar dan Awan Magellan kecil.
  2. Bintang adalah benda langit yang mampu memancarkan cahayanya sendiri. Bintang terdiri dari dua jenis, yaitu bintang semu dan bintang nyata. Bintang semu adalah bintang yang memantulkan cahaya dari bintang lain, sementara bintang cahaya adalah bintang yang menghasilkan cahayanya sendiri. Ciri-ciri bintang adalah sebagai berikut.
    1. Unsur-unsur yang terdapat pada bintang-bintang di Galaksi Bimasakti, yaitu hidrogen (71%), helium (27%), dan unsur-unsur yang lebih berat.
    2. Suhu di daerah inti bintang dapat mencapai jutaan derajat celsius.
    3. Sebagian besar umur bintang antara 1-10 miliar tahun. DINAMIKA PLANET BUMI

B. TATA SURYA SEBAGAI RUANG EDAR BUMI 

Tata surya adalah kumpulan benda langit yang terdiri atas Matahari, delapan planet, lima planet kerdil/katai, 173 satelit alami, dan jutaan benda langit (meteor, asteroid, dan komet) yang mengelilingi Matahari pada orbitnya masing-masing. Baca artikel sebelumnya!

Teori-Teori Pembentukan Tata Surya DINAMIKA PLANET BUMI

  1. Hipotesis nebula atau hipotesis kabut mengemukakan bahwa tata surya Terbentuk dari Matahari raksasa yang kemudian menyusut dan berputar semakin cepat dan cincin-cincin gas serta es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan menurunnya suhu dan membentuk planet dalam dan luar. Menurut Pierre Marquis de Laplace, teori ini dibagi menjadi tiga proses tahapan, yaitu sebagai berikut.
    1. Matahari dan planet-planet lainnya masih berbentuk gas atau kabut yang begitu pekat dan besar.
    2. Kabut tersebut berputar dan berpilin dengan kuat, kemudian pemadatan terjadi di pusat lingkaran dan membentuk Matahari. Pada saat yang bersamaan, materi lain pun terbentuk menjadi massa yang ebih kecil daripada Matahari yang disebut sebagai planet, planet-planet tersebut bergerak mengelilingi Matahari.
    3. Materi-materi tersebut tumbuh dan terus melakukan gerakan secara teratur mengelilingi Matahari dalam satu orbit yang tetap dan membentuk susunan keluarga Matahari.
  2. Hipotesis planetesimal diawali dengan kondisi Matahari yang telah ada sebagai salah satu bintang. Suatu ketika, Matahari berpapasan zengan sebuah bintang dengan jarak yang tidak telalu jauh sehingga terjadi peristiwa pasang naik pada permukaan Matahari maupun bintang itu. Bagian dari massa Matahari tertarik ke arah bintang. Pada waktu bintang tersebut menjauh, sebagian dari massa Matahari jatuh kembali ke permukaan Matahari dan sebagian lagi terhambur ke luar angkasa di sekitar Matahari. Hal inilah yang dinamakan planetesimal yang kemudian menjadi planet-planet yang beredar mengelilingi Matahari.

  3. Hipotesis pasang surut gas. Tahap pertama dalam hipotesis ini adalah Matahari merupakan bintang yang besar dan bercahaya dengan kekuatan cahaya yang sangat besar. Kemudian, ada bintang yang mendekati Matahari hingga terjadi gesekan yang menjadikan gaya tarik antara matahari dan bintang tersebut. Gaya tarik yang terjadi mengakibatkan suatu tarikan dan membentuk suatu arah sinar panjang yang membawa beberapa partikel Matahari ke luar. Partikel ini membentuk gumpalan-gumpalan yang akhirnya membeku dan menjadi jajaran planet.

  4. Hipotesis bintang kembar atau ledakan bintang. Hipotesis ini mengemukakan bahwa terdapat dua bintang, Matahari kembar yang saling mengelilingi. Salah satunya mengalami ledakan dan menghasilkan partikel-partikel yang tertangkap oleh bintang yang tidak meledak. Ledakan pada satu bintang tersebut diduga diakibatkan adanya bintang lain yang melintas dan menabrak salah satu bintang. Partikel-partikel ledakan lalu mengalami pendinginan hingga menjadi planet dan satelit yang mengitari Matahari
  5. Hipotesis protoplanet atau awan debu. Hipotesis ini menjelaskan adanya kabut gas dan debu di sekitar matahari yang membentuk gumpalan. Debu tertarik ke pusat kabut gas dengan gerakan berputar hingga membentuk sebuah bola dan berubah menjadi cakram. Putaran cakram yang sangat cepat mengakibatkan adanya bagian cakram yang terlempar berupa gumpalan. Semakin lama gumpalan kabut gas tersebut akan mengalami pemadatan menjadi planet dan satelit yang dinamakan protoplanet.
  6. Hipotesis Kuiper. Menurut hipotesis ini, jagat raya terdiri atas formasi bintang-bintang. Dalam formasi tersebut ada dua pusat yang memadat dan berkembang dalam suatu awan antarbintang yang terdiri dari gas hidrogen. Pusat yang lebih besar memadat menjadi bintang tunggal, yaitu Matahari. Sementara itu, pusat yang lebih kecil diselimuti kabut karena gaya tarik dari massa yang lebih besar. Gaya ini menyebabkan awan yang lebih kecil terpecah-pecah menjadi awan-awan yang lebih kecil lagi. Awan ini disebut protoplanet yang kemudian menjadi planet-planet sekarang ini.

Matahari sebagai Pusat Tata Surya DINAMIKA PLANET BUMI

  1. Matahari adalah sumber energi dalam sistem tata surya, berbentuk bola gas raksasa yang sangat panas dan menghasilkan cahaya.
  2. Bagian-bagian matahari dapat dikelompokkan sebagai berikut.
    1. Inti Matahari (core) adalah pusat Matahari. Inti Matahari terdiri dari elektron, proton, neutron, dan atom yang membentuk inti plasma Matahari. Suhunya sangat tinggi mencapai 15,7 juta K.
    2. Fotosfer adalah bagian permukaan Matahari yang dapat dilihat dengan bantuan teleskop. Lapisan ini terdiri dari hidrogen, helium, karbon, neon, oksigen, dan nitrogen. Suhunya mencapai 6.000 K.
    3. Kromosfer adalah lapisan atmosfer Matahari. Kromosfer sebagian besar tersusun atas gas hidrogen. Suhunya mencapai 10.000 K. Baca artikel sebelumnya!
    4. Korona lapisan Matahari yang paling luar. Suhunya mencapai 2.106 K.
    5. Zona radiasi adalah tempat transformasi energi panas Matahari dari inti Matahari ke seluruh permukaan Matahari.
    6. Zona konveksi terletak di luar zona radiasi. Zona ini adalah tempat menyalurkan atau merambatkan energi panas Matahari dari inti Matahari ke permukaan Matahari. Aktivitas Matahari menyebabkan beberapa noda dan gumpalan di permukaannya. Aktivitas Matahari antara lain sebagai berikut.
      • Granula adalah gumpalan-gumpalan di permukaan Matahar karena terjadinya perubahan suhu yang sangat besar antara daerah panas dan daerah dingin di permukaan Matahari.
      • Bintik hitam Matahari adalah bagian permukaan Matahari yang suhunya lebih rendah (4.000-5.000 K) dari suhu di sekitarnya karena adanya perubahan magnet di Matahari.
      • Prominensa adalah semburan material Matahari kearah luar kemudian jatuh kembali ke permukaan Matahari.
      • Semburan Matahari adalah ledakan atmosfer Matahari (flare) Biasanya, semburan Matahari terjadi di wilayah aktif sekitar bintik Matahari. Posisi Matahari pada saat-saat tertentu menyebabkan terjadinya suatu fenomena yang dinamakan gerhana. Gerhana Matahari terjadi saat cahaya Matahari menutupi sebagian atau seluruh permukaan bumi.

  3. Gerhana matahari dibagi menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut.

    1. Gerhana matahari total, terjadi apabila bayangan bulan yang jatuh di Bumi menimbulkan lingkaran hitam di permukaan bumi. Jarak terpendek dari Bumi ke bulan adalah 326.600 km. Wilayah yang mengalami gerhana total adalah wilayah yang berada pada lingkaran hitam.
    2. Gerhana matahari parsial, terjadi saat permukaan bulan menutupi hanya sebagian dari permukaan Matahari sehingga masih ada bagian oermukaan Matahari yang tidak tertutup bulan.
    3. Gerhana matahari cincin (gelang), terjadi saat panjangnya kerucut bayangan bulan tidak sampai ke Bumi, namun hanya perpanjangan bayangan yang jatuh ke Bumi.

