RUMUS GANDA UNTUK COSINUS, SINUS, DAN TANGEN

 Rumus Sinus, COSINUS, dan Tangen untuk Sudut GANDA

DISSIPASI DAYA LISTRIK

B.     PERUBAHAN ENERGI LISTRIK

Saat ini penggunaan energi listrik semakin sangat dibutuhkan dalam segala aspek kehidupan manusia. Perubahan energi (konversi energi) listrik dapat kita lihat dalam kehidupan kita.

Contoh :

    1.      Energi listrik menjadi energi kalor

· Setrika listrik

· Solder listrik

· Mesin pengering rambut (hair dryer)

· Dan lain – lain

 2.      Energi listrik menjadi energi cahaya

· Lampu penerangan rumah

· Lampu penerangan jalan

· Dan lain – lain

 3.      Energi listrik menjadi energi kinetik

· Kipas angin

· Mesin cuci

· Dan lain – lain

4.      Energi listrik menjadi energi lainnya

 
Rumus konversi energi listrik
Pada kesempatan ini, kita akan menghitung konversi energi listrik menjadi kalor. Jika menjadi energi kalor, berarti terjadi perubahan suhu.

Contoh 01 :

Karena suhu di daerah Brastagi pada pagi hari airnya sangat dingin, Anto yang tinggal di Jakarta selalu mandi di pagi hari dengan air hangat ketika liburan di Brastagi. Ketika mandi, Anto menggunakan 60 liter air yang suhu awalnya 15⁰C. Ia memanaskan air ini sampai suhunya 35⁰C dengan menyalakan pemanas air 1,5 kW. Berapa lama ia harus menunggu untuk mandi air hangat di pagi hari? (kalor jenis air 4200 J.kg ^{– 1} (⁰C)^{- 1} ).

 

Pembahasan :

Diketahui :

Vol.air = 60 liter

Perubahan suhu, ∆T = (35 – 15 )⁰C = 20⁰C

Daya listrik, P = 1,5 kW = 1500 watt

 

Ditanya : lamanya waktu pemanasan, t = … ? 

Penyelesaian : 

Daya dissipasi :

Daya yang dipakai oleh alat – alat listrik ketika dipasang dengan sumber listrik. 

Spesifikasi  lampu :

Lampu akan menyala dengan baik jika dipasangkan pada sumber tegangan 220 volt. Jika dipasang di bawah tegangan 220 volt, maka lampu akan menyala redup. Dan sebaliknya lampu menyala sangat terang diluar batas kemudian padam.

Lampu akan menyala dengan mengkonsumsi energi listrik sebesar 20 Joule tiap detik. 

Contoh 02 :

Sebuah lampu memiliki spek 100W/220V dan terpasang pada tegangan sumber PLN dengan tegangan 200 volt. Maka dissipasi yang dipakai lampu tersebut.

 

Pembahasan : 

Contoh 03 :

(tes seleksi Olimpiade Sains Kabupaten/kota 2004)

Sebuah bola lampu mempunyai hambatan 10 ohm dan kuat arus 2,0A dinyalakan selama 5 menit. Hitunglah tegangan listrik, energi listrik, dan daya listrik.

 

Pembahasan : 

Penghitungan rekening listrik

 

Dalam penghitungan pemakaian listrik di rumah atau rekening listrik menggunakan satuan kWh. Rekening listrik dapat dihitung dengan mempertimbangkan biaya abodement atau tanpa biaya abodement. Biaya abodement yang dimaksudkan, biaya dasar yang sudah dikenakan PLN kepada tiap pelanggan.

 

Contoh 03 :

Dalam sebuah rumah terdapat 4 buah lampu 20 W, 2 buah lampu 60 W, dan sebuah TV 60 W. Setiap hari dinyalakan selama 4 jam. Berapakah biaya yang harus dibayarkan selama 1 bulan (30 hari). Jika 1 kWh = Rp 300,00 dan biaya beban rumah tersebut adalah Rp 10.000,00

 

Pembahasan : 

Rekening listrik yang dipakai :

 

10 SOAL LISTRIK STATIS - 10 (SMP)

Pilihan Berganda

1. Benda A menolak benda B, benda B menarik benda C, dan benda C menarik

    benda D. 

