punya aris

Alat berat beserta fungsi kegunaannya

 

          Nama : aris setiawan

          Kelas: 2 tkr 3

          Mapel: Keselamatan kerja (KK)

 

Macam - Macam Alat Berat dan Fungsinya

Sekarang ini dengan adanya alat berat dalam proyek-proyek dewasa ini baik proyek konstruksi maupun proyek manufaktur sangatlah penting guna menunjang pemerintah baik dalam pembangunan infastruktur maupun dalam eksplore hasil-hasil tambang, misalnya semen dan batubara. Keuntungan-keuntungan dengan menggunakan alat-alat berat antara lain waktu yang sangat cepat, tenaga yang besar dan nilai-nilai ekonomis.

Penggunaan alat berat yang kurang tepat dengan kondisi dan situasi lapangan pekerjaan akan berpengaruh berupa kerugian antara lain rendahnya produksi, tidak tercapainya jadwal atau target yang telah ditentukan atau kerugian biaya perbaikan yang tidak semestinya. Oleh karena itu, sebelum menentukan tipe dan jumlah peralatan dan attachmentnya sebaiknya dipahami terlebih dahulu fungsi dan aplikasinya.

Berikut Kami share macam-macam alat berat beserta fungsinya, agar dapat dipahami dalam penggunaannya sebelum anda memesan alat berat di Supplier Suku Cadang Alat Berat.

1. Pengertian Alat-alat berat
Alat-alat berat (yang sering dikenal di dalam ilmu Teknik Sipil) merupakan alat yang digunakan untuk membantu manusia dalam melakukan pekerjaan pembangunan suatu struktur bangunan. Alat berat merupakan faktor pentingdidalam proyek, terutama proyek-proyek konstruksi maupun pertambangan dankegiatan lainnya dengan skala yang besar (Rostiyanti 2009)

Tujuan dari penggunaan alat-alat berat tersebut adalah untuk memudahkan manusia dalam mengerjakan pekerjaannya, sehingga hasil yang diharapkan dapat tercapai dengan lebih mudah dengan waktu yang relatif lebih singkat.

Alat berat yang umum dipakai dalam proyek kostruksi antara lain :
- Dozer,
- Alat gali (excavator) seperti backhoe, front shovel, clamshell;
- Alat pengangkut seperti loader, truck dan conveyor belt;
- Alat pemadat tanah seperti roller dan compactor, dan lain lain.

2. Klasifikasi alat-alat berat
Alat berat juga dapat dikategorikan ke dalam beberapa klasifikasi. Klasifikasi tersebut adalah klasifikasi fungsional alat berat dan klasifikasi operasional alat berat.

2.1. Klasifikasi Fungsional Alat Berat
Yang dimaksud dengan klasifikasi fungsional alat adalah pembagian alat tersebutberdasarkan fungsi-fungsi utama alat. Berdasarkan fungsinya alat berat dapatdibagi atas berikut ini (Rostiyanti 2009)

a. Alat Pengolah Lahan
Kondisi lahan proyek kadang-kadang masih merupakan lahan asli yang harus dipersiapkan sebelum lahan tersebut mulai diolah. Jika pada lahan masih terdapat semak atau pepohonan maka pembukaan lahan dapat dilakukan dengan menggunakan dozer. Untuk pengangkatan lapisan tanah paling atas dapat digunakan scraper. Sedangkan untuk pembentukan permukaan supaya rata selain dozer dapat digunakan juga motor grader.

Bulldozer dapat dibedakan menjadi dua yakni menggunakan roda kelabang (Crawler Tractor Dozer) dan Buldoser yang menggunakan roda karet (Wheel Tractor Dozer). Pada dasarnya Buldoser menggunakan traktor sebagai tempat dudukan penggerak utama, tetapi lazimnya traktor tersebut dilengkapi dengan sudu sehingga dapat berfungsi sebagai Buldoser yang bisa untuk menggusur tanah.

Buldoser digunakan sebagai alat pendorong tanah lurus ke dapan maupun ke samping, tergantung pada sumbu kendaraannya. Untuk pekerjaan di rawa digunakan jenis Buldoser khusus yang disebut Swamp Bulldozer.

b. Alat Penggali
Jenis alat ini dikenal juga dengan istilah excavator. Beberapa alat berat digunakan untuk menggali tanah dan batuan. Yang termasuk didalam kategori ini adalah front shovel, backhoe, dragline, dan clamshell.Bulldozer dapat dibedakan menjadi dua yakni menggunakan roda kelabang (Crawler Tractor Dozer) dan Buldoser yang menggunakan roda karet (Wheel Tractor Dozer). Pada dasarnya Buldoser menggunakan traktor sebagai tempat dudukan penggerak utama, tetapi lazimnya traktor tersebut dilengkapi dengan sudu sehingga dapat berfungsi sebagai Buldoser yang bisa untuk menggusur tanah.