Anggota Tata Surya DINAMIKA PLANET BUMI

  1. Planet adalah benda langit yang mengorbit atau bergerak mengelilingi matahari dalam lintasan yang berbentuk elips dengan arah yang sama. Selain mengelilingi Matahari, planet melakukan rotasi terhadap sumbunya. Baca artikel sebelumnya!
    1. Tata surya memiliki delapan planet, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus.
    2. Revolusi adalah pergerakan planet-planet dan benda-benda langit mengelilingi Matahari. Waktu yang dibutuhkan Bumi untuk berotasi selama 23 jam 56 menit. Rotasi adalah perputaran planet terhadap sumbunya. Waktu yang dibutuhkan Bumi untuk berevolusi selama 365 1/4 hari.
    3. Pengaruh rotasi Bumi terhadap kehidupan adalah sebagai berikut.
      • Peredaan semu harian benda-benda langit
      • Peristiwa siang dan malam
      • Perbedan waktu
      • Pembelokan arah angin dan arus laut
    4. Pengaruh revolusi bumi adalah sebagai berikut.
      • Gerak semu tahunan matahari
      • Perubahan lamanya siang dan malam
      • Pergantian musim
    5. Planet kerdil atau planet kurcaci atau planet katai (dwarf planet’) adalah benda-benda langit yang mengitari Matahari. Planet kerdil memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
      • Lintasan orbit mengelilingi Matahari.
      • Massanya cukup untuk memiliki gravitasi sendiri agar dapat mengatasi tekanan benda tegar (rigidbody) sehingga bentuknya hampir bulat (ekuilibrium).
      • Belum mengosongkan orbitnya untuk benda angkasa selain satelitnya sendiri.
      • Bukan satelit dari sebuah planet atau benda angkasa nonbintang lainnya.

  2. Satelit adalah benda langit yang mengitari planet. Ketika planet mengelilingi Matahari, satelit juga mendampingi planet dalam revolusi mereka. Satelit terdiri dari dua macam, yaitu sebagai berikut.

    1. Satelit buatan adalah satelit yang dibuat oleh manusia dengan kegunaan tertentu. Contoh satelit buatan antara lain satelit komunikasi, astronomi, navigasi, pengamat bumi, dan cuaca. DINAMIKA PLANET BUMI
    2. Bulan adalah satelit alami bumi. Bulan dapat memengaruhi pasang surut air laut dan periode waktu di bumi. Bulan dalam peredarannya melakukan rotasi dan revolusi. Bulan mengelilingi bumi dengan lintasan yang berbentuk spiral. Rotasi bulan mengalami revolusi terhadap bumi yang mengakibatkan posisi bulan terlihat berbeda-beda dari bumi. Hal tersebut dinamakan fase bulan. Bulan mengelilingi matahari hanya satu kali dalam setahun dan mengelilingi bumi sebanyak dua belas kali. Hal tersebut yang mengakibatkan adanya dua belas bulan dalam satu tahun kalender Masehi.
    3. Rupa-rupa semu bulan terjadi apabila bulan memantulkan sinar yang diterima dari matahari. Permukaan yang tampak dari bumi terlihat dalam empat bentuk yaitu sabit, setengah lingkaran, lebih dari setengah lingkaran, dan lingkaran penuh.
    4. Gerhana bulan terjadi karena bayangan bumi menutupi sebagian atau semua permukaan bulan. Posisi bulan saat terjadi gerhana berada pada satu garis lurus di antara Bumi dan Matahari. DINAMIKA PLANET BUMI
  3. Asteroid adalah benda angkasa kecil yang mengorbit di sekitar bintang. Asteroid pertama yang ditemukan bernama Ceres. Ceres merupakan asteroid yang terbesar. Asteroid ini mempunyai diamater sekitar 9.000 km.
  4. Meteoroid, Meteor, dan Meteroit
    1. Meteoroid adalah benda-benda kecil dalam sebuah tata surya. Ukurannya lebih besar daripada atom dan lebih kecil daripada asteroid yang bergerak di planet-planet.
    2. Meteor adalah benda angkasa yang meluncur di luar angkasa, masuk ke atmosfer dan umumnya habis terbakar sebelum mencapai permukaan bumi.
    3. Meteroit merupakan benda padat sisa meteor yang telah mencapai permukaan bumi. Berukuran kecil dan kadang berukuran besar. Baca artikel sebelumnya!
  5. Komet adalah bintang berekor yang terdiri atas partikel es kecil dan fragmen meteroit. Komet muncul seperti bintang dengan ekor berpijar dan berputar mengelilingi Matahari, tetapi orbitnya sangat eksentrik dan sangat panjang.

BERSAMBUNG KE DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN PART2

DINAMIKA PLANET BUMI SEBAGAI RUANG KEHIDUPAN, MATERI GEOGRAFI KELAS X. Sumber buku Mandiri terbitan Erlangga, karya Ysinto Sindhu | Sunaryo.

PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

/in /by

PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

Soal-soal PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

  1. Panjang rata-rata pensil dalam gambar di bawah ini adalah ….
    PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
  2. Hasil pengukuran panjang benda dalam gambar di bawah ini adalah ….
    1. Jangka sorong
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
    2. Mikrometer sekrup
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
  3. Perhatikan neraca dua lengan di bawah ini!
    PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
    Agar tercapai kesetimbangan maka lengan kanan neraca perlu ditambah dengan massa sebesar …
  4. Menggunakan hukum gravitasi Newton maka massa Matahari dapat ditentukan dengan persamaan
    dengan r = jarak Bumi ke Matahari (m), G = konstanta gravitasi universal (6,72 x Nm²/kg². Ralat, G = 6,67 × Nm2/kg2), dan T = periode revolusi Bumi mengelilingi Matahari (s). Jika diketahui, jarak Bumi-Matahari adalah 149.597.870,691 km dan periode revolusi Bumi mengelilingi Matahari adalah 8772 jam, tentukan massa Matahari!
  5. Pak Adi berangkat ke kantor menempuh jarak 43 km dengan waktu tempuh 1 jam 23 menit 43 detik.
    1. Berapa waktu tempuh dalam satuan jam?
    2. Berapa waktu tempuh dalam satuan menit?
    3. Berapa waktu tempuh dalam satuan detik?
    4. Jika kelajuan adalah jarak dibagi waktu, berapa kelajuan pak Adi
      1. Dalam satuan m/s
      2. Dalam satuan km/jam
  6. Waktu tempuh gelombang radio bolak-balik dari permukaan Bumi ke permukaan Bulan sebesar 2,55 sekon.

    Menggunakan Persamaan, 2d = ct, dengan d = jarak Bumi-Bulan (m), c = kelajuan cahaya (3 × m/s), t = waktu tempuh cahaya bolak-balik (s). Hitunglah:

    1. Jarak antara permukaan Bumi-Bulan!
    2. Tulis jarak tersebut dalam satuan
      1. Tera meter (Tm)
      2. Mega meter (Mm)
      3. centi meter (cm)
      4. mikro meter (μm)
  7. Diketahui sebuah grafik yang menghubungkan pertambahan panjang pegas (∆l) dengan massa beban (m).
    PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
    Hitunglah perubahan panjang pegas (∆l) jika diketahui massa beban m = 245 gram.
  8. Sebuah benda ditarik oleh empat vektor gaya antara lain:

    PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

    Tentukan nilai total dan arah gaya yang menarik benda? PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

  9. Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kelajuan awal v0 = 60 m/s. Anggap percepatan gravitasi g = 10 m/s². Jika gesekan dengan udara diabaikan, tentukan:
    1. Tinggi maksimum yang dicapai batu dari permukaan tanah
    2. Waktu yang diperlukan batu untuk kembali ke tanah sejak dilemparkan
    3. Kecepatan batu sesaat sebelum menyentuh tanah
  10. Sebuah peluru ditembakkan dengan kelajuan awal 80 m/s. Pada waktu t0 = 0 s peluru berada di permukaan tanah. Lintasan gerak peluru membentuk sudut elevasi 45° terhadap permukaan tanah (sumbu horizontal). Anggap percepatan gravitasi g = 10 m/s². Jika gesekan dengan udara diabaikan, tentukan:
    1. Tinggi maksimum peluru?
    2. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tinggi maksimum?
    3. Jangkauan peluru?

Jawaban PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

  1. Misal, x = panjang pensil satu, y = panjang pensil dua, maka diperoleh

    dengan, ∆x = ketidakpastian pengukuran panjang pensil satu,
    dan ∆y = ketidakpastian pengukuran penjang pensil dua. Baca artikel sebelumnya!