    Benda C bermuatan positif maka ……

    A. benda A positif, B negatif, dan D positif.

    B. benda A negatif, B positif, dan D positif.

    C. benda A positif, B positif, dan D negatif.

    D. benda A negatif, B negatif, dan D negatif.

    

    Pembahasan :

    Merah = tolak menolak, berarti muatan sejenis

    Biru = tarik menarik, berarti muatan berbeda jenis

    Dari soal diberikan muatan C positip, maka D negatip

    B tarik – menarik dengan C (positip), maka B negatip

    A tolak – menolak dengan B (negatip), maka A negatip

    Kunci : D

2. Berikut ini adalah beberapa metoda untuk memberikan muatan pada suatu

    benda, kecuali ..........

    A. metoda gesekan

    B. metoda konduksi

    C. metoda induksi

    D. metoda isolasi

    Kunci : D

3. Yang dimaksud dengan induksi listrik adalah …..

    A. pemberian muatan listrik pada sebuah benda netral.

    B. pemisahan muatan listrik positif dan muatan negatif pada sebuah benda

        karena didekati oleh benda lain yang bermuatan.

    C. pengurangan muatan listrik pada sebuah benda.

    D. penetralan sebuah benda yang bermuatan listrik

    Pembahasan :

Saat benda bermuatan positip (+) didekatkan terhadap benda netral. Hasilnya benda netral tadi berubah dengan keadaan muatannya terdistribusi terpisah. Bagian negatip berada pada sisi kiri benda netral, sebab benda yang mendekatinya bermuatan positip. Sedangkan sisi kanan benda netral terdistribusi muatan positip, sebab muatannya sejenis dengan benda yang mendekati benda netral tersebut.

Catatan : benda netral bukan berarti tidak bermuatan, benda netral karena jumlah muatan positip dengan negatipnya sama.

Kunci : B

4. Kumpulan zat yang termasuk konduktor adalah .......

    A. tembaga, aluminium, dan plastik

    B. tembaga, seng, dan karet

    C. perak, aluminium, dan seng

    D. tembaga, karet, dan seng

    Pembahasan :

    Secara umum yang tergolong konduktor adalah logam. Jadi dari opsi di atas 

    yang termasuk konduktor : perak, aluminium, dan seng.

    Kunci : C

5. Perhatikan gambar di bawah iniKegiatan di samping ini mengakibatkan 

    sisir plastik bermuatan listrik ........

A. positif karena elektron dari rambut mengalir ke plastik

B. positif, karena elektron dari plastik mengalir ke rambut

C. negatif, karena elektron dari rambut mengalir ke plastik

D. negatif, karena elektron dari plastik mengalir ke rambut

Pembahasan :

Ketika kita menggunakan sisir yang terbuat dari plastik untuk menyisir rambut kering. Maka muatan negatip yang ada pada rambut kering menempel di sisir plastik.

Kunci : C

6. Sebuah elektroskop diberi muatan negatif. Apabila didekati oleh benda

    yang bermuatan negatif, daun-daun elektroskop akan ……

A. makin membuka.

B. makin menutup.

C. tetap seperti semula.

D. menjadi netral.

Pembahasan :

Elektroskop elektron (elektroskop negatip) sebelum didekati benda positip maupun negatip, daun elektroskopnya sudah mekar. Dan apabila suatu benda yang mau dideteksi muatannya didekatkan. Jika daun elektroskop menutup, maka benda yang didekatkan tersebut adalah benda bermuatan positip. Dan jika benda yang didekatkan membuat daun elektroskop makin mekar, maka benda yang didekatkan dengan elektroskop elektron adalah benda bermuatan negatip. Sebab terjadi gaya tolak – menolak pada daun elektroskop elektron.