Buldoser digunakan sebagai alat pendorong tanah lurus ke dapan maupun ke samping, tergantung pada sumbu kendaraannya. Untuk pekerjaan di rawa digunakan jenis Buldoser khusus yang disebut Swamp Bulldozer.

c. Alat Pengangkut Material
Crane termasuk di dalam kategori alat pengangkut material, karena alat ini dapat mengangkut material secara vertical dan kemudian memindahkannya secara horizontal pada jarak jangkau yang relatif kecil. Untuk pengangkutan material lepas (loose material) dengan jarak tempuh yang relatif jauh, alat yang digunakan dapat berupa belt, truck dan wagon. Alat-alat ini memerlukan alat lain yang membantu memuat material ke dalamnya.

d. Alat Pemindahan Material
Yang termasuk dalam kategori ini adalah alat yang biasanya tidak digunakan sebagai alat transportasi tetapi digunakan untuk memindahkan material dari satu alat ke alat yang lain. Loader dan dozer adalah alat pemindahan material.

e. Alat Pemadat
Jika pada suatu lahan dilakukan penimbunan maka pada lahan tersebut perlu dilakukan pemadatan. Pemadatan juga dilakukan untuk pembuatan jalan, baik untuk jalan tanah dan jalan dengan perkerasan lentur maupun perkerasan kaku. Yang termasuk sebagai alat pemadat adalah tamping roller, pneumatictiredroller, compactor, dan lain-lain. Pekerjaan pembuatan landasan pesawat terbang, jalan raya, tanggul sungai dan sebagainya tanah perlu dipadatkan semaksimal mungkin. Pekerjaan pemadatan tanah dalam skala kecil pemadatan tanah dapat dilakukan dengan cara menggenangi dan membiarkan tanah menyusust dengan sendirinya, namun cara ini perlu waktu lama dan hasilnya kurang sempurna; agar tanah benar-benar mampat secara sempurna diperlukan cara-cara mekanis untuk pemadatan tanah.

Pemadatan tanah secara mekanis umumnya dilakukan dengan menggunakan mesin penggilas (Roller); klasifikasi Roller yang dikenal antara lain adalah:
- Berdasarkan cara geraknya; ada yang bergerak sendiri, tapi ada juga yang harus ditarik traktor.
- Berdasarkan bahan roda penggilasnya, ada yang terbuat dari baja (SteelWheel) dan ada yang terbuat dari karet (pneumatic).
- Dilihat dari bentuk permukaan roda; ada yang punya permukaan halus (plain), bersegmen, berbentuk grid, berbentuk kaki domba, dan sebagainya.
- Dilihat dari susunan roda gilasnya; ada yang dengan roda tiga (Three Wheel), roda dua (Tandem Roller), dan Three Axle Tandem Roller.
- Alat pemadat yang menggunakan penggetar (vibrator).

f. Alat Pemroses Material
Alat ini dipakai untuk mengubah batuan dan mineral alam menjadi suatu bentuk dan ukuran yang diinginkan. Hasil dari alat ini misalnya adalah batuan bergradasi, semen, beton, dan aspal. Yang termasuk didalam alat ini adalah crusher dan concrete mixer truck. Alat yang dapat mencampur material-material di atas juga dikategorikan ke dalam alat pemroses material seperti concretebatch plant dan asphalt mixing plant.
g. Alat Penempatan Akhir Material
Alat digolongkan pada kategori ini karena fungsinya yaitu untuk menempatkan material pada tempat yang telah ditentukan. Ditempat atau lokasi ini material disebarkan secara merata dan dipadatkan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan. Yang termasuk di dalam kategori ini adalah concrete spreader, asphalt paver, motor grader, dan alat pemadat.

Contoh gambar-gambar alat berat.

1.Dozzer

2.Backhoe

3.Truk

4.Loader

5.Tandem Roller

6.Concrete Mixer Truck

7.Asphalt Paver

8. Crawlercrane

9. Tower Crane

10.Backhoe Loader

11. HIDRAULIC EXCAVATOR

12. MOTOR GRADER

Resultan gaya

(RESULTAN) GAYA
Beberapa gaya yang bekerja pada suatu benda dalam satu garis kerja dapat diganti oleh sebuah gaya yang dinamakan resultan gaya. (simbol R). Besarnya resultan gaya sama dengan jumlah aljabar gaya-gaya tersebut, secara matematis ditulis :

R = F1 + F2 + F3 + ... dst

Contoh :
a. Gaya yang searah :
Diketahui : F1= 5N F2 = 8N , maka besar resultanya adalah ...
 