    Ketidakpastian pengukuran panjang pensil sama dengan setengah nilai skala terkecil dari alat ukur (mistar) yaitu,
    PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

    Panjang pensil satu dan dua adalah
    x = 13,9 cm ± 0,05 cm
    y = 14,2 cm ± 0,05 cm

    Panjang rata-rata pensil adalah

    Cara 1. Menentukan ketidakpastian panjang rata-rata pensil
    Mengingat ∆x = ∆y = 0, 05 cm, diperoleh

    Oleh karena itu diperoleh panjang rata-rata pensil adalah
    Cara 2. Menentukan ketidakpastian panjang rata-rata pensil
    dengan, PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
    Mengingat ∆x = ∆y = 0, 05 cm, diperoleh
    Oleh karena itu diperoleh panjang rata-rata pensil adalah

  2. Hasil pengukuran panjang benda dalam gambar adalah …
    1. Jangka sorong (nst = 0,1 mm)
    2. Mikrometer sekrup (nst = 0,01 mm)
  3. Massa di lengan kiri = 3400 gram, massa di lengan kanan = 2500 gram. Agar tercapai kesetimbangan maka lengan kanan perlu ditambah massa sebesar x = 3400 – 2500 = 900 gram.
  4. Diketahui, r = 149.597.870,691 km = 149.597.870.691 meter
    Periode, T = 8772 jam = 31.579.200 sekon

    Ditanya: massa Matahari (M)?
    Jawab: PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
  5. Diketahui: Jarak (s) = 43 km, waktu (t) = 1 jam 23 menit 43 detik.
    Ditanya: (a) Waktu tempuh dalam satuan jam, (b) Waktu tempuh dalam satuan menit, (c) Waktu tempuh dalam satuan detik, (d.i) Kelajuan dalam m/s, (d.ii) Kelajuan dalam km/jam.

    Jawab:

  6. Diketahui: waktu tempuh bolak-balik t = 2,55 sekon. Kelajuan cahaya (c) = 3 × m/s.
    Ditanya: (a) Jarak antara permukaan Bumi-Bulan, (b.i) Jarak dalam Tera meter, (b.ii) jarak dalam Mega meter, (b.iii) jarak dalam centi meter, (b.iv) jarak dalam mikro meter. Baca artikel sebelumnya!

    Jawab:

  7. Grafik berupa garis lurus memiliki persamaan umum, y = mx + c, dengan m = kemiringan garis dan c = kontanta. Oleh karena grafik melalui titik (0,0) maka c = 0. Selain melalui titik (0,0) grafik garis lurus juga melalui titik (350,6,9) sehingga diperoleh kemiringan garis

    Persamaan garis lurus diperoleh
    Jika diberikan x = 245 gram, maka diperoleh
    Perubahan panjang pegas, ∆l = 4,65 cm. PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
  8. Terlebih dahulu kita mencari komponen vektor masing-masing gaya.
    1. Komponen vektor gaya yang sejajar sumbu-x

    2. Komponen vektor gaya yang sejajar sumbu-y

      Nilai total komponen vektor gaya
      a. Sejajar sumbu-x
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2b. Sejajar sumbu-y
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2Nilai vektor gaya adalah
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2Sudut yang dibentuk vektor terhadap sumbu-x adalah
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
  9. Diketahui: gerak vertikal. v0 = 60 m/s, g = 10 m/s².
    Ditanya: (a) ymax, (b) tmax, (c) vmax
    Jawab:

    1. Tinggi maksimum peluru
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
    2. Lama waktu melayang diudara
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
    3. Kecepatan peluru sesaat sebelum menyentuh tanah
      PEMBAHASAN SOAL UTS PART2
  10. Diketahui: gerak parabola. v0 = 80 m/s, θ = 45°, g = 10 m/s².
    Ditanya: (a) ymax, (b) tpuncak, (c) xmax.PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

    Jawab:
    PEMBAHASAN SOAL UTS PART2

PEMBAHASAN SOAL UTS PART2, FISIKA DASAR 1. Ditulis oleh Andri Sofyan Husein, S.Si, M.Si. Merupakan salah satu guru yang mengajar di BIMBELQ.

PEMBAHASAN SOAL UTS

PEMBAHASAN SOAL UTS

/in /by

PEMBAHASAN SOAL UTS

SOAL-SOAL PEMBAHASAN SOAL UTS

  1. Luas bidang dalam gambar di bawah ini adalah (sertakan juga ketidakpastian pengukurannya) ….
    PEMBAHASAN SOAL UTS
  2. Hasil pengukuran panjang benda dalam gambar di bawah ini adalah ….
    PEMBAHASAN SOAL UTS
  3. Perhatikan neraca dua lengan di bawah ini!
    PEMBAHASAN SOAL UTS
    Agar tercapai kesetimbangan maka lengan kanan neraca perlu ditambah dengan massa sebesar …
  4. Diketahui sebuah grafik yang menghubungkan panjang tali pendulum (l) dengan kuadrat periode (T²) ayunan pendulum.
    PEMBAHASAN SOAL UTSHitunglah Periode ayunan pendulum (T) jika diketahui panjang tali pendulum l = 45 cm.
  5. Menggunakan hukum gravitasi Newton maka massa Bumi dapat ditentukan dengan persamaan
    dengan r = jarak Bulan ke Bumi (m), G = konstanta gravitasi universal (6,67 x 1011 Nm²/kg²), dan T = periode revolusi Bulan mengelilingi Bumi (s). Jika diketahui, jarak Bulan-Bumi adalah 384400 km dan periode revolusi Bulan mengelilingi Bumi adalah 27 hari, tentukan massa Bumi!
  6. Waktu tempuh gelombang radio bolak-balik dari permukaan Bumi ke permukaan planet Mars sebesar 413,8 s.
    PEMBAHASAN SOAL UTS
    Menggunakan Persamaan, 2d = ct, dengan d = jarak Bumi-Mars (m), c = kelajuan cahaya (3 × m/s), t = waktu tempuh cahaya bolak-balik (s). Hitunglah:

    1. Jarak antara permukaan Bumi-Mars!
    2. Tulis jarak tersebut dalam satuan
      1. Giga meter (Gm)
      2. kilo meter (km)
      3. desi meter (dm)
      4. piko meter (nm)
  7. Andika berangkat ke sekolah menempuh jarak 12,8 km dengan waktu tempuh 1,3 jam 12 menit 6 detik.
    1. Berapa waktu tempuh dalam satuan jam?
    2. Berapa waktu tempuh dalam satuan menit?
    3. Berapa waktu tempuh dalam satuan detik?
    4. Jika kelajuan adalah jarak dibagi waktu, berapa kelajuan Andika
      1. Dalam satuan m/s
      2. Dalam satuan km/jam
  8. Sebuah benda ditarik oleh empat vektor gaya antara lain:

    PEMBAHASAN SOAL UTS

    Tentukan nilai total dan arah gaya yang menarik benda?

  9. Sebuah batu dilempar vertikal ke atas dari permukaan tanah dengan kelajuan awal v0 = 40 m/s. Anggap percepatan gravitasi g = 10 m/s². Jika gesekan dengan udara diabaikan, tentukan:
    1. Tinggi maksimum yang dicapai batu dari permukaan tanah
    2. Waktu yang diperlukan batu untuk kembali ke tanah sejak dilemparkan
    3. Kecepatan batu saat 1 meter sebelum menyentuh tanah
  10. Sebuah peluru ditembakkan dengan kelajuan awal 50 m/s. Pada waktu t0 = 0 s peluru berada di permukaan tanah. Lintasan gerak peluru membentuk sudut elevasi 60° terhadap permukaan tanah (sumbu horizontal). Anggap percepatan gravitasi g = 10 m/s². Jika gesekan dengan udara diabaikan, tentukan:
    1. Tinggi maksimum peluru?
    2. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tinggi maksimum?
    3. Jangkauan peluru?

