Kemagnetan

1. Bahan Magnetik dan Nonmagnetik

Berdasarkan kemagnetannya, bahan‑bahan di­bedakan menjadi sebagai berikut.

1. Bahan magnetik yang disebut juga ferromagnetik, yaitu bahan yang dapat ditarik oleh magnet dengan cukup kuat. Contoh: besi, nikel, dan baja
2. Bahan nonmagnetik, terdiri dari:

• Paramagnetik, yaitu bahan yang hanya sedikit ditarik oleh magnet kuat. Contoh : kayu, aluminium dan platina
• Diamagnetik, yaitu bahan yang sedikit ditolak oleh magneti kuat. Contoh : emas, bismut dan merkuri

Bahan‑bahan magnetik dapat digolongkan lagi menjadi magnet keras dari magnet lunak. Bahanmagnet keras adalah bahan yang sukar dijadikan magnet, tetapi setelah menjadi magnet akan menyimpan kemagnetannya dalam waktu yang lama. Contoh: baja, alkomak, dan kobalt. Bahan magnet lunak adalah bahan yang mudah di­jadikan magnet, namun tidak mampu menyimpan kemagnetannya dalam waktu yang lama, misalnya besi.

2. Sifat Kemagnetan

Beberapa sifat kemagnetan yang dapat diamati:

1. Magnet memiliki dua buah kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub utara selalu menunjuk ke arah utara Bumi, sedangkan kutub selatan selalu menunjuk ke arah selatan Bumi.
2. Kutub‑kutub senama (sejenis) akan tolak-menolak dan kutub‑kutub yang tidak senama (tidak sejenis) akan tarik‑menarik.

3. Teori Kemagnetan

Menurut teori kemagnetan,

1. sebuah bahan magnet tersusun dari se­jumlah besar magnet‑magnet kecil yang dinamakanmagnet elementer
2. pada magnet, magnet elementer tersusun secara teratur, sedangkan pada bahan non­magnetik, magnet elementer tersusun se­cara acak;
3. prinsip membuat magnet adalah menjadikan magnet elementer yang tadinya tidak teratur menjadi teratur dan searah;
4. pada bahan magnet lunak, magnet elementer mudah "diputar" sehingga bahan‑bahan tersebut mudah dijadikan magnet;
5. pada bahan magnet keras, magnet elemen­ter sukar "diputar" sehingga bahan ini sukar dijadikan magnet;
6. bila magnet permanen dipotong, masing-masing potongan akan tetap mempunyai dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan.

4. Pembuatan Magnet

a. Membuat magnet dengan cara meng­gosok

Bahan magnet dapat dijadikan magnet dengan cara menggosokkan magnet dengan arah yang senantiasa tidak berubah. Ujung akhir bahan magnet yang digosok akan menjadi kutub yang berlawanan dengan kutub magnet yang menggosok (lihat gambar).

b. Membuat magnet dengan cara induksi

Peristiwa batang besi atau baja menjadi magnet karena sebuah magnet berada di dekatnya (tanpa menyentuh) disebut induksi magnetik. Ujung bahan magnetik yang di­dekatkan ke ujung magnet utama akan menjadi kutub yang berlawanan dengan kutub magnet utama yang terdekat. Perhatikan gambar ber­ikut.

c. Membuat magnet dengan menggunakan

arus listrik

Untuk membuat magnet dengan cara ini, bahan magnet dililiti kawat berarus listrik yang berisolasi seperti pada gambar. Magnet yang dihasilkan dinamakan elektromagnet. Untuk menentukan ujung mana yang menjadi kutub utara dan selatan digunakan kaidah tangan kanan berikut.

Bayangkan tangan kananmu menggeng­gam kumparan sedemikian sehingga arah putaran keempat jari menunjukkan arah arus. A rah ibu jari menunjuk ke ujung yang menjadi kutub utara (lihat gambar).

Menghilangkan Sifat Kemagnetan

Sifat kemagnetan dapat dihilangkan dengan cara pemanasan atau pemukulan. Pada waktu pemanasan dan pemukulan, magnet elementer diganggu keteraturannya

Gaya dan Hukum Newton

PENGERTIAN GAYA

Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan. Gaya dapat mengakibatkan perubahan – perubahan sebagai berikut :

1) benda diam menjadi bergerak

2) benda bergerak menjadi diam

3) bentuk dan ukuran benda berubah

4) arah gerak benda berubah

Macam – macam Gaya

Berdasarkan penyebabnya, gaya dikelompokkan

sebagai berikut :

(1) gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin

(2) gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari magnet

(3) gaya gravitasi, gaya tarik yang diakibatkan oleh bumi

(4) gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas

(5) gaya listrik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik

Berdasarkan sifatnya, gaya dikelompokkan menjadi :

(1) gaya sentuh, yaitu gaya yang timbul karena titik kerja gaya, langsung bersentuhan dengan benda.

