Jenis magnet
1.Magnet tetap
Magnet tetap tidak memerlukan tenaga atau bantuan dari luar untuk menghasilkan daya magnet (berelektromagnetik).
Jenis magnet tetap selama ini yang diketahui terdapat pada:
•Neodymium Magnets, merupakan magnet tetap yang paling kuat.
•Samarium-Cobalt Magnets
•Ceramic Magnets
•Plastic Magnets
•Alnico Magnets

2.Magnet tidak tetap (remanen)
Magnet tidak tetap (remanen) tergantung pada medan listrik untuk menghasilkan medan magnet. Contoh magnet tidak tetap adalah elektromagnet.

3.Magnet buatan
Magnet buatan meliputi hampir seluruh magnet yang ada sekarang ini.
Bentuk magnet buatan antara lain:
•Magnet U
•Magnet ladam
•Magnet batang
•Magnet lingkaran
•Magnet jarum (kompas)

Cara membuat magnet
*Cara membuat magnet antara lain:
•Digosok dengan magnet lain secara searah.
•Induksi magnet.
•Magnet diletakkan pada solenoida dan dialiri arus listrik searah (DC).
Bahan yang biasa dijadikan magnet adalah: besi dan baja. Besi lebih mudah untuk dijadikan magnet daripada baja. Tapi sifat kemagnetan besi lebih mudah hilang daripada baja. Oleh sebab itu, besi lebih sering digunakan untuk membuat elektromagnet.

*Menghilangkan sifat kemagnetan
Cara menghilangkan sifat kemagnetan antara lain:
•Dibakar.
•Dibanting-banting.
•Dipukul-pukul.
•Magnet diletakkan pada solenoida dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC).

Sehubungan dengan sifat-sifat kemagnetan benda dibedakan atas Diamagnetik dan Para magnetik.

Benda magnetik : bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, ujung-ujung benda itu mengalami gaya tolak sehingga benda akan mengambil posisi yang tegak lurus pada kuat medan. Benda-benda yang demikian mempunyai nilai permeabilitas relatif lebih kecil dari satu. Contoh : bismuth, tembaga, emas, antimon, kaca flinta.

Benda paramagnetik : bila ditempatkan dalam medan magnet yang tidak homogen, akan mengambil posisi sejajar dengan arah kuat medan. Benda-benda yang demikian mempunyai permeabilitas relatif lebih besar dari pada satu. Contoh : Aluminium, platina, oksigen, sulfat tembaga dan banyak lagi garam-garam logam adalah zat paramagnetik.

Benda feromagnetik : Benda-benda yang mempunyai effek magnet yang sangat besar, sangat kuat ditarik oleh magnet dan mempunyai permeabilitas relatif sampai beberapa ribu. Contoh : Besi, baja, nikel, cobalt dan campuran logam tertentu ( almico ).

Hukum Coloumb
Besarnya gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik antara kutub-kutub magnet, sebanding dengan kuat kutubnya masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya

Keterangan:
F = gaya tarik-menarik/gaya tolak-menolak dalam newton
R = jarak dalam meter
m1 dan m2 = kuat kutub medan magnet dalam Ampere-meter
µ0 = permeabilitas hampa

Medan Magnet
Medan magnet adalah ruangan di sekitar kutub magnet, yang gaya tarik/tolaknya masih dirasakan oleh magnet lain.

Kuat Medan Magnet (H)
Kuat medan magnet di suatu titik di dalam medan magnet ialah besar gaya pada suatu satuan kuat kutub di titik itu di dalam medan magnet m adalah kuat kutub yang menimbulkan medan magnet. Dalam Ampere-meter. R jarak dari kutub magnet sampai titik yang bersangkutan dalam meter. dan H = kuat medan titik itu dalam N/A.m atau dalam weber/m2.

Garis Gaya Magnet
Garis gaya magnet adalah lintasan kutub utara dalam medan magnet atau garis yang bentuknya demikian hingga kuat medan di tiap titik dinyatakan oleh garis singgungnya. Garis-garis gaya keluar dari kutub-kutub dan masuk ke kutub selatan.