JAWABAN PEMBAHASAN SOAL UTS

  1. Berdasarkan gambar soal 1 diketahui panjang persegi panjang adalah x = 9, 2 cm dengan ketidakpastian pengukuran ∆x = 1/2 nst. Nilai skala terkecil (nst) mistar adalah 1 mm. Oleh karena itu ∆x = 0,5 mm = 0,05 cm. Lebar persegi panjang adalah y = 8,4 mm = 0,84 cm. Nilai skala terkecil (nst) jangka sorong adalah 0,1 mm. Oleh karena itu ∆y = 0, 05 mm = 0,005 cm.Ketidakpastian pengukuran luas persegi panjang adalah
    PEMBAHASAN SOAL UTS
    Luas persegi panjang adalah
  2. Hasil pengukuran panjang benda menggunakan milimeter sekrup adalah (7,5 + 26/100) mm = 7,76 mm. Nilai skala terkecil (nst) milimeter sekrup adalah 0,01 mm. Oleh karena itu ketidakpastian pengukuran milimeter sekrup adalah 0,005 mm = 0,0005 cm. Panjang benda adalah (7,76 ± 0,005) mm = (0,776 ± 0,0005) cm.
  3. Massa di lengan kiri adalah 3870 gram, massa di lengan kanan adalah 3230 gram. Agar tercapai kesetimbangan maka lengan kanan perlu ditambah massa sebesar 3870 g – 3230 g = 640 g = 0,64 kg.
  4. Grafik berupa garis lurus. Persamaan garis lurus adalah

    dengan Y adalah kuadrat periode ayunan pendulum (s²), x adalah panjang tali (cm), m adalah gradien garis dan c adalah konstanta. Tampak bahwa grafik melalui titik (0,0) dan (100,4) sehingga diperoleh gradien garis
    Oleh karena grafik melalui titik (0,0) maka nilai c = 0. Sehingga diperoleh persaman garis lurus adalah Y = 0, 04x. Jika diberikan x = 45 cm, diperoleh
  5. Massa Bumi adalah

    Perhitungan yang lebih akurat menyatakan massa Bumi adalah 5,972 × kg (wikipedia).
  6. a. Jarak antar permukaan Bumi-Mars adalah

  8. Terlebih dahulu kita mencari komponen vektor masing-masing gaya.
    1. Komponen vektor gaya yang sejajar sumbu-x

    2. Komponen vektor gaya yang sejajar sumbu-y

      Nilai total komponen vektor gaya
      a. Sejajar sumbu-x

      b. Sejajar sumbu-y

      Nilai vektor gaya adalah

      Sudut yang dibentuk vektorterhadap sumbu-x adalah

  9. a. Tinggi maksimum peluru

    b. Lama waktu melayang diudara
    c. Kecepatan peluru 1 meter sebelum menyentuh tanah
    PEMBAHASAN SOAL UTS
  10. a. Tinggi maksimum peluru
    PEMBAHASAN SOAL UTSb. Waktu yang diperlukan peluru untuk mencapai tinggi maksimum
    PEMBAHASAN SOAL UTSc. Jangkauan peluru
    PEMBAHASAN SOAL UTS

PEMBAHASAN SOAL UTS, FISIKA DASAR 1. Ditulis oleh Andri Sofyan Husein, S.Si, M.Si. Merupakan salah satu guru yang mengajar di BIMBELQ.;

PEMBAHASAN SOAL UAS

PEMBAHASAN SOAL UAS

/in /by

PEMBAHASAN SOAL UAS

Soal-soal PEMBAHASAN SOAL UAS

  1. Menggunakan pandangan Aristotels mengenai gerak, jelaskan berbagai macam peristiwa di bawah ini.
    1. Uap air bergerak naik dari Bumi ke langit
    2. Air hujan bergerak jatuh dari langit ke Bumi
    3. Sebongkah batu ketika jatuh ke Bumi lebih cepat sampai ke tanah daripada sehelai bulu
    4. Benda bergerak ketika didorong

      PEMBAHASAN SOAL UAS

      PEMBAHASAN SOAL UAS. Gambar 1: Ilustrasi untuk soal no. 1.

    1. Galileo Galilei berpandangan bahwa benda diam bukanlah satu-satunya keadaan alamiah yang mungkin terjadi. Apa keadaan alamiah benda selain diam tak bergerak?
    2. Apa pengertian gaya menurut Sir Isaac Newton?

  3. [16.25003 poin] Ketidakpastian pengukuran suatu besaran turunan, ∆f, diberikan oleh pendekatan orde pertama deret Taylor.

    dengan berturut-turut adalah diferensial parsial fungsi f terhadap peubah x, y dan z, dan ∆x, ∆y dan ∆z berturut-turut adalah ketidakpastian pengukruan besaran pokok x, y dan z.
    Misal f adalah ketebalan total n-buah CD (compact disc). Maka f = nz, adalah fungsi satu peubah, dengan n adalah konstanta jumlah CD dan z adalah ketebalan satu buah CD. Sehingga diperoleh,
    Misal f adalah volum suatu balok. Maka f = x × y × z, dengan x, y dan z berturut turut adalah pajang, lebar dan tinggi balok. Sehingga diperoleh,dan

    1. Diketahui satu lembar kertas A4 memiliki panjang (297 ± 0,5) mm, lebar (210 ± 0,5) mm dan tinggi (0,92 ± 0,05) mm. Berapakah volum dan ketidakpastian volum satu lembar kertas A4 itu?
    2. Diketahui 500 lembar kertas A4 memiliki panjang (297 ± 0,5) mm, lebar (210 ± 0,5) mm dan tinggi (47 ± 0,5) mm. Berapakah volum dan ketidakpastian volum satu lembar kertas A4 itu?
  4. Sebuah kendaraan berjalan menikung membentuk lintasan berupa busur lingkaran dengan jari-jari lintasan r. Apabila diketahui gaya gesek kinetis roda dengan jalan adalah fk dan massa kendaraan dan pengendara adalah m, tentukan batas maksimum kecepatan kendaraan agar tidak terpeleset?

    pembahasan soal UAS

    pembahasan soal UAS. Gambar 2: Ilustrasi untuk soal no. 4.

  5. [11.24992 poin] Mesin Atwood pertama kali diperkenalkan oleh Matematikawan Inggris, George Atwood pada 1784 untuk mempelajari gerakan benda dengan percepatan tetap. Misal diketahui percepatan gravitasi Bumi di tempat itu adalah g, dan m2 > m1, tentukan perbandingan massa benda 1 dan benda 2 (m1{m2) supaya percepatan jatuh benda konstan sebesar

    PEMBAHASAN SOAL UAS

    PEMBAHASAN SOAL UAS. Gambar 3: Ilustrasi untuk soal no. 5.

  6. Sebuah bola bermassa m diikat oleh tali yang ringan namun kuat. Ujung tali yang lain diikatkan di langit-langit sehingga bola tergantung di langit-langit. Panjang tali adalah l. Selanjutnya bola diayun untuk bergerak melingkar di bidang mendatar horizontal. Besarnya sudut θ yang dibentuk oleh tali dan sumbu vertikal bergantung besarnya kelajuan linear bola (v). Tentukan berapa kelajuan linier bola supaya tali membentuk sudut 60° terhadap sumbu vertikal!

    PEMBAHASAN SOAL UAS

    PEMBAHASAN SOAL UAS. Gambar 4: Ilustrasi untuk soal no. 6.

  7. Sebuah bola terikat oleh tali diputar-putar sehingga membentuk lintasan gerak berupa lingkaran di bidang mendatar vertikal dengan jari-jari r = 25 cm. Jika massa benda adalah 30 gram, perepatan gravitasi Bumi g = 10 m/s². Tentukan kelajuan minimum (vmin) yang diperlukan agar bola sanggup mencapai posisi puncak lintasan!

    PEMBAHASAN SOAL UAS

    PEMBAHASAN SOAL UAS. Gambar 5: Ilustrasi untuk soal no. 7.

  8. Sebuah balok berada di bidang miring yang kasar dengan sudut kemiringan sebesar θ. Jika sudut kemiringan bidang ditambah sedikit-demi-sedikit. Tentukan:
    1. Koefisien gesek statis (μs) apabila diketahui sudut kritis balok ketika mulai bergerak adalah θc = 30°.
    2. Koefisien gesek kinetis (μk) apabila diketahui sudut kemiringan bidang, θ = 30°, balok mengalami percepatan gerak searah bidang miring sebesar 2 m/s². Asumsikan percepatan gravitasi Bumi, g = 10 m/s²,
      PEMBAHASAN SOAL UAS

      PEMBAHASAN SOAL UAS. Gambar 6: Ilustrasi untuk soal no. 8.