Kunci : A

7. Batang kaca yang bermuatan listrik positip bila digosok dengan kain sutera,

    karena ........

    A. tidak ada perpindahan elektron

    B. elektron dari kain sutera dan batang pindah bersama-sama

    C. elektron dari kain sutera pindah ke batang kaca

    D. elektron dari batang kaca pindah ke kain sutera

    Pembahasan :

Jika batang kaca yang buram akibat debu, debu merupakan muatan elektron. Lalu digosok dengan kain sutera, maka debu dari kaca akan menempel pada kain sutera. Sementara setelah digosok dengan kain sutera, kaca akan menjadi mengkilap sebab debu telah berpindah dan menempel ke kain sutera.

Kunci : D

8. Dua buah muatan listrik + 2Q dan - 3Q terpisah sejauh 2R, tarik-menarik

    dengan gaya listrik sebesar F. Jika muatan listrik diubah menjadi + 3Q dan

    – 6Q dan terpisah sejauh 3R, maka gaya listrik tarik-menariknya menjadi

     ..........

    Pembahasan :

    Diketahui :

    Ditanya : F2 = … ?

    Jawab :

    Kunci : D

9. Gaya tarik menarik antara dua benda bermuatan tidak sejenis sebesar.F 

  . Jika jarak kedua muatan itu dibuat 5 kali semula, gaya tarik-menarik antara 

    kedua muatan menjadi ......

Pembahasan :

Diketahui :

Muatan tidak disebutkan berubah, yang disebutkan berubah adalah jarak dan besar gaya tarik – menarik diantara dua jeni muatan tidak sejenis.

Ditanya : F2 = … ?

Jawab :

Kunci : C

10. Dua buah muatan listrik + 2Q dan - Q terpisah sejauh 2R, tarik-menarik

     dengan gaya listrik sebesar F. Jika muatan listrik diubah menjadi + 2Q dan

     – 2Q dan terpisah sejauh 6R, maka gaya listrik tarik-menariknya menjadi 

       ..........

Pembahasan :

10 SOAL LATIHAN MANDIRI ENERGI DAN DAYA LISTRIK

1. Jika solder listrik yang bertegangan 120 volt dilalui arus 

    2 A selama 1 detik, maka besar energi kalor yang timbul 

    adalah ...... J

    A. 30
    B. 60
    C. 240
    D. 450

( Ebtanas 1991 )

2. Sebuah peralatan listrik dipasang pada tegangan 200 volt. 

    Jika kuat arus listrik yang digunakan adalah 2 A dan dipakai 

    selama 5 menit, maka besar energi listriknya adalah ....... J 

    A. 400
    B. 1.000
    C. 2.000
    D. 120.000

( UAN 2002 )

3. Energi yang dipakai seterika selama 1 menit sebesar 33 KJ 

    dipasang pada tegangan 220 volt, maka kuat arus listrik yang 

    melalui seterika adalah ....... A 

    A. 0,067
    B. 0,4
    C. 2,5
    D. 15

( UAN 2002 )

4. Sebuah lampu bohlam yang hambatannya 50 Ω dihubungkan 

    dengan jaringan listrik bertegangan 100 volt. Bila dinyalakan 

    selama 10 menit, maka energi listrik yang terpakai adalah ..... 

    A. 200 J
    B. 20.000 J
    C. 120.000 J
    D. 1.200.000 J

( UAN 2002 )

5. AC 750 watt, seterika 350 watt, lampu 60 watt, kompor listrik 

    500 watt. Pemakaian selama 3 jam dengan tegangan 220 volt. 

    Alat listrik yang menggunakan energi yang paling besar 

    adalah ........ 

    A. AC
    B. seterika listrik
    C. lampu
    D. kompor

( Ebtanas 1994 )

6. Sebuah bola lampu bertuliskan 60 W- 120 V. Bila lampu itu 

    dinyalakan dengan tegangan yang tepat selama 1 menit, 

    maka energi yang dihasilkan adalah ..... J. 