Rapat Garis Gaya Magnet / Flux Density (B)
Flux density adalah jumlah garis gaya tiap satuan luas yang tegak lurus kuat medan. Flux density dapat dirumuskan sebagai berikut:

Medan Magnet di Sekitar Arus Listrik
Medan magnet di sekitar arus listrik dapat dijelaskan denga percobaan Oersted. Di atas jarum kompas yang seimbang dibentangkan seutas kawat, sehingga kawat itu sejajar dengan jarum kompas. Jika ke dalam kawat dialiri arus listrik, ternyata jarum kompas bergeser dari keseimbangannya.

Cara menentukan arah perkisaran jarum:
* Bila arus listrik yang berada antara telapak tangan kanan dan jarum magnet mengalir dengan arah dari pergelangan tangan menuju ujung-ujung jari, kutub utara jarum berkisar ke arah ibu jari.
* Bila arus listrik arahnya dari pergelangan tangan kanan menuju ibu jari, arah melingkarnya jari tangan menyatakan perkisaran kutub utara.

Cara menentukan arah medan magnet:
Bila arah dari pergelangan tangan menuju ibu jari, maka arah melingkar jari tangan menyatakan arah medan magnet.

Gaya Lorentz
Pada percobaan Oersted telah dibuktikan pengaruh arus listrik terhadap kutub magnet, bagaimana pengaruh kutub magnet terhadap arus listrik akan dibuktikan dari percobaan berikut : Seutas kawat PQ ditempatkan diantara kutub-kutub magnet ladam kedalam kawat dialirkan arus listrik ternyata kawat melengkung kekiri.

Gejala ini menunjukkan bahwa medan magnet mengerjakan gaya pada arus listrik, disebut Gaya Lorentz. Vektor gaya Lorentz tegak lurus pada I dan B. Arah gaya Lorentz dapat ditentukan dengan tangan kanan. Bila arah melingkar jari-jari tangan kanan sesuai dengan putaran dari I ke B, maka arah ibu jari menyatakan arah gaya Lorents.

Hasil-hasil yang diperoleh dari percobaan menyatakan bahwa besar gaya Lorentz dapat dirumuskan sebagai:

F = B . I . l . sin α

Keterangan:
F = gaya Lorentz
B = induksi magnetik medan magnet
I = kuat arus
l = panjang kawat dalam medan magnet
α = sudut yang diapit I dan B

Gaya Lorentz pada partikel dapat dirumuskan sebagai berikut, arus listrik adalah gerakan partikel-partikel yang kecepatannya tertentu, oleh sebab itu, rumus di atas dapat diubah menjadi:

F = B . q. v . sin α

Keterangan:
F = gaya Lorentz
q = besar muatan partikel
v = kecepatan partikel
B = besar induksi magnetic bidang magnet
α = sudut yang diapit vektor v dan B

Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap satuan waktu. Muatan listrik bisa mengalir melalui kabel atau penghantar listrik lainnya.


Pada zaman dulu, Arus konvensional didefinisikan sebagai aliran muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu dihasilkan dari aliran elektron yang bermuatan negatif ke arah yang sebaliknya.
Satuan SI untuk arus listrik adalah ampere (A).

JENIS-JENIS PENGHANTAR LISTRIK

1. Konduktor
Konduktor merupakan material yang mudah menghantarkan arus listrik.
Contoh: tembaga.

2. Isolator
Insulator merupakan material yang susah menghantarkan arus listrik.
Contoh: kaca.

3. Semikonduktor
Semikonduktor adalah material yang memilki sifat antara konduktor dan isolator.
Contoh: silikon.

MEDAN LISTRIK

Medan listrik adalah efek yang ditimbulkan oleh keberadaan muatan listrik, seperti elektron, ion, atau proton, dalam ruangan yang di sekitarnya. Medan listrik memiliki satuan N/C atau dibaca newton/coulomb. Medan listrik umumnya dipelajari dalam fisika dan bidang-bidang terkait. Secara tak langsung bidang elektronika telah memanfaatkan medan listrik dalam kawat konduktor (kabel).

Asal Medan Listrik
Rumus matematika untuk medan listrik dapat diturunkan melalui Hukum Coulomb, yaitu gaya antara dua titik muatan:

Menurut persamaan ini, gaya pada salah satu titik muatan berbanding lurus dengan besar muatannya. Medan listrik didefinisikan sebagai suatu konstan perbandingan antara muatan dan gaya.