       

Jawaban PEMBAHASAN SOAL UAS

1:

  1. Uap air bergerak naik dari Bumi ke langit. Karena porsi unsur udara dalam uap air lebih banyak daripada porsi unsur tanah, air, dan api. Tempat alamiah udara adalah di langit oleh sebab itu uap air bergerak naik dari Bumi ke langit.
  2. Air hujan bergerak jatuh dari langit ke Bumi. karena porsi unsur air dalam air hujan lebih banyak daripada porsi unsur tanah, udara dan api. Tempat alamiah air adalah di Bumi oleh sebab itu air hujan bergerak jatuh dari langit ke Bumi.
  3. Sebongkah batu memiliki porsi unsur tanah yg lebih banyak daripada sehelai bulu. Oleh sebab itu, ketika keduanya dijatuhkan dari langit ke Bumi sebingkah batu akan sampai lebih dulu daripada sehelai bulu.
  4. Benda bergerak karena memiliki penyebab gerakan. Penyebab gerakan adalah gaya. Dorongan atau tarikan merupakan gaya yaitu gaya otot. Oleh sebab itu benda bergerak terpaksa karena memiliki penyebab gerakan yaitu gaya otot. Baca artikel sebelumnya!

2:

  1. Keadaan alamiah benda selain tanpa gerakan adalah benda bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan tetap (konstan).
  2. Gaya adalah penyebab perubahan gerak.

3:

  1. Misal ∆V , ∆x, ∆y dan ∆z berturut-turut adalah ketidakpastian volum, panjang, lebar dan tinggi. Menggunakan pendekatan orde pertama deret Taylor diperoleh

    Jika diketahui x = 297 mm, y = 210 mm dan z = 0,92 mm dan ∆x = ∆y = 0,5 mm, ∆z = 0,05 mm, maka diperoleh

    Volum satu lembar kertas adalah

  2. Misal Z adalah tebal 500 lembar kertas, maka Z = nz, dengan n adalah jumlah kertas dan z adalah ketebalan satu lembar kertas. Tebal satu lembar kertas adalah z = Z/n atau z = 47/500 = 0, 094 mm. Baca artikel sebelumnya!
    Selanjutnya, menggunakan pendekatan orde pertama deret Taylor diperoleh
    sehingga diperoleh
    Jika diketahui x = 297 mm, y = 210 mm dan z = 0,094 mm dan ∆x = ∆y = 0,5 mm, ∆z = 0,001 mm, maka diperoleh
    Volum satu lembar kertas adalah

4:

Gaya ke pusat busur lingkaran (gaya sentripetal) dengan jari-jari r adalah

dengan, m adalah massa kendaraan dan pengendara, v adalah kecepatan linier kendaraan. Gaya sentripetal tersebut berasal dari gaya gesek kinetis antara roda dengan jalan sehingga Fs fk. Kecepatan linier maksimum kendaraan agar tidak terpeleset adalah

5:

Besar percepatan gerak benda adalah

Jika maka

sehingga

m2 + m1 = 6(m2 – m1)

atau

Misal 1 + u = m1/m2,

1 + u = 6 – 6u

atau


diperoleh

6:

Hubungan kecepatan linier benda (v) dengan sudut yang dibentuk tali terhadap sumbu vertikal (θ) adalah

Jika θ = 60° maka

dengan, g adalah percepatan gravitasi di tempat itu dan l adalah panjang tali. Baca artikel sebelumnya!

7:

Kelajuan minimum yang diperlukan agar bola sampai di posisi puncak adalah

Jika diketahui g = 10 m/s² dan r = 25 cm = 0, 25 m, maka

PEMBAHASAN SOAL UAS

8: PEMBAHASAN SOAL UAS

  1. Hubungan koefisien gesek statis (μs) dengan sudut kritis kemiringan bidang (θc) adalah
    PEMBAHASAN SOAL UASJika diketahui θc = 30°, maka
    PEMBAHASAN SOAL UAS
  2. Hubungan koefisien gesek kinetis (μk) dengan sudut kemiringan bidang (θ) adalah
    PEMBAHASAN SOAL UASdengan, a adalah percepatan gerak benda searah bidang miring, g percepatan gravitasi Bumi di tempat itu. Jika diketahui, θ = 30°, a = 2 m/s² dan g = 10 m/s², maka
    PEMBAHASAN SOAL UAS

PEMBAHASAN SOAL UAS, FISIKA DASAR 1. Ditulis oleh Andri Sofyan Husein, S.Si, M.Si. Merupakan salah satu guru yang mengajar di BIMBELQ.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

/in /by

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

5. Gerak planet-planet DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

Contoh 10 DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

Hukum gerak planet-planet dalam sistem tatasurya telah disusun sebelum Newton. DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

Hukum gerak planet-planet mengitari Matahari disusun oleh Johannes Kepler (1571-1630) sehingga dikenal sebagai Hukum Kepler.

Kepler menyusun tiga hukum gerak benda-benda langit tersebut dengan mengacu pada data-data empiris yang telah dikumpulkan bersama gurunya Tycho Brahe. Baca artikel sebelumnya!

Data-data gerak planet dikumpulkan melalui pengamatan gerak planet-planet itu selama kurang lebih duapuluh tahun.

Tiga hukum gerak planet-planet dalam sistem tatasurya yang disusun oleh Kepler ialah:

• Hukum I Kepler

Semua planet bergerak pada lintasan yang berbentuk elips dengan Matahari terletak pada salah satu titik fokusnya.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS.

Gambar 15: (a) Lintasan gerak planet-planet dalam sistem tatasurya bukanlah lingkaran sempurna melainkan berbentuk elips, (b)Sebuah elips dengan setengah sumbu panjang a, setengah sumbu pendek b dan jarak antara titik fokus ke pusat elips c.

Sebuah elips dengan setengah sumbu panjang a dan setengah sumbu pendek b tampak dalam Gambar 15 (b).

Titik F1 dan F2 adalah titik fokus elips. Matahari digambarkan menempati titik F1. Baca artikel sebelumnya!

Jarak antara titik fokus ke pusat elips dilambangkan dengan c. Hubungan antara a, b dan c ialah

a² = b² + c²

(87)

Perbandingan antara c dengan a dikenal sebagai ”kelonjongan” atau ”eksentrisitas” suatu elips, yakni

(88)

dengan 0 < e < 1. Semakin bilangan e mendekati nol maka elips semakin menyerupai lingkaran sebaliknya semakin bilangan e mendekati satu maka elips semakin menyerupai garis lurus.

• Hukum II Kepler

Garis yang menghubungkan Matahari ke sebuah planet akan menyapu luasan yang sama dalam selang waktu yang sama.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

Gambar 16: Hukum II Kepler. Luasan MAB besarnya sama dengan luasan MCD, MEF dan MGH. Masing-masing luasan tersebut disapu oleh garis hubung Matahari-planet dalam selang waktu yang sama. DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

• Hukum III Kepler 

Kuadrat periode revolusi sebuah planet sebanding dengan pangkat tiga (dari) setengah sumbu panjang orbit planet itu sendiri.

Jika a menyatakan setengah sumbu panjang orbit elips planet (sebagai penyederhanaan bisa digunakan orbit lingkaran dengan radius rata rata r) dan T menyatakan periode revolusi planet (waktu yang diperlukan planet mengitari Matahari satu kali), maka Hukum III Kepler dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan

(89)

dengan C adalah sebuah tetapan. Tetapan C dapat dinyatakan dengan C 1 atau dinyatakan dalam bentuk lain. Baca artikel sebelumnya!

Contoh. Periode Bumi mengitari Matahari adalah 1 tahun dan setengah sumbu panjang orbit elips (atau radius rata-rata r jika orbit dianggap lingkaran) Bumi mengitari Matahari adalah aBumi = 1 sa (satuan astronomi) maka

(90)

Namun, jika periode revolusi Bumi dinyatakan dalam jam dan setengah sumbu panjang orbit elips Bumi dinyatakan dalam km yaitu 1 tahun = 365,5 hari × 24 jam = 8772 jam dan 1 sa = 149 597 870,691 km, maka diperoleh

(91)

Data planet tampak dalam Tabel berikut ini.

Khasiat atau manfaat Hukum III Kepler ialah jika kita mengetahui setengah sumbu panjang orbit elips suatu planet atau radius rata-rata nya maka kita dapat menentukan periode revolusi planet itu.

Atau jika yang diketahui adalah periode revolusi planet itu  maka kita dapat menentukan radius rata-rata orbit planet itu dari Matahari.

Melalui uraian di atas tampak jelas bahwa Hukum Kepler merupakan pola matematis yang sesuai dengan pola keteraturan gerak planet-planet dalam sistem tatasurya. DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

Adakah suatu hukum yang lebih fundamental sehingga hukum-hukum Kepler dapat disimpulkan dari hukum yang lebih fundamental itu? Ada. Hukum tersebut dikenal sebagai Hukum Gravitasi Newton.

Newton adalah orang pertama yang menyadari keberadaan gaya atau interaksi itu dan merumuskannya secara kuantitatif.

