MATERI FISIKA KELAS XII IPA

1. Gejala Gelombang
2. Cahaya
3. Bunyi
4. Elektrostatika
5. Induksi Magnetik
6. Induksi Elektromagnetik
7. Fisika Kuantum
8. Fisika Atom
9. Fisika Nuklir
10. Radioaktifitas

IMPULS DAN MOMENTUM

• Pengertian Impuls

Apakah yang menyebabkan suatu benda diam bisa bergerak? Anda sudah tahu penyebabnya, yaitu gaya. Suatu benda akan bergerak ketika dikenai gaya. Misalnya, bola yang mula-mula diam bergerak ketika gaya tendangan Anda bekerja pada bola. Gaya tendangan Anda pada bola termasuk gaya kontak yang bekerja hanya dalam waktu singkat. Gaya seperti ini disebut sebagai gaya impulsif. Sedangkan, impuls sendiri didefinisikan sebagai gaya yang bekerja dalam waktu singkat. Secara matematis :

I = F . (t2 - t1)

Impuls adalah hasil kali antara besaran vektor (gaya) dengan besaran skalar (waktu), sehingga termasuk ke dalam besaran vektor, yang arahnya sama dengan arah gaya. Coba sebutkan contoh aplikasi impuls dalam kehidupan sehari-hari!

• Momentum

Momentum adalah ukuran kesukaran dalam menghentikan suatu benda yang sedang bergerak. Suatu benda yang memiliki kecepatan tinggi, akan memiliki nilai momentum yang besar. Demikian sebaliknya, momentumnya akan kecil ketika benda tadi memiliki kecepatan yang kecil. Selain itu, nilai momentum benda juga dipengaruhi oleh massa bendanya. Semakin besar massa benda yang sedang bergerak, akan semakin sulit benda dihentikan. Dengan kata lain, nilai momentum benda besar ketika benda memiliki massa yang besar. Secara matematis :

p = m . v

• Hubungan Impuls dan Momentum

Bagaimanakah hubungan antara momentum dengan impuls? Misalkan sebuah bola datang ke arah Anda dengan kecepatan awal v1 sesaat sebelum Anda tendang. Sesaat setelah Anda tendang, bola memiliki kecepatan v2. Sesuai dengan Hukum II Newton :

F = m . a

F . (t2 - t1) = m (v2 - v1)

I = p2 - p1

• Hukum Kekekalan Momentum

Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa besarnya momentum sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap (sama) selama tidak ada gaya luar yang mempengaruhi sistem benda yang bertumbukan. Secara matematis :

p = p'

• Koefisien Restitusi

Koefisien restitusi adalah negatif perbandingan antara kecepatan relatif sistem benda sesaat setelah tumbukan dengan kecepatan relatif sistem benda sesaat sebelum tumbukan. Secara matematis :

-v' = ev

• Tumbukan
  1. Tumbukan Lenting Sempurna
  Pada peristiwa tumbukan lenting sempurna, berlaku :
  § Hukum kekekalan energi mekanik
  § Hukum kekekalan momentum
  § Koefisien restitusi e = 1
  
  2. Tumbukan Lenting Sebagian
  Pada peristiwa tumbukan lenting sebagian, berlaku :
  § Hukum kekekalan momentum
  § Koefisien restitusi (0 < e < 1)
  
  3. Tumbukan Tak Lenting
  Pada tumbukan tak lenting sama sekali, berlaku :
  § Seluruh energi mekanik terserap.
  § Berlaku hukum kekekalan momentum.
  § Setelah tumbukan, benda menyatu.
  § Koefisien restitusi e = 0.

LUBANG HITAM

Cahaya melengkung begitu dalam di dekat lubang hitam sehingga apabila Anda berada dekatnya dan berdiri membelakangi, Anda akan dapat melihat berbagai bayangan dari setiap bintang di jagat raya, dan dapat melihat bagian belakang dari kepala Anda sendiri.

Di bagian dalam sebuah lubang hitam, ketentuan-ketentuan soal jarak dan waktu berlaku kebalikan: seperti halnya saat ini Anda tidak dapat menghindar dari perjalanan menuju masa depan, di dalam lubang hitam Anda tidak dapat mengelak dari singularitas sentral.


Apabila Anda berdiri pada sebuah jarak aman dari lubang hitam dan melihat seorang teman terjatuh ke dalamnya, dia akan terlihat bergerak melamban dan hampir berhenti ketika sampai di tepian event horizon. Bayangan teman itu akan memudar dengan sangat cepat. Sayangnya, dari sudut pandangnya sendiri dia akan melintasi event horizon dengan aman, dan akan bertemu dengan ajalnya di singularitas.

Lubang-lubang hitam adalah objek-objek yang paling sederhana di jagat raya. Anda dapat menggambarkannya secara utuh dengan hanya mengetahui massa, olakan, dan muatan listriknya. Sebaliknya, untuk melukiskan secara utuh sebutir debu saja, Anda harus menjelaskan posisi dan kondisi seluruh atomnya.

Seperti yang ditemukan Hawking, lubang-lubang hitam dapat menguap, tetapi dengan sangat lambat. Bahkan untuk seukuran massa sebuah gunung akan bertahan selama sepuluh miliar tahun, dan untuk massa yang sama dengan matahari proses penguapan akan selesai setelah 10^ 67 tahun.

Lubang hitam tidak meradiasikan cahaya, dan sebuah objek yang terjatuh ke dalamnya tidak akan mampu lagi memancarkan cahayanya. Semua itu menjadikan upaya mendeteksi lubang hitam akan sangat menantang. Hanya ketika sebuah lubang hitam berada dalam wujudnya yang kembar dan efek gravitasi menyebabkan pasangannya itu menghasilkan gas, kita dapat mendeteksi sinar-X. Sinar yang berasal dari piringan-piringan di sekitar lubang hitam terlihat sangat mirip dengan sinar yang berasal dari piringan-piringan di sekitar bintang-bintang neutron.

Anda dapat pula menduga keberadaan sebuah lubang hitam di pusat sejumlah galaksi apabila bintang-bintang bergerak sangat cepat di sekitar sejumlah objek yang tidak terlihat.