F = q E

Maka, medan listrik bergantung pada posisi. Suatu medan, merupakan sebuah vektor yang bergantung pada vektor lainnya. Medan listrik dapat dianggap sebagai gradien dari potensial listrik. Jika beberapa muatan yang disebarkan menghasiklan potensial listrik, gradien potensial listrik dapat ditentukan.

Konstanta k
Dalam rumus listrik sering ditemui konstanta k sebagai ganti dari (dalam tulisan ini tetap digunakan yang terakhir), di mana konstanta k tersebut bernilai

yang kerap disebut konstanta kesetaraan gaya listrik.

Menghitung Medan Listrik

Tanda Muatan Listrik

Muatan listrik dapat bernilai negatif, nol (tidak terdapat muatan atau jumlah satuan muatan positif dan negatif sama) dan negatif. Nilai muatan ini akan mempengaruhi perhitungan medan listrik dalam hal tandanya, yaitu positif atau negatif (atau nol). Apabila pada setiap titik di sekitar sebuah (atau beberapa) muatan dihitung medan listriknya dan digambarkan vektor-vektornya, akan terlihat garis-garis yang saling berhubungan, yang disebut sebagai garis-garis medan listrik. Tanda muatan menentukan apakah garis-garis medan listrik yang disebabkannya berasal darinya atau menuju darinya. Telah ditentukan (berdasarkan gaya yang dialami oleh muatan uji positif), bahwa
* muatan positif (+) akan menyebabkan garis-garis medan listrik berarah dari adanya
menuju keluar,
* muatan negatif (-) akan menyebabkan garis-garis medan listrik berarah menuju masuk
padanya.
* muatan nol ( ) tidak menyebabkan adanya garis-garis medan listrik.

Dimana r adalah jarak antara kedua titik dan adalah konstanta Coulomb, gaya tarik menarik akan terjadi jika kedua muatan (q₁ dan q₂) berbeda jenis dan akan tolak-menolak jika kedua muatan sama.

Kontanta Coulomb dapat dijabarkan sebagai berikut:

=

=

=

=

Dalam satuan SI, kelajuan cahaya di dalam ruang hampa, c₀ didefinisikan sebagai 299,792,458 m · s^-1, dan konstanta magnetik (µ₀), didefinisikan sebagai 4π × 10^-7 H · m^-1, mengacu definisi untukketetapan elektrik (ε ₀) dengan ε₀ = ≈ 8.854 187 817 × 10⁻¹² F · m⁻¹. Pada aturan cgs, konstanta Coulomb ditetapkan adalah 1.

A. LUP

Lup (kaca pembesar) dipakai untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan jelas. Oleh tukang arloji, lup dipakai agar bagian jam yang diperbaikinya kelihatan lebih besar dan jelas. Oleh siswa saat praktikum biologi, lup dipakai untuk mengamati bagian hewan atau tumbuhan agar kelihatan besar dan jelas.

Sebagai alat optik, lup berupa lensa cembung tebal (berfokus pendek). Sifat bayangan yang diharapkan dari benda kecil yang dilihat dengan lup adalah tegak dan diperbesar. Orang yang melihat benda dengan menggunakan lup akan mempunyai sudut penglihatan (sudut anguler) yang lebih besar daripada orang yang melihat dengan mata biasa. Ada dua cara memakai lup, yaitu dengan mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi. Sifat bayangan yang dihasilkan adalah maya, tegak, diperbesar.

Perbesaran dengan mata tidak berakomodasi:

M = PP/f

Perbesaran dengan mata berakomodasi maksimum:

M = PP/f + 1

keterangan:

M : perbesaran lup

PP: titik dekat mata

f: jarak titik fokus lensa

B. Mikroskop

Perbesaran yang diperoleh adalah merupakan perbesaran oleh lensa obyektif dan lensa okuler yaitu:

M = Moby x Mok

M = (Si/So) x (PP/f okuler)

Panjang Mikroskop
Panjang mikroskop adalah jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler dirumuskan :
a). Untuk mata berakomodasi:

d = Si (ob) + So (ok)

keterangan:

d = panjang mikroskop
Si (ob) = jarak bayangan lensa obyektif
So (ok) = jarak benda lensa okuler

b). Untuk mata tidak berakomodasi

d = Si (ob) + f (ok)

Keterangan :

d = panjang mikroskop
Si (ob) = jarak bayangan lensa obyektif
f (ok) = jarak fokus lensa okuler

C. Teropong Bintang

Obyek benda yang diamati berada di tempat yang jauh tak terhingga, berkas cahaya datang berupa sinar-sinar yang sejajar. Lensa obyektif berupa lensa cembung membentuk bayangan yang bersifat nyata, diperkecil dan terbalik berada pada titik fokus.