Melalui perumusannya itu ia dapat membuktikan kebenaran ketiga Hukum Kepler.

Pembuktian Hukum I dan II Kepler belum layak dibahas saat sekarang. Sementara itu yang akan kita bahas sekarang ialah pembuktian Hukum III Kepler.

Pada subbab macam-macam gaya telah diperkenalkan satu macam gaya atau interaksi antara dua massa benda.

Gaya tersebut ialah gaya gravitasi. Baca artikel sebelumnya!

Jika M menyatakan massa Matahari dan m menyatakan massa planet maka gaya gravitasi atau gaya tarik menarik antara Matahari dan planet ialah DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

(92)

dengan G adalah tetapan gravitasi universal dan r adalah jarak antara Matahari dengan planet.

Nilai tetapan G adalah

Menggunakan Persamaan (92) dapat diketahui besarnya percepatan yang dialami planet oleh karena gaya gravitasi Matahari ialah

(93)

Arah percepatan gerak yang dialami planet adalah menuju Matahari.

Selanjutnya percepatan yang dialami Matahari oleh karena gaya gravitasi planet dapat diabaikan karena massa Matahari sangat besar, atau aM = 0.

Orbit planet dengan eksentrisitas kecil semisal Venus atau Bumi dapat dianggap berupa lingkaran sempurna.

Oleh karena itu dapat dimisalkan planet mengorbit Matahari dengan lintasan berbentuk lingkaran sempurna dengan radius r.

Planet mengorbit Matahari dengan kelajuan linear sebesar v.

Oleh karena lintasan gerak planet berupa lingkaran maka arah kecepatan linear planet berubah setiap saat akibat percepatan sentripetal.

Besarnya percepatan sentripetal planet ialah DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

(94)

Arah percepatan sentripetal planet adalah menuju Matahari sebagai pusat tatasurya.

Gerak planet tidak mengalami gesekan sebagaimana gerak benda-benda di permukaan Bumi.

Jika gaya gravitasi dengan planet-planet lain diabaikan maka satu-satunya gaya yang dialami planet ialah gaya gravitasi Matahari.

Percepatan sentripetal yang dialami planet oleh karena gaya gravitasi Matahari ialah

as = am

(95)

atau

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

(96)

Jika T menyatakan periode revolusi planet mengelilingi Matahari sebanyak satu kali maka dalam waktu T planet menempuh jarak sepanjang 2πr. Baca artikel sebelumnya!

Oleh karena itu dapat diperolah kelajuan linear planet mengelilingi Matahari ialah

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

(97)

Substitusikan Persamaan (97) ke Persamaan (96), diperoleh

(98)

atau DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

(99)

Persamaan (99) dapat dituliskan sebagai

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

(100)

Persamaan (101) merupakan ungkapan Hukum III Kepler dengan tetapan C dinyatakan sebagai

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

(101)

Tetapan C hanya bergantung pada massa Matahari sehingga besarnya tetapan C sama untuk semua planet.

Referensi DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

Disarikan dari berbagai sumber. Baca artikel sebelumnya!

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS, FISIKA DASAR1, PENERAPAN HUKUM NEWTON, DERAK PLANET-PLANET. Ditulis oleh Andri Sofyan Husein, S.Si, M.Si.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

/in /by

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

3. Mesin Atwood DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Contoh 6

Anda tentu masih ingat dengan eksperimen Galileo Galilei terkait bidang miring.

Darimanakah Galileo memperoleh keyakinan bahwa percepatan gerak jatuh bebas (percepatan gravitasi) besarnya sama untuk semua benda?

Tentu sulit mengukur percepatan gerak jika gerakan benda terlalu cepat. Ide yang diperkenalkan Galileo saat itu ialah bidang miring.

Bidang miring dapat digunakan untuk mengurangi percepatan gerak benda yang disebabkan oleh gaya beratnya.

Kita telah mengetahui dari Persamaan (34) bahwa percepatan gerak benda pada bidang miring dapat dikendalikan dengan mengatur sudut kemiringan bidang. Baca artikel sebelumnya!

Besarnya percepatan gerak tidak bergantung massa benda itu sehingga semua benda akan mengalami percepatan yang sama besar.

Jika sudut kemiringan bidang ditambah hingga mendekati sumbu vertikal maka percepatan gerak benda pada bidang miring akan mendekati percepatan gravitasi. DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH.

Gambar 10: Diagram gaya yang bekerja pada m1 dan m2, (a) Ketika m1 = m2, (b) Ketika m2 > m1.

Filosofi mesin Atwood kurang lebih sama dengan bidang miring yakni mengendalikan percepatan gerak benda.

Mesin Atwood atau yang disebut juga dengan pesawat Atwood pertama kali diperkenalkan oleh Matematikawan Inggris, George Atwood pada 1784 untuk mempelajari gerakan benda dengan percepatan tetap. Baca artikel sebelumnya!

Mesin Atwood sederhana tampak dalam Gambar 10.

Bagaimana cara mengendalikan percepatan gerak benda menggunakan mesin Atwood?

Dua benda bermassa m1 dan m2 dihubungkan oleh tali yang ringan namun kuat (massa tali diabaikan) kemudian digantungkan pada katrol.

Resultan gaya yang dialami m1 ialah gaya berat w1 ke bawah dan gaya tegangan tali T ke atas sedangkan resultan gaya yang dialami m2 ialah gaya berat w2 ke bawah dan gaya tegangan tali T ke atas.

Jika m1 = m2 maka kedua benda berada pada kesetimbangan gaya (tampak dalam Gambar 10 (a)).

Akan tetapi jika salah satu benda memiliki massa lebih besar dari yang lain misalnya m2 > m1 maka m2 akan bergerak ke bawah sedangkan m1 bergerak ke atas (tampak dalam Gambar 10 (b)).

Kedua benda itu bergerak dengan percepatan yang sama sebesar a.

Jika m2 > m1 maka resultan gaya yang dialami m2 ialah

w2 – T = m2a

(57)

atau

T = w2 – m2a

(58)

Selanjutnya, resultan gaya yang dialami m1, ialah

T – w1 = m1a

(59)

atau

T = w1 + m1a

(60)

Substitusikan T pada Persamaan (60) ke Persamaan (58), diperoleh

w1 + m1a = w2 – m2a

(61)

Mengingat definisi gaya berat w = mg maka Persamaan (61) dapat dituliskan sebagai

m1g + m1a = m2g – m2a

(62)

Menggunakan Persamaan (62) dapat diperoleh besarnya percepatan gerak benda, yakni

(63)

4. Benda diputar DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Contoh 7 DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Sebuah bola diikat oleh tali kemudian diputar-putar sehingga membentuk lintasan gerak berupa lingkaran di bidang mendatar horizontal sebagaimana tampak dalam Gambar 11.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Gambar 11: Bola menempuh lintasan gerak berupa lingkaran di bidang mendatar horizontal (a) tampak dari samping, (b) tampak dari atas.

Gaya-gaya yang bekerja pada bola ialah gaya berat w = mg dan gaya tegangan tali T.

Sementara ini gaya hambat oleh udara diabaikan. Baca artikel sebelumnya!

Gaya berat menarik bola vertikal ke bawah menuju pusat gravitasi Bumi. Gaya tersebut dibatalkan oleh gaya Tz yang arahnya vertikal ke atas.

Berasal dari manakah gaya Tz yang mengimbangi gaya berat sehingga bola tidak jatuh ke Bumi saat diputar-putar?

Jika diperhatikan dengan lebih cermat pada bola yang diayun melingkar akan dijumpai sudut θ yang dibentuk oleh tali dengan sumbu vertikal sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar 12.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Gambar 12: Diagram gaya pada bola yang diayun melingkar di bidang mendatar horizontal.

Semakin besar kelajuan linear bola (v) maka sudut θ akan semakin besar namun tidak akan pernah sanggup mencapai 90°.

Sebab dibutuhkan kelajuan linear (v) yang besarnya tak berhingga untuk mencapai sudut tersebut.

Oleh karena itu akan selalu ada gaya Tz yang menarik bola dalam arah vertikal ke atas.

Gaya Tz merupakan komponen vertikal gaya tegangan tali T, atau

Tz = T cos(θ)

(64)

Gaya tegangan tali T menarik bola menuju pusat lingkaran.

Komponen horizontal gaya tegangan tali ialah

Tx = Ty = T sin(θ)

(65)

Jika sudut θ sangat dekat dengan 90° (θ ≈ 90°) maka sin(θ) ≈ 1 sehingga dapat dianggap Tx = Ty = T.

Pembahasan lebih lanjut tentang sudut θ pada ayunan bola akan diberikan pada Contoh 8.