Jawab : R = F1 + F2
  = 5N + 8N
 = 13 N
b. Gaya berlawanan arah
Diketahui : F1 = 5N F2 = 10N , maka besar resultan gayanya adalah ...

Jawab : R = F2 – F1
 = 10N – 5N
 = 5 N
c. Gaya yang setimbang
Diketahui : F1 = 12N F2 = 12 N , maka besar resultan gayanya adalah ...

Jawab : R = F2 – F1
 = 12N – 12N
 = 0 N, jadi resultan gaya yang setimbang adalah 0 (nol)

6. KESEIMBANGAN BENDA
a. Suatu benda dikatakan seimbang apabila tidak melakukan gerak, baik bergerak translasi (lurus) atau bergerak rotasi (berputar).
b. Syarat keseimbangan benda :
 1. Resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol (∑F = 0)
 2. Tidak melakukan gerak putar atau gerak torsi (∑τ =0)
c. Jenis keseimbangan benda
1. Keseimbangan stabil, yaitu keseimbangan yang dialami benda dimana sesaat setelah gangguan kecil dihilangkan, benda akan kembali kekedudukan keseimbangan semula.
2. Keseimbangan labil, yaitu keseimbangan yang dialami benda dimana sesaat setelah gangguan kecil dihilangkan, benda tidak akan kembali kekedudukan keseimbangan semula
3. Keseimbangan netral, yaitu keseimbangan yang dialami benda dimana sesaat setelah gangguan kecil dihilangkan, benda tidak akan mempengaruhi keseimbangan benda.

1) Dua buah partikel bermuatan berjarak R satu sama lain dan terjadi gaya tarik-menarik sebesar F. Jika jarak antara kedua muatan dijadikan 4 R, tentukan nilai perbandingan besar gaya tarik-menarik yang terjadi antara kedua partikel terhadap kondisi awalnya!
Pembahasan


sehingga http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5C%5Cfrac%7BF_2%7D%7BF_1%7D=%5Cleft%28%5Cfrac%7Br_1%7D%7Br_2%7D%5Cright%29%5E2%5C%5C%5C%5Catau%5C%5C%5C%5CF_2=%5Cleft%28%5Cfrac%7Br_1%7D%7Br_2%7D%5Cright%29%5E2%20%5Ctimes%20F_1%5C%5CF_2=%5Cleft%28%5Cfrac%7BR%7D%7B4R%7D%5Cright%29%5E2%5Ctimes%20F%5C%5CF_2=%5Cfrac%7B1%7D%7B16%7DF
2) Tiga buah muatan A, B dan C tersusun seperti gambar berikut!
              

Jika Q_A = + 1 μC, Q_B = − 2 μC ,Q_C = + 4 μC dan k = 9 x 10⁹ N m² C^{− 2}  tentukan besar dan arah gaya Coulomb pada muatan B !
Pembahasan
Pada muatan B bekerja 2 buah gaya, yaitu hasil interaksi antara muatan A dan B sebut saja F_BA yang berarah ke kiri dan hasil interaksi antara muatan B dan C sebut saja F_BC yang berarah ke kanan. Ilustrasi seperti gambar berikut:

Karena kedua gaya segaris namun berlawanan arah maka untuk mencari resultan gaya cukup dengan mengurangkan kedua gaya, misalkan resultannya kasih nama  F_total :
F _total = F_BC - F_BA 
F _total =  72 X 10 ^{- 3} - 18 x 10 ^-3 = 54 x 10 ^-3 N 
Arah sesuai dengan F_BC yaitu ke kanan .
3) Dua buah muatan  tersusun seperti gambar berikut!
                         

Jika Q₁ = + 1 μC, Q₂ = − 2 μC  dan k = 9 x 10⁹ N m² C^{− 2}  tentukan besar dan arah kuat medan listrik pada titik P yang terletak 4 cm di kanan Q₁ !
PembahasanRumus dasar yang dipakai untuk soal ini adalah

dimana  E adalah kuat medan listrik yang dihasilkan suatu muatan, dan r adalah jarak titik dari muatan sumber. Harap diingat lagi untuk menentukan arah E : "keluar dari muatan positif" dan "masuk ke muatan negatif"
Perhatikan ilustrasi pada gambar!