    A. 600
    B. 1.800
    C. 3.600
    D. 6.000

( Ebtanas 1995 )

7. Sebuah lampu bertuliskan 120 V - 40 W. 

    Berapakah energi listrik yang dipakai lampu 

    itu dalam 1 jam ? 

    A. 124.000 J
    B. 144.000 J
    C. 134.000 J
    D. 108.000 J

( Ebtanas 1985 )

8. Sebuah sekering dipasang pada tegangan 250 V 

    menyebabkan arus mengalir 2 A. 

    Berapa daya sekering ?
    A. 2 W
    B. 250 W
    C. 125 W
    D. 500 W

( Ebtanas 1990 )

9. Pada suatu penghantar mengalir arus sebesar 0,25 A 

    pada tegangan 220 volt. Besar daya penghantar tersebut 

    adalah ...... watt. 

    A. 55
    B. 165
    C. 275
    D. 880

( Ebtanas 1998 )

10. Perhatikan gambar di bawah ini !



Berdasarkan gambar di atas, daya listrik yang 

dihasilkan sebesar ......
A. 10 watt
B. 5 watt
C. 2 watt
D. 1 watt

( Ebtanas 1993 )


Penyelesaiannya menyusul.

KONSEP BEJANA BERHUBUNGAN

Konsep bejana berhubungan = permukaan zat cair yang 

sejenis dalam suatu berjana berhubungan selalu mendatar 

dan sama tinggi.

 

Untuk zat cair sejenis 

Untuk zat cair yang berbeda jenis 

Contoh 01 

Sebuah pipa U mula – mula diisi raksa yang memiliki massa jenis 13 600 kg/m³. Kemudian diisi air yang memiliki massa jenis 1000 kg/m³. Jika air mengisi pipa kiri sepanjang 20 cm. Berapa selisih ketinggian zat cair dalam kedua pipa.

 

Pembahasan : 

TEKANAN PADA ZAT PADAT SMP KELAS 8

 

TEKANAN

A. Tekanan pada zat padat 

Defenisi tekanan (P) : Besar gaya per satuan luas

Catatan : F merupakan vektor tetapi tekanan besaran skalar

 

Contoh 01 :

Seekor gajah beratnya 40 000 N berdiri dengan satu kaki yang 

luas tapaknya 1000 cm². Berapa tekanan yang dilakukan 

kaki gajah pada tanah. 

Pembahasan :

 

Luas tapak kaki gajah yang berdiri di atas tanah

1000 cm² = 10 ^{– 1} m²

Contoh 02 :

Seorang pria dengan massa 80 kg menggunakan sepatu 

dengan ukuran alas sepatu tertentu. Ketika pria itu melangkah 

pada lantai dan seluruh berat badanya ditumpu oleh salah 

satu sepatunya, ia memberikan tekanan 40 kPa pada lantai. 

Hitung luas alas sepatu pria itu dalam sentimeter persegi.

 

Pembahasan :

 

Gaya berat badan si pria, 

Luas alas sepatu ( 1 buah ), 

Contoh 03 :

Massa sebuah balok beton berukuran 0,5 m x 1,0 m x 2,0 m 

adalah 2600 kg. Berapa tekanan maksimum yang dapat 

dikerjakan beton pada tanah? 

(percepatan gravitasi bumi, g = 10 m.s ^{– 2} )

 

Pembahasan : 

Cara mencari tekanan maksimum, cari luas bidang tekan 

yang paling kecil. Dan sebaliknya untuk mencari tekanan 

minimum adalah cari luas yang maksimum. 

Tugas :

 

    1.   Berapa besar gaya yang bekerja pada daerah 

        seluas 200 dm² agar menghasilkan tekanan 30 Pa.

    2.   Dua balok yang beratnya sama 48N berdiri pada lantai, 

        seperti ditunjukkan pada gambar. Tentukan tekanan 

        yang dikerjakan masing – masing balok pada lantai. 

        Berikan kesimpulan kamu