Selanjutnya, jika bola memiliki massa m bergerak dengan kelajuan linear v dan menempuh lintasan gerak berupa lingkaran dengan jar-jari r maka dengan mengabaikan massa tali dan gaya hambat oleh udara, besarnya gaya tegangan tali sama dengan gaya sentripetal,

(66)

Contoh 8

Sebuah bola bermassa m diikat oleh tali yang ringan namun kuat.

Ujung tali yang lain diikatkan di langit-langit sehingga bola tergantung di langit-langit.

Panjang tali adalah l. Selanjutnya bola diayun untuk bergerak melingkar di bidang mendatar horizontal sebagaimana tampak dalam Gambar 13.

Besarnya sudut θ yang dibentuk oleh tali dan sumbu vertikal bergantung besarnya kelajuan linear bola (v).

Semakin besar kelajuan linear bola maka sudut θ akan semakin besar namun tidak akan pernah sanggup mencapai 90°. Mengapa sudut θ = 90° tidak dapat dicapai?

Pertanyaan tersebut akan terjawab dengan sedirinya setelah kita mengetahui hubungan antara kelajuan linear bola (v) dan sudut simpangan tali θ. Baca artikel sebelumnya!

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH. Gambar 13: Diagram gaya pada bola yang bergerak melingkar di bidang mendatar horizontal.

Gaya-gaya yang bekerja pada bola ialah gaya berat w = mg dan gaya tegangan tali T. Dan gaya berat menarik bola vertikal ke bawah. Gaya berat mendapat perlawanan oleh gaya Tz yang menarik bola ke atas.

Gaya Tz adalah komponen vertikal gaya tegangan tali T.

Jika akhirnya bola yang bergerak melingkar di bidang mendatar horizontal itu mencapai kesetimbangan gaya dalam arah vertikal maka

Tz = w

(67)

atau

T cos(θ) = mg

(68)

Menggunakan Persamaan (68) dapat diperoleh gaya tegangan tali

(69)

Selanjutnya, gaya yang menarik bola menuju pusat lingkaran ialah gaya sentripetal yang bersesuaian dengan gaya Ty, shingga

(70)

Gaya Ty adalah komponen horizontal gaya tegangan tali T. Baca artikel sebelumnya!

Sehingga Persamaan (70) dapat dituliskan sebagai

Menggunakan Persamaan (72) dapat diketahui kuadrat kelajuan linear bola adalah

(73)

sehingga

(74)

dengan r adalah jari-jari lingkaran dan θ adalah sudut simpangan tali.

Jika r tidak diketahui namun sudut simpangan tali (θ) dan panjang tali (l) diketahui maka jari-jari lingkaran dapat dinyatakan sebagai

r = l sin(θ)

(75)

Substitusikan Persamaan (75) ke Persamaan (74), diperoleh

(76)

Tampak dari Persamaan (76), jika θ ≈ 90° maka cos(θ) ≈ 0, akibatnya kelajuan linear bola v ≈ ∞ (mendekati tak berhingga). Simbol ”≈” mempunyai arti ”mendekati” atau ”hampir”.

Contoh 9 DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Sebuah bola terikat oleh tali diputar-putar sehingga membentuk lintasan gerak berupa lingkaran di bidang mendatar vertikal sebagaimana tampak dalam Gambar 14. Baca artikel sebelumnya!

Oleh karena gaya berat w selalu mengarah ke bawah sedangkan gaya tegangan tali T selalu mengarah ke pusat lingkaran maka besarnya gaya tegangan tali senantiasa berubah sepanjang lintasan gerak melingkar bola.

Sebagai contoh akan ditunjukkan besarnya gaya tegangan tali T ketika bola berada di posisi A, B dan C.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH. Gambar 14: Diagram gaya pada bola yang bergerak melingkar di bidang mendatar vertikal.

• Bola di posisi A. Posisi A merupakan posisi bola di dasar lingkaran. DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Resultan gaya yang bekerja pada bola saat di dasar lingkaran ialah

Fs = T – w

(77)

dengan Fs adalah gaya sentripetal, T adalah gaya tegangan tali dan w = mg adalah gaya berat.

Persamaan (77) dapat diuraikan menjadi

(78)

Besarnya gaya tegangan tali T saat bola berada di dasar lingkaran ialah

(79)

• Bola di posisi B. Posisi B merupakan posisi bola segaris horizontal dengan pusat lingkaran.

Resultan gaya yang bekerja pada bola saat segaris horizontal dengan pusat lingkaran ialah

Fs = T

(80)

atau

(81)

• Bola di posisi C. Posisi C merupakan posisi bola di puncak lingkaran.

Resultan gaya yang bekerja pada bola saat di puncak lingkaran ialah

Fs = T + w

(82)

Persamaan (82) dapat diuraikan menjadi

(83)

Besarnya gaya tegangan tali T saat bola berada di puncak lingkaran ialah

(84)

Posisi A dan C merupakan posisi ekstrim yakni posisi ketika gaya tegangan tali mencapai nilai paling tinggi dan paling rendah.

Pada posisi A gaya tegangan tali mencapai nilai tertinggi.

Artinya jika gaya ikat antar molekul tali secara keseluruhan tidak sanggup mengimbangi gaya tegangan tali yang timbul maka tali akan putus. DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Sebaliknya, pada posisi C gaya tegangan tali mencapai nilai terendah. DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

Artinya jika laju ayunan (v) kurang dari nilai minimum tertentu maka bola tidak akan sanggup mencapai posisi C.

Ketika bola tidak sanggup mencapai posisi C maka otomatis bola mengalami gerak jatuh bebas.

Berapakah laju minimum yang diperlukan bola agar sanggup mencapai posisi C?

Laju minimum diperoleh ketika gaya tegangan tali di puncak lingkaran sama dengan nol sehingga gaya sentripetal yang dialami bola hanya berasal dari gaya berat. Baca artikel sebelumnya!

Menggunakan Persamaan (84), keadaan tersebut dapat dinyatakan sebagai

(85)

sehingga diperoleh laju minimum vmin yang diperlukan sebesar

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

(86)

BERSAMBUNG KE DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEBELAS

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH, FISIKA DASR 1, PENERAPAN HUKUM NEWTON, MESIN ATWOOD. Ditulis oleh Andri Sofyan Husein, S.Si, M.Si.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

/in /by

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

2. Benda di bidang miring DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

Contoh 4

Sebuah balok berada di bidang miring yang licin dengan sudut kemiringan sebesar θ sebagaimana tampak dalam Gambar 4.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

Gambar 4: Diagram gaya sebuah balok pada bidang miring. Baca artikel sebelumnya!

Gaya berat balok (w) yang berada di bidang miring dapat diuraikan menjadi dua komponen yang saling tegak lurus.

Komponen gaya berat balok yang sejajar bidang miring (searah sumbu-x) ialah w sin(θ) sedangkan komponen gaya berat balok yang tegak lurus bidang miring (searah sumbu-y) ialah w cos(θ).

Gaya-gaya yang bekerja pada balok dalam arah tegak lurus bidang miring (searah sumbu-y) ialah gaya berat dan gaya normal.

Oleh karena balok tidak mengalami gerak dalam arah tegak lurus bidang miring maka balok berada pada kesetimbang gaya dalam arah itu.

Resultan gaya pada balok dalam arah tegak lurus bidang miring ialah

ΣFy = 0

(30)

atau DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

N – w cos(θ) = 0

(31)

Selanjutnya, oleh karena kedua permukaan benda yang bersentuhan tersebut sangatlah licin maka gaya gesek antara balok dengan bidang miring dapat diabaikan.

Jika balok meluncur ke kiri dengan percepatan sebesar ax maka resultan gaya pada balok yang sejajar bidang miring ialah

ΣFx = max

(32)

atau DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

w sin(θ) = max

(33)

Mengingat definisi gaya berat ialah w = mg, maka dapat diketahui besarnya percepatan gerak balok

ax = g sin(θ)

(34)

Contoh 5

Sebuah balok berada di bidang miring yang licin dengan sudut kemiringan sebesar θ ditarik oleh gaya aksi sebagaimana tampak dalam Gambar 5.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

Gambar 5: Diagram gaya sebuah balok pada bidang miring. Baca artikel sebelumnya!

Gaya berat balok (w) yang berada di bidang miring dapat diuraikan menjadi dua komponen yang saling tegak lurus.

Komponen gaya berat balok yang sejajar bidang miring (searah sumbu-x) ialah wx = w sin(θ) sedangkan komponen gaya berat balok yang tegak lurus bidang miring (searah sumbu-y) ialah wy = w cos(θ).