Langkah berikutnya  adalah menghitung masing-masing besar kuat medan magnet E₁ dan E₂ kemudian mencari resultannya jangan lupa ubah satuan centimeter  menjadi meter. Supaya lebih mudah hitung secara terpisah satu persatu saja,..
 http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CE_1=k%5Cfrac%7Bq_1%7D%7Br_1%5E2%7D=9%5Ctimes%2010%5E9%20%5Cleft%28%5Cfrac%7B10%5E%7B-6%7D%7D%7B%284%5Ctimes%2010%5E%7B-2%7D%29%5E2%7D%5Cright%29=%5Cfrac%7B9%7D%7B16%7D%5Ctimes%2010%5E7%5C,%5C,N/C%5C%5C%20E_2=k%5Cfrac%7Bq_2%7D%7Br_2%5E2%7D=9%5Ctimes%2010%5E9%20%5Cleft%28%5Cfrac%7B2%5Ctimes%2010%5E%7B-6%7D%7D%7B%286%5Ctimes%2010%5E%7B-2%7D%29%5E2%7D%5Cright%29=%5Cfrac%7B8%7D%7B16%7D%5Ctimes%2010%5E7%5C,%5C,N/C%20%5C%5CE_P=E_1@plus;E_2=%5Cfrac%7B17%7D%7B16%7D%5Ctimes%2010%5E7=1,06%5Ctimes%2010%5E7%5C,%5C,N/C
Arah  ke arah kanan.
4) Gambar berikut adalah susunan tiga buah muatan A, B dan C yang membentuk suatu segitiga dengan sudut siku-siku di A.
                   

Jika gaya tarik-menarik antara muatan A dan B sama besar dengan gaya tarik-menarik antara muatan A dan C masing-masing sebesar  5 F, tentukan  resultan gaya pada muatan A !
PembahasanKarena kedua gaya membentuk sudut 90°cari dengan rumus vektor biasa :
 
5) Tiga buah muatan membentuk segitiga sama sisi seperti gambar berikut. Jarak antar ketiga muatan masing-masing adalah 10 cm.
              

Jika Q₁ = + 1 C, Q₂= Q₃ = − 2 C  dan k = 9 x 10⁹ N m² C^{− 2}  tentukan  besar resultan gaya Coulomb pada muatan Q₁ !
PembahasanTipe soal mirip soal nomor 4, dengan sudut 60° dan nilai masing-masing gaya harus dicari terlebih dahulu.
http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CF_%7B12%7D=k%5Cfrac%7Bq_1q_2%7D%7Br_%7B12%7D%5E2%7D=9%5Ctimes%2010%5E9%5Cleft%28%5Cfrac%7B1%5Ctimes%202%7D%7B%2810%5E%7B-1%7D%29%5E2%7D%20%5Cright%20%29=18%5Ctimes%2010%5E%7B11%7D%5C,%5C,N%5C%5C%20F_%7B13%7D=k%5Cfrac%7Bq_1q_3%7D%7Br_%7B13%7D%5E2%7D=9%5Ctimes%2010%5E9%5Cleft%28%5Cfrac%7B1%5Ctimes%202%7D%7B%2810%5E%7B-1%7D%29%5E2%7D%20%5Cright%20%29=18%5Ctimes%2010%5E%7B11%7D%5C,%5C,N
Angka 18 x 10¹¹ N namakan saja  X  untuk mempermudah perhitungan selanjutnya.
 http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CF_1=%5Csqrt%7BF_%7B12%7D%5E2@plus;F_%7B13%7D%5E2@plus;2F_%7B12%7DF_%7B13%7D%5C,cos%5C,60%5Eo%7D%5C%5C%20F_1=%5Csqrt%7Bx%5E2@plus;x%5E2@plus;2.x.x.%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D%7D=%5Csqrt%7B3x%5E2%7D%5C%5CF_1=x%5Csqrt%7B3%7D=18%5Csqrt%7B3%7D%5C,%5Ctimes%2010%5E%7B11%7D%5C,%5C,N
6) Dua buah muatan masing - masing Q₁ = 1 μC dan Q₂ = 4 μC terpisah sejauh 10 cm.
              

Tentukan letak titik yang memiliki kuat medan listrik nol !(Tipikal Soal UN)
PembahasanLetak titik belum diketahui sehingga ada tiga kemungkinan yaitu di seblah kiri Q₁, di sebelah kanan Q₂ atau diantara Q₁ dan Q₂. Untuk memilih posisinya secara benar perhatikan ilustrasi berikut ini dan ingat kembali bahwa kuat medan listrik  "keluar untuk  muatan positif" dan  "masuk untuk  muatan negatif". Namakan saja titik yang akan dicari sebagai titik P.