Bayangan yang dibentuk lensa obyektif menjadi benda bagi lensa okuler yang jatuh tepat pada titik fokus lensa okuler.

Penggunaan dengan mata tidak berkomodasi

Untuk penggunaan dengan mata tidak berkomodasi, bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif jatuh di titik fokus lensa okuler.

Perbesaran anguler yang diperoleh adalah :

M = f (ob) / f (ok)

Panjang teropong adalah :

M = f (ob) + f (ok)

Penggunaan dengan mata berkomodasi maksimal

Untuk penggunaan dengan mata berkomodasi maksimal bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif jatuh diantara titik pusat bidang lensa dan titik fokus lensa okuler.

Perbesaran anguler dapat diturunkan sama dengan penalaran pada pengamatan tanpa berakomodasi dan didapatkan :

M = f (ob) / So (ok)

Panjang teropong adalah :

M = f (ob) + So (ok)

D. Teropong Bumi

Lensa obyektif membentuk bayangan bersifat nyata, terbalik dan diperkecil yang jatuh pada fob.
Bayangan dibentuk oleh lensa obyektif menjadi benda bagi lensa pembalik jatuh pada jarak 2f pembalik sehingga terbentuk bayangan pada jarak 2f pembalik juga yang bersifat nyata, terbalik, dan sama besar .

Dengan adanya lensa pembalik panjang teropong dirumuskan menjadi :

d = f (ob) + 4f (pembalik) + f (ok)

Lensa pembalik berfungsi untuk membalikkan arah cahaya sebelum melewati lensa okuler, lensa okuler berfungsi seperti lup membentuk bayangan bersifat maya, tegak, dan diperbesar.
Adanya lensa pembalik tidak mempengaruhi perbesaran akhir, bayangan akhir bersifat maya, tegak dan diperbesar dengan perbesaran :
M = d = f (ob) / f (ok)

Pembahasan :

Hitunglah
a. Panjang lintasan 5 detik pertama
b. Percepatan dari detik 0 sampai detik 1
c. Percepatan dari detik 4 sampai detik 5

Penyelesaian:
a. Panjang lintasan 5 detik pertama

Detik 0 – 1 :

= ½ (1) (80 + 40)

= ½ (120)

= 60 m

Detik 1 – 4 :

= ½ (3) (80 + 80)

= 3/2 (160)

= 240 m

Detik 4 – 5 :

= ½ (1) (80 + 20)

= ½ (100)

= 50 m

Jadi panjang lintasan = 60 + 240 + 50 = 350 m

b. Percepatan dari detik 0 sampai detik 1

Jadi percepatan dari detik 0 sampai detik 1 adalah 40ms-2

c. Percepatan dari detik 4 sampai detik 5

Jadi percepatan dari detik 4 sampai detik 5adalah-60ms-2

Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi.
Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).

Besaran Fisika
Besaran Fisika ada 2 yaitu:
1. Konseptual
a. Besaran Pokok: Besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran.
Contoh Besaran Pokok:
Massa                 satuan dalam SI kilogram (kg)
Panjang             satuan dalam SI meter (m)
Waktu                 satuan dalam SI sekon (s)
Arus Listrik     satuan dalam SI ampere (A)
Suhu                   satuan dalam SI kelvin (K)
Jumlah Zat       satuan dalam SI mole (mol)
Intensitas         satuan dalam SI kandela (cd)

Definisi standar besaran pokok:
Panjang – meter :
Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.
Massa – kilogram :
Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.
Waktu – sekon
Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state).

b. Besaran Turunan: Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok.
Contoh Besaran Turunan:
Kecepatan: pergeseran yang dilakukan persatuan waktu
satuan : meter per sekon (ms-1)
Percepatan: perubahan kecepatan per satuan waktu
satuan : meter per sekon kuadrat (ms-2)
Gaya: massa kali percepatan
satuan : newton (N) = kg m s-2

2. Matematis
Besaran Skalar: Hanya memiliki nilai.
Besaran Vektor: Memiliki nilai dan arah.

Dimensi

Dimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan.
Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah “panjang”.
Besaran Pokok:
Massa                        simbol dimensi M
Panjang                    simbol dimensi L
Waktu                        simbol dimensi T
Arus Listrik            simbol dimensi I
Suhu                          simbol dimensi Θ
Jumlah Zat              simbol dimensi N
Intensitas                 simbol dimensi J
Analisa Dimensi:
Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.
Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.