Gaya aksi (Faksi ) yang dialami balok membentuk sudut α terhadap bidang miring.

Oleh karena itu gaya aksi dapat diuraikan menjadi dua komponen yang saling tegak lurus.

Komponen gaya aksi yang sejajar permukaan bidang miring (searah sumbu-x) ialah Fx = Faksi cos(α) sedangkan komponen gaya aksi yang tegak lurus bidang miring (searah sumbu-y) ialah Fy = Faksi sin(α).

Secara umum resultan gaya pada balok dalam arah tegak lurus bidang miring ialah

ΣFy = may

(35)

atau

Fy + N – wy = may

(36)

Persamaan (36) dapat dijabarkan menjadi

Faksi sin(α) + N – w cos(θ) = may

(37)

Secara umum resultan gaya pada balok dalam arah sejajar bidang miring ialah

ΣFx = max

(38)

atau

Fx + wx = max

(39)

Persamaan (39) dapat dijabarkan menjadi

Faksi cos(α) + w sin(θ) = max

(40)

Persamaan (40) dan (37) menyatakan resultan gaya yang bekerja pada balok dalam situasi umum yakni mencakup seluruh situasi yang mungkin terjadi. Baca artikel sebelumnya!

Misalnya diketahui massa balok 0,5 kg, percepatan gravitasi 10 m/s², gaya aksi Faksi = 5 N, dan sudut kemiringan bidang adalah θ = 30°.

Resultan gaya pada balok yang bekerja searah sumbu-x dan sumbu-y ialah:

a. Resultan gaya searah sumbu-x. Resultan gaya searah sumbu-x dapat menyebabkan balok mengalami gerak horizontal.
Gerak horizontal yang dimaksudkan di sini dapat berupa gerak horizontal ke kiri atau ke kanan bergantung sudut gaya aksi (α) yang diberikan.
Persamaan gerak horizontal balok dinyatakan oleh Persamaan (40).
Susbtitusikan Faksi = 5 N, w 5 N, θ  =30 ° ke dalam Persamaan (40) didapatkan
DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

(41)

Substitusikan m = 0, 5 kg ke Persamaan (41) diperoleh percepatan gerak horzontal balok ialah

ax =10 cos(α) + 5

(42)

Jika 10 cos(α) + 5 > 0 maka ax > 0 atau balok bergerak horizontal ke kiri sedangkan jika 10 cos(α) + 5 < 0 maka ax < 0 atau balok bergerak horzontal ke kanan.

Jika 10 cos(α) + 5 = 0 maka ax = 0 atau balok tidak mengalami gerak horizontal.

Misalnya diberikan sudut gaya aksi dalam rentang 0° < α < 180°.

Balok mengalami gerak horizontal ke kiri jika

10 cos(α) + 5 > 0

(43)

selanjutnya diperoleh

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

(44)

atau

(45)

Simbol memiliki arti operasi invers fungsi cosinus.

Pertidaksamaan (45) memiliki jawaban berupa himpunan penyelesaian yakni himpunan nilai-nilai α yang mematuhi   Pertidaksamaan (45) atau (44).

Jawaban sebuah pertidaksamaan diperoleh pertama-tama dengan memisalkan pertidaksamaan itu adalah sebuah persamaan, yakni

(46)

Sehingga diperoleh jawaban (buka tabel Trigonometri Anda)

α = 120° atau 240°

(47)

Mengingat α dibatasi pada 0° < α < 180° maka jawaban α = 240° dapat diabaikan.

Selanjutnya menggunakan garis bilangan tampak bahwa sudut α = 120° membagi garis bilangan α menjadi dua wilayah (domain) sebagaimana tampak dalam Gambar 6. Baca artikel sebelumnya!

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN. Gambar 6: Wilayah I dan II pada garis bilangan α.

Wilayah I merupakan himpunan nilai-nilai α kurang dari 120° atau 0° < α < 120° sedangkan wilayah II merupakan himpunan nilai-nilai α lebih dari 120° atau 120° < α < 180°.

Misalnya dipilih salah satu anggota himpunan wilayah I yakni α = 90°. Substitusikan nilai tersebut ke Pertidaksamaan (44) diperoleh,

Apakah 0 lebih besar dari Iya. Oleh karena itu himpunan penyelesaian dari Pertidaksamaan (44) atau (45) berada di wilayah I yakni 0° <  α < 120°.

Jika masih ragu dapat dipilih salah satu anggota himpunan wilayah II. Misalnya dipilih α = 135°.

Substitusikan nilai tersebut ke Pertidaksamaan (44) diperoleh, cos(135) lebih besar dari Tidak.

Oleh karena itu himpunan penyelesaian Pertidaksamaan (44) atau (45) bukan berada di wilayah II.

Menggunakan hasil-hasil di atas dapat diketahui gerak horizontal balok ke kiri terjadi jika 0° < α < 120°.

Selanjutnya melalui langkah-langkah yang sama dapat diketahui gerak horizontal balok ke kanan terjadi jika 120° < α < 180°.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN. Gambar 7: Kebergantungan arah percepatan gerak horizontal balok
terhadap sudut gaya aksi.

• Resultan gaya searah sumbu-y. Resultan gaya searah sumbu-y dapat menyebabkan balok mengalami gerak vertikal ke atas.

Susbtitusikan Faksi = 5 N, w = 5 N, θ = 30° ke dalam Persamaan (37) didapatkan

(48)

Substitusikan m = 0, 5 kg ke Persamaan (48) diperoleh percepatan gerak vertikal balok ialah

ay = 10 sin(α) + 2N – 5√3

(49)

Jika 10 sin(α) + 2N > 5 √3 maka ay > 0 atau balok bergerak vertikal ke atas sedangkan jika 10 sin(α) + 2N = 5 √3 maka ay = 0 atau balok tidak mengalami gerak vertikal. Baca artikel sebelumnya!

Misalnya diberikan rentang sudut gaya aksi 0° < α < 180°

Balok tidak mengalami gerak vertikal ke atas jika ay = 0.

Menggunakan Persamaan (49) dapat diperoleh

10 sin(α) + 2N – 5√3 = 0

(50)

atau

(51)

Oleh karena balok tidak mengalami gerak vertikal ke atas maka gaya N > 0 (balok menyentuh bidang miring), sehingga diperoleh pertidaksamaan berikut

(52)

selanjutya diperoleh

(53)

atau

(54)

Sebagaimana contoh sebelumnya, jawaban sebuah pertidaksamaan diperoleh pertama-tama dengan memisalkan pertidaksamaan itu adalah sebuah persamaan, yakni

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

(55)

Sehingga diperoleh jawaban (buka tabel Trigonometri Anda)

α = 60° atau 120°

(56)

Selanjutnya menggunakan garis bilangan tampak bahwa sudut α = 60° dan 120° membagi garis bilangan α menjadi tiga wilayah (domain) sebagaimana tampak dalam Gambar 8.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN. Gambar 8: Wilayah I, II dan III pada garis bilangan α.

Selanjutnya dapat dipilih salah satu anggota himpunan wilayah I misalnya α = 30°. Substitusikan nilai tersebut ke Pertidaksamaan (53) diperoleh, sin(30) <

Apakah lebih kecil dari Iya. Selanjutnya dapat dipilih salah satu anggota himpunan wilayah II misalnya α = 90°.

Substitusikan nilai tersebut ke Pertidaksamaan (53) diperoleh, Apakah lebih kecil dari Tidak. Selanjutnya dapat dipilih salah satu anggota himpunan wilayah III misalnya α = 135°.

Substitusikan nilai tersebut ke Pertidaksamaan (53) diperoleh,

Apakah lebih kecil dari Iya.

Menggunakan hasil-hasil tersebut di atas dapat diketahui bahwa balok tidak mengalami gerak vertikal ke atas jika 0° < α < 60° atau 120° < α < 180°.

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN. Gambar 9: Kebergantungan percepatan gerak vertikal balok terha-
dap sudut gaya aksi.

Selanjutnya dapat diduga gerak vertikal ke atas terjadi pada balok jika 60° < α < 120°. Baca artikel sebelumnya!

Sebagai bukti substitusikan α = 90° dan N = 0 (balok tidak menyentuh bidang miring) ke Persamaan (49), diperoleh DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN 

BERSAMBUNG KE DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEPULUH

DINAMIKA PARTIKEL BAGIAN SEMBILAN, FISIKA DASAR 1, PENERAPAN HUKUM NEWTON. Ditulis oleh Andri Sofyan Husein, S.Si, M.Si. Guru di BIMBELQ.