 Ada 2 tempat dimana E₁ dan E₂ saling berlawanan, ambil saja titik yang lebih dekat dengan muatan yang nilai mutlaknya lebih kecil yaitu disebelah kiri Q ₁ dan namakan jaraknya sebagai  x.
 http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5C%5C,%5C,E_1=E_2%5C%5Ck%5Cfrac%7Bq_1%7D%7Br_1%5E2%7D=k%5Cfrac%7Bq_2%7D%7Br_2%5E2%7D%5C%5C%5Cfrac%7Bq_1%7D%7Br_1%5E2%7D=%5Cfrac%7Bq_2%7D%7Br_2%5E2%7D%5C%5C%5Cfrac%7B1%7D%7Bx%5E2%7D=%5Cfrac%7B4%7D%7B%2810@plus;x%29%5E2%7D%5C%5C%5C%5Cakarkan%20%5C,%5C,kedua%5C,%5C,ruas%5C%5C%5C%5C%5Cfrac%7B1%7D%7Bx%7D=%5Cfrac%7B2%7D%7B10@plus;x%7D%5C%5C2x=10@plus;x%5C%5Cx=10%5C,%5C,cm
Letak titik yang kuat medannya nol adalah 10 cm di kiri Q₁ atau 20 cm di kiri Q₂.
7) Sebuah muatan listrik negatif sebesar Q yang berada pada suatu medan listrik E yang berarah ke selatan. Tentukan besar dan arah  gaya listrik pada muatan tersebut!
Pembahasan
Hubungan antara kuat medan listrik E dan gaya listrik F yang terjadi pada suatu muatan q adalah

F = QE

dengan perjanjian tanda sebagai berikut:

• Untuk muatan positif, F searah dengan arah E
• Untuk muatan negatif, F berlawanan arah dengan arah E 

Pada soal diatas E berarah ke selatan sehingga arah F adalah ke utara, karena muatannya adalah negatif.
8) Perhatikan gambar tiga buah muatan yang berada di sekitar titik P berikut!
                       

Jika k = 9 x 10⁹ N m² C^{− 2} , Q₁ = + 10⁻¹² C, Q₂ = + 2 x 10⁻¹² C  dan Q₃ = - 10⁻¹² C, tentukan besar  potensial listrik pada titik P !Pembahasan

http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CV=V_1@plus;V_2@plus;V_3%5C%5C%20V=k%5Cfrac%7Bq_1%7D%7Br_1%7D@plus;k%5Cfrac%7Bq_2%7D%7Br_2%7D@plus;k%5Cfrac%7Bq_3%7D%7Br_3%7D%5C%5C%20V=k%5Cfrac%7B@plus;10%5E%7B-12%7D%7D%7B0,05%7D@plus;k%5Cfrac%7B@plus;2%5Ctimes%2010%5E%7B-12%7D%7D%7B0,03%7D@plus;k%5Cfrac%7B-10%5E%7B-12%7D%7D%7B0,05%7D%5C%5C%20V=9%5Ctimes%2010%5E9%5Ctimes%20%5Cfrac%7B@plus;2%5Ctimes%2010%5E%7B-12%7D%7D%7B0,03%7D%5C%5C%20V=0,6%20%5C,%5C,volt


9) 8 buah muatan listrik 4 diantaranya sebesar + 5 C dan 4 lainnya adalah − 5 C tersusun hingga membentuk suatu kubus yang memiliki sisi sepanjang r.
              

Tentukan besar potensial listrik di titik P yang merupakan titik berat kubus ! Pembahasan

Kenapa nol?  Jarak masing-masing muatan ke titik P adalah sama dan besar muatan juga sama, separuh positif dan separuh lagi negatif sehingga jika dimasukkan angkanya hasilnya adalah nol.
10) Dua buah partikel dengan besar muatan yang sama digantung dengan seutas tali sehingga tersusun seperti gambar berikut!

Jika tan θ = 0,75 dan besar tegangan pada masing-masing tali adalah 0,01 N, tentukan  besar gaya tolak - menolak antara kedua partikel!Pembahasan
Perhatikan uraian gaya pada Q₂ berikut !

Karena nilai gaya tali sudah diketahui, maka dengan prinsip keseimbangan biasa didapat :
F_C = T sin Θ
F_C = 0,01 x 0,6 = 0,006 Newton
11) Sebuah partikel yang bermuatan negatif sebesar 5 Coulomb diletakkan diantara dua buah keping yang memiliki muatan berlawanan.
              