Kinematika adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak titik partikel secara geometris, yaitu meninjau gerak partikel tanpa meninjau
penyebab geraknya. Kinematika adalah cabang dari ilmu mekanika, yaitu ilmu yang mempelajari
gerak benda.

KINEMATIKA

Mempelajari gerak sebagai fungsi dari waktu tanpa mempedulikan penyebabnya.
Manfaat:
1. Perancangan suat ugerak:
a. Jadwal kereta, pesawat terbang, dll
b. Jadwal pits stop pada balapan F1, pengaturan lalu lintas
2. Untuk memprediksi terjadinya suatu peristiwa:
Gerhana bulan, gerhana matahari, awal bulan puasa
3. Model (analogi) bagi fenomena lain di luar ruang lingkup fisika:
Pertumbuhan tanaman, pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi dll.

Gerak yang dipelajari:
1. Gerak 1 dimensi: lintasan berbentuk garis lurus
a. Gerak lurus beraturan (GLB)
b. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)
c. Gerak lurus berubah tidak beraturan
2. Gerak 2 dimensi: lintasan berada dalam sebuah bidang datar
a. Gerak melingkar
b. Gerak parabola
3. Gerak 3 dimensi: lintasan berada dalam ruang (tidak dibahas)
4. Gerak Relatif

Besaran fisika dalam studi Kinematika:
1. Perpindahan (displacement)
2. Kecepatan (velocity)
3. Percepatan (accelaration)

Kelajuan

Besar dari vektor kecepatan sering juga disebut sebagai kelajuan. Kelajuan dari sebuah partikel dapat tidak berubah walaupun kecepatannya berubah, yaitu bila vektor kecepatan berubah arahnya tanpa berubah besarnya.
Kelajuan dan kecepatan adalah dua kata yang sering tertukar. Kelajuan berkaitan dengan panjang lintasan yang ditempuh dalam interval waktu tertentu. Kelajuan merupakan besaran skalar.

Contoh:
Sebuah motor melintasi jalan Gianyar-Jimbaran dengan panjang lintasan 120 km dalam waktu 2 jam. Maka, dapat disimpulkan bahwa laju rata-rata mobil tersebut adalah 60km/jam.
v=s.t-1

Perpindahan (displacement)
Letak sebuah titik: vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titik acuan ke arah titik tersebut. Perpindahan dan kecepatan merupakan besaran-besaran vektor. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi sebuah objek.
Contoh:
Jika ada sebuah benda Z bergerak ke utara dengan panjang lintasan 25m. Setelah bergerak ke utara sejauh 25m, benda bergerak ke selatan sejauh 15m.

Dapat disimpulkan bahwa benda Z menempuh lintasan sepanjang 40m, dan melakukan perpindahan sejauh 10m.

Kecepatan (velocity)
Kecepatan didefinisikan sebagai perpindahan dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan tersebut.
Kecepatan sebuah partikel adalah laju perubahan posisi partikel terhadap waktu.
Kecepatan rata-rata partikel tadi dalam selang waktu delta()t didefinisikan sebagai:
v=delta-x/delta-t

Percepatan (accelaration)
Percepatan sebuah partikel adalah laju perubahan keceatan partikel terhadap waktu. Percepatan adalah perubahan kecepatan persatuan waktu (lajukecepatan). Hubungan percepatan dengan waktu memiliki analogi dengan hubungan kecepatan waktu.
a=delta-v/delta-t

GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu sama besar, dan  arah gerak tetap.
Sebuah Benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan konstan.

Formulasi GLB:

xt = x0 + vt

t : waktu

x0 : posisi awal

v : kecepatan

xt : posisi pada saat t

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN (GLBB)

Gerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidak sama besar, sedangkan arah gerak tetap.

Formulasi GLBB:

vt = v0 + at

t : waktu

v0 : kecepatan awal

a : percepatan

vt : kecepatan pada saat t

?x = v0t + ½ at2

x : jarak

v0 : kecepatan awal

t : waktu

a : percepatan