(2) gaya tak sentuh, yaitu gaya yang timbul walaupun titik kerja gaya tidak bersentuhan dengan benda.

Menggambar Gaya

Gaya merupakan besaran vektor ( memiliki nilai dan arah). Oleh karena itu, gaya dapat digambarkan dengan menggunakan diagram vektor .

GABUNGAN ( RESULTAN ) GAYA

Resultan gaya (R), yaitu penjumlahan beberapa gaya yang bekerja segaris. Sehingga secara matematis ditulis :

Untuk memudahkan perhitungan maka, gaya yang berarah kekanan atau keatas diberi tanda positif (+), dan gaya yang berarah kekiri maupun kebawah diberi tanda negatif (-)

Gaya – gaya Searah

Perhatikan gambar berikut :

Maka Nilai R = F₁ + F₂ = ( 2 + 6 ) N = 8 N

Gaya – gaya Yang Berlawanan Arah

Perhatikan gambar berikut :

Maka nilai R = F₁ + F₂ = ( -4 + 16 ) N = 12 N

Gaya-gaya Yang membentuk Sudut 90^o ( Siku-siku )

Perhatikan berikut :

F₁ = 4 N Fr

F₂ = 3 N

Fr = √ F₁ ² + F₂ ² = √ 4² + 3² = √ 25 = 5 N

Arahnya menuju ke arah 45⁰ , di tengah-tengah dari kedua gaya yang bekerja tersebut

Kedudukan yang Seimbang

Dua buah gaya dikatakan seimbang apabila kedua gaya itu sama besar, berlawanan arah, dan terletak satu garis. Resultan gaya – gaya yang seimbang R = 0.

Apabila suatu benda dalam keadaan seimbang (R= 0), maka benda tidak mengalami perubahan gerak sehingga :

(1) benda yang dalam keadaan diam akan tetap diam

(2) benda yang mengalami GLB akan tetap mengalami GLB.

HUKUM NEWTON

Newton merupakan ilmuwan Inggris yang mendalami Dinamika, yaitu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak. Newton mengemukakan tiga hukum tentang gerak :

Hukum I Newton

Hukum Kelembaman ( F = 0 )

“ Suatu benda yang diam akan tetap diam, dan suatu benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan, kecuali bila ada gaya luar yang bekerja pada benda itu“.

Hukum II Newton

“ Massa benda dipengaruhi oleh gaya luar yang berbanding terbalik dengan percepatan gerak benda tersebut“

Secara matematis ditulis :

dengan : F = gaya luar ( N atau kg ms^-2 )

m = massa benda (kg)

a = percepatan benda (ms^-2)

Hukum III Newton

Hukum aksi reaksi

“ Suatu benda mendapatkan gaya dikarenakan berinteraksi dengan benda yang lain“

F aksi = - F reaksi

Secara matematis ditulis :

tanda (-) menunjukkan arah gaya yang berlawanan .

GAYA GESEKAN

Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arah gerak benda.

dengan Fg = gaya gesekan

Besar gaya gesekan tergantung pada kekasaran permukaan sentuh. Semakin kasar permukaan, maka semakin besar gaya gesekan yang timbul.

Cara memperkecil gaya gesekan :

(1) memperlicin permukaan, misal dengan pemberian minyak pelumas atau mengampelas permukaan.

(2) memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misal kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.

(3) meletakkan benda di atas roda – roda, sehingga benda lebih mudah bergerak.

Gaya Gesekan yang Merugikan

Contoh gaya gesekan yang merugikan :

(1) gaya gesekan pada mesin mobil dan kopling menimbulkan panas yang berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak karena aus.

(2) gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan mengakibatkan ban mobil cepat aus dan tipis.

(3) gaya gesekan antara angin dengan mobil dapat menghambat gerakan mobil.

GAYA BERAT / BERAT BENDA

Berat benda adalah pengaruh gaya tarik bumi yang bekerja pada benda tersebut. Sehingga W = m g.

dengan :

W = berat benda ( N )

m = massa benda yaitu ukuran banyaknya

zat yang terkandung pada benda (kg)

g = percepatan gravitasi bumi ( g = 9,8 ms^-2)