Jika muatan tersebut mengalami gaya sebesar 0,4 N ke arah keping B, tentukan  besar kuat medan listrik dan jenis muatan pada keping A ! Pembahasan
 F = QE
E = F / Q = 0,4 / 5 = 0,08 N/C 
Untuk muatan negatif arah E berlawanan dengan F sehingga E berarah ke kiri dan dengan demikian keping B positif, keping A negatif.
12) Sebuah bola berongga memiliki muatan sebesar Q Coulomb dan berjari-jari 10 cm.
              

Jika besar potensial listrik pada titik P adalah (kQ / x ) volt, tentukan nilai x !Pembahasan
Untuk mencari potensial suatu titik yang berada di luar bola, V = (kq)/r dimana r adalah jarak titik tersebut ke pusat bola atau x = (0,1 + 0,2) = 0,3 meter.
13) Tentukan besarnya usaha untuk memindahkan muatan sebesar positif sebesar 10 μC dari beda potensial 220 kilovolt ke 330 kilovolt !
Pembahasan
W =  q ΔV
W =  10μC x 100 kvolt = 1 joule

14) Perhatikan gambar berikut ! E  adalah kuat medan listrik  pada suatu titik yang ditimbulkan oleh bola berongga yang bermuatan listrik + q.
              

Tentukan besar kuat medan listrik di titik P, Q dan R jika jari-jari bola adalah x dan titik R berada sejauh h dari permukaan bola!
Pembahasan

• Titik P di dalam bola sehingga            E_P = 0
• Titik Q di permukaan bola sehingga    E_Q = (kq)/x²
• Titik R di luar bola sehingga               E_R = (kq)/(x + h)²

15) Sebuah partikel bermassa m dan bermuatan negatif diam melayang diantara dua keping sejajar yang berlawanan muatan.
                       

Jika g adalah percepatan gravitasi bumi dan Q adalah muatan partikel tentukan nilai kuat medan listrik E antara kedua keping dan jenis muatan pada keping Q !
Pembahasan
Jika ditinjau gaya-gaya yang bekerja pada partikel maka ada gaya gravitasi/ gaya berat yang arahnya ke bawah. Karena partikel melayang yang berarti terjadi keseimbangan gaya-gaya, maka pastilah arah gaya listriknya ke atas untuk mengimbangi gaya berat. Muatan negatif berarti arah medan listrik E berlawanan dengan arah gaya listrik F sehingga arah E adalah ke bawah dan keping P adalah positif (E "keluar dari positif, masuk ke negatif"), keping Q negatif.
Untuk mencari besar E :
F _listrik = W
qE = mg
E = (mg)/q 

KAPASITOR / XII SMA

Contoh Soal dan Pembahasan Kapasitor Materi Fisika Kelas 3 SMA (XII) . Soal No. 1 Perhatikan gambar berikut ! 3 buah kapasitor X, Y dan Z disusun seperti gambar. Jika saklar S ditutup tentukan : a) Nilai kapasitas kapasitor pengganti rangkaian b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z menurut prinsip rangkaian seri d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z e) Beda potensial ujung-ujung kapasitor X f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y i) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Z j) Energi yang tersimpan dalam rangkaian k) Energi yang tersimpan pada kapasitor X l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y m) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z (Sumber gambar dan angka : Soal Ujian Nasional Fisika SMA 2007/2008) Pembahasan a) Paralel antara kapasitor X dan Y didapatkan kapasitor ekivalennya namakan Cxy : Sekarang rangkaian menjadi lebih sederhana yaitu terdiri dari Cxy yang diseri dengan Cz yang menghasilkan kapasitas pengganti namakan Ctot : http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5C%5Cfrac%7B1%7D%7BC_%7Btot%7D%7D=%5Cfrac%7B1%7D%7BC_%7Bxy%7D%7D@plus;%5Cfrac%7B1%7D%7BC_%7Bz%7D%7D%5C%5C%20%5Cfrac%7B1%7D%7BC_%7Btot%7D%7D=%5Cfrac%7B1%7D%7B12%7D@plus;%5Cfrac%7B1%7D%7B12%7D=%5Cfrac%7B2%7D%7B12%7D%5C%5C%20C_%7Btot%7D=%5Cfrac%7B12%7D%7B2%7D=6%5C,%5C,F b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian namakan Qtot c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z namakan Qz Untuk rangkaian kapasitor seri berlaku : d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z namakan Vz e) Beda potensial ujung-ujung kapasitor X dan kapasitor Y adalah sama karena dirangkai paralel f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y sama dengan X g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X saja (bukan gabungan antara X dan Y, sehingga hasilnya tidak akan sama dengan Ctot) h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y i) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Z j) Energi yang tersimpan dalam rangkaian Rumus umum untuk menghitung energi pilih salah satu Sehingga k) Energi yang tersimpan pada kapasitor X l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y m) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z Soal No. 2 Diberikan susunan 3 buah kapasitor yang dipasang pada sumber 24 Volt seperti gambar berikut! Jika saklar S ditutup, tentukan : a) Nilai kapasitas kapasitor pengganti rangkaian b) Muatan yang tersimpan dalam rangkaian c) Muatan yang tersimpan dalam kapasitor Z d) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Z e) Beda potensial ujung-ujung kapasitor X f) Beda potensial ujung-ujung kapasitor Y g) Muatan yang tersimpan pada kapasitor X h) Muatan yang tersimpan pada kapasitor Y i) Energi yang tersimpan dalam rangkaian j) Energi yang tersimpan pada kapasitor X k) Energi yang tersimpan pada kapasitor Y l) Energi yang tersimpan pada kapasitor Z Silahkan mencoba,..!!

MEDAN MAGNET / XII SMA

Written by fisikastudycenter

Berikut ini beberapa contoh soal dan pembahasan materi Medan Magnet dibahas di kelas XII (12) SMA : 1) Seutas kawat dialiri arus listrik i = 2 A seperti gambar berikut !                  Tentukan : a) Kuat medan magnet di titik P b) Arah medan magnet di titik P c) Kuat medan magnet di titik Q d) Arah medan magnet di titik Q Pembahasan a) Kuat medan magnet (B) dari suatu titik yang berjarak a dari suatu kawat lurus panjang yang dialiri kuat arus i adalah : Kuat medan magnet di titik P : b) Arah ditentukan dengan kaidah tangan kanan, dimana ibu jari mewakili arah arus dan empat jari sebagai arah medan magnet dengan posisi tangan menggenggam kawat. Sehingga arah kuat medan magnet di titik P adalah keluar bidang baca (mendekati pembaca). Kuat medan magnet di titik Q : d) Arah medan masuk bidang baca (menjauhi pembaca) 2) Perhatikan gambar berikut ini!                  Tentukan besar dan arah kuat medan magnet di titik P ! Pembahasan Arus A akan menghasilkan medan magnet di titik P dengan arah masuk bidang, sementara arus B menghasilkan medan magnet dengan arah keluar bidang . http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CB_a=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi%7D%7B2%5Cpi%20a_a%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%202%7D%7B2%5Cpi%20%5Ctimes%202%7D=2%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla%5C%5C%20B_b=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi%7D%7B2%5Cpi%20a_b%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%202%7D%7B2%5Cpi%20%5Ctimes%204%7D=1%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla%5C%5CB_%7Btotal%7D=2%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D-1%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D=%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla Arah sesuai Ba yaitu masuk bidang. 3) Kawat A dan B terpisah sejauh 1 m dan dialiri arus listrik berturut-turut 1 A dan 2 A dengan arah seperti ditunjukkan gambar di bawah.                  Tentukan letak titik C dimana kuat medan magnetnya adalah NOL! Pembahasan Agar kuat medan nol, kuat medan yang dihasilkan kawat A dan kawat B harus berlawanan arah dan sama besar. Posisi yang mungkin adalah di sebelah kiri kawat A atau di sebelah kanan kawat B. Mana yang harus di ambil, ambil titik yang lebih dekat ke kuat arus lebih kecil. Sehingga posisinya adalah disebelah kiri kawat A namakan saja jaraknya sebagai x. http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CB_a=B_b%20%5C%5C%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_a%7D%7B2%5Cpi%20a_a%7D=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_b%7D%7B2%5Cpi%20a_b%7D%20%5C%5C%5Cfrac%7Bi_a%7D%7Ba_a%7D=%5Cfrac%7Bi_b%7D%7Ba_b%7D%5C%5C%20%5Cfrac%7B1%7D%7Bx%7D=%5Cfrac%7B2%7D%7B1@plus;x%7D%5C%5C1@plus;x=2x%5C%5Cx=1%5C,%5C,meter 4) Tiga buah kawat dengan nilai dan arah arus seperti ditunjukkan gambar berikut!                  Tentukan besar dan arah kuat medan magnet di titik P yang berjarak 1 meter dari kawat ketiga! Pembahasan Pada titik P terdapat tiga medan magnet dari kawat I (masuk bidang), kawat II (keluar bidang) dan kawat III (masuk bidang). http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C80dpi%20%5C%5CB_1=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_1%7D%7B2%5Cpi%20a_1%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%201%7D%7B2%5Cpi%20%5Ctimes%204%7D=0,5%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%20%5C,%5C,Tesla%20%5C%5C%20%5C%5CB_2=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_2%7D%7B2%5Cpi%20a_2%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%202%7D%7B2%5Cpi%20%5Ctimes%202%7D=2%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%20%5C,%5C,Tesla%5C%5C%20%5C%5CB_3=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_3%7D%7B2%5Cpi%20a_3%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%203%7D%7B2%5Cpi%20%5Ctimes%201%7D=6%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%20%5C,%5C,Tesla%20%5C%5CB_%7Btotal%7D=%28B_1@plus;B_3%29-B_2=4,5%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla Arah masuk bidang baca. 5) Perhatikan gambar berikut. Kawat A dan B dialiri arus listrik I1 dan I2 masing-masing sebesar 2 A dan 3 A dengan arah keluar bidang baca.                  Tentukan besar dan arah kuat medan magnet di titik C yang membentuk segitiga sama sisi dengan titik A dan B! Pembahasan http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CB_1=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_1%7D%7B2%5Cpi%20a_1%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%202%7D%7B2%5Cpi%20%5Ctimes%202%7D=2%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla%5C%5C%20%5C%5CB_2=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_2%7D%7B2%5Cpi%20a_2%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%203%7D%7B2%5Cpi%20%5Ctimes%202%7D=3%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla Kuat medan total di titik C gunakan rumus vektor dan 10−7 misalkan sebagai x. http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CB_C=%5Csqrt%7BB_1%5E2@plus;B_2%5E2@plus;2B_1B_2%5C,cos%5C,%5C,60%5Eo%7D%5C%5C%20B_C=%5Csqrt%7B%282x%29%5E2@plus;%283x%29%5E2@plus;2%282x%29%283x%29%281/2%29%7D=%5Csqrt%7B4x%5E2@plus;9x%5E2@plus;6x%5E2%7D%5C%5CB_C=%5Csqrt%7B19x%5E2%7D=x%5Csqrt%7B19%7D=10%5E%7B-7%7D%5Csqrt%7B19%7D%5C,%5C,Tesla Arah medan magnet : http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5Ctan%5C,%5C,%5Ctheta%20=%5Cfrac%7B%5CSigma%20B_y%7D%7B%5CSigma%20B_x%7D=%5Cfrac%7BB_1@plus;B_2sin%5C,%5C,30%7D%7BB_2cos%5C,%5C,30%7D%5C%5C%20%5Ctan%20%5Ctheta%20=%20%5Cfrac%7B2%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D@plus;1,5%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%7D%7B1,5%5Csqrt%7B3%7D%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%7D=%5Cfrac%7B3,5%7D%7B1,5%5Csqrt%7B3%7D%7D=1,347%5C%5C%5Ctheta%20=53,4%5Eo 6) Titik P berada di sekitar dua buah penghantar berbentuk setengah lingkaran dan kawat lurus panjang seperti gambar berikut!                  Tentukan besar kuat medan magnet di titik P! Pembahasan Kuat medan dari kawat setengah lingkaran arah masuk bidang baca namakan B1 dan kuat medan magnet dari kawat lurus namakan B2 arah keluar bidang baca : http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CB_1=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_1%7D%7B2%20a_1%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%20%284/%5Cpi%29%7D%7B2%20%5Ctimes%201%7D=8%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla%5C%5C%20%5C%5CB_2=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_oi_2%7D%7B2%20%5Cpi%20a_2%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%202%7D%7B2%20%5Cpi%20%5Ctimes%201%7D=4%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla%5C%5CB_p=B_1-B_2=4%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla Arah sesuai arah B1 masuk bidang baca. 7) Tentukan besar kuat medan magnet di titik P yang berada pada poros suatu penghantar melingkar pada jarak 8 cm jika kuat arus yang mengalir pada kawat adalah 1 A!                  Pembahasan http://www.codecogs.com/eqnedit.php?latex=%5C100dpi%20%5C%5CB_p=%5Cfrac%7B%5Cmu%20_o%5C,%5C,i%5C,%5C,a%5C,%5C,sin%5C,%5C,%5Calpha%7D%7B2r%5E2%7D=%5Cfrac%7B4%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5Ctimes%201%5Ctimes%200,06%5Ctimes%20%280,6%29%7D%7B2%5Ctimes%20%280,1%29%5E2%7D%20%5C%5CB_p=72%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-8%7D=7,2%5Cpi%20%5Ctimes%2010%5E%7B-7%7D%5C,%5C,Tesla