Philosophys.technology – Fisika merupakan salah satu cabang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) yang wajib dipelajari selain Biologi dan Kimia. Namun, Fisika juga sekaligus menjadi mata pelajaran yang sering dihindari sebab memiliki banyak rumus. Di bawah ini adalah penjelasan rumus Fisika lengkap yang dirinci dengan sederhana dan mudah untuk dipahami. Perlu diperhatikan bahwa rumus Fisika di bawah ini adalah rumus Fisika yang sering muncul dalam ujian, salah satunya yaitu Ujian Tulis Berbasis Komputer (UTBK) yang untuk murid SMA yang ingin melanjutkan ke jenjang perguruan tinggi.
Rumus massa jenis
Secara singkat, massa jenis merupakan suatu ukuran untuk menunjukkan kerapatan dan kepadatan suatu partikel tersusun. Massa jenis suatu zat berbeda-beda, tergantung pada temperatur dan tekanan yang ada. Makin tinggi temperatur zat, maka massa jenisnya akan berkurang. Sementara itu, makin tinggi tekanan yang diberikan pada suatu zat, maka massa jenisnya juga akan semakin tinggi.
Lambang Fisika dari massa jenis adalah “ρ” atau dibaca “Rho.” Menurut sistem Satuan Internasional (SI), satuan massa jenis adalah kg/m3 atau kg.m-3. Rumus massa jenis adalah:
Keterangan:
ρ = massa jenis (kg/m3)
m = massa (kg)
v = volume (m3)
Contoh soal perhitungan massa jenis:
Suatu material X memiliki bentuk kubus dengan sisi-sisinya 4 m. Material tersebut kemudian ditimbang dengan neraca sebesar 2 kg. Hitunglah massa jenis atau densitas massa benda X!
Jawaban:
massa = 2 kg
volume kubus = s x s x s = 4 x 4 x 4 = 64 m3
ρ = m / v = 2 / 64 = 0,031 kg/m3
Jadi, ρ dari material tersebut adalah 0,031 kg/m3
Rumus gaya
Gaya adalah salah satu dari besaran turunan yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami pergerakan. Gaya dibagi menjadi dua, yaitu gaya fundamental dan gaya non-fundamental.
- Gaya fundamental dibagi lagi menjadi beberapa turunan, yaitu gaya nuklir kuat, gaya nuklir lemah, dan gaya elektromagnetik.
- Gaya non-fundamental dibagi lagi menjadi dua turunan, yaitu gaya normal dan friski.
Cara mendapatkan besaran gaya adalah dengan menggunakan prinsip hukum Newton. Gaya sendiri dinotasikan dengan F, artinya adalah force dengan satuan Newton. F = gaya dapat dicari dengan menggunakan rumus di bawah ini:
Keterangan:
F : gaya (Newton atau kg.m/s2)
m : massa benda (kg)
a : percepatan (m/s2)
Contoh soal:
Sebuah tas diletakkan di atas meja. Pada sistem benda tersebut akan ada empat gaya yang bekerja pada sistem tersebut yaitu:
w: berat tas
N: gaya tekan normal meja terhadap tas
N’: gaya tekan normal tas pada meja
Fg: gaya gravitasi bumi pada tas
Tentukan pasangan gaya yang termasuk aksi reaksi!
Jawaban:
Syarat pasangan aksi-reaksi harus sama besar, berlawanan arah, dan bekerja pada dua benda. Maka dari itu hasilnya adalah w dengan Fg dan N dengan N’.
Rumus frekuensi
Frekuensi adalah jumlah getaran yang dihasilkan setiap satu detik. Menurut sistem Satuan Internasional (S1), satuan frekuensi adalah Hz (Hertz) dengan lambangnya yaitu f.
Berikut ini adalah rumus Fisika tentang gelombang atau getaran.
Sebenarnya, rumus frekuensi terdiri dari tiga jenis, berikut penjelasan singkatnya:
Rumus 1
Rumus I digunakan untuk mencari frekuensi dari suatu getaran atau gelombang dengan mengetahui jumlah getaran dan waktunya terlebih dahulu.
Keterangan:
f : Frekuensi (Hz)
n : Jumlah getaran
t : Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan getaran (s)
Rumus 2
Rumus 2 digunakan ketika kecepatan dan panjang gelombangnya diketahui.
Keterangan:
f : Frekuensi (Hz)
v : kecepatan gelombang (m/s)
λ: panjang gelombang (m).
Rumus 3
Rumus 3 digunakan untuk mencari frekuensi ketika nilai periode telah diketahui.
Keterangan:
f : Frekuensi (Hz)
T : Periode (s)
Contoh soal:
Diketahui bahwa waktu yang dibutuhkan dalam untuk menghasilkan 1 siklus dan gelombang listrik adalah 0,004 /detik, maka berapakah Frekuensinya ?
Diketahui:
T = 0,004 detik
f = ?
Jawaban:
f = 1/T
f = 1/0,004
Jadi Frekuensinya adalah 250Hz.
Rumus periode
Dalam ilmu Fisika, periode adalah lama waktu yang diperlukan untuk melakukan satu getaran atau gelombang. Lambang periode adalah T dengan satuan detik atau sekon (s). Periode sendiri berhubungan erat dengan frekuensi (f). Rumus periode sendiri tidak hanya satu, melainkan ada tiga rumus periode yang digunakan untuk memecahkan masalah secara umum.
Ada rumus yang menggunakan jumlah getaran dan waktu, hubungan dengan frekuensi, serta kecepatan gelombang.
Berikut ini adalah penjelasan tiga rumus periode yang paling sering digunakan.
Rumus 1
Rumus 1 digunakan untuk mencari periode dari jumlah getaran dan waktu.
Keterangan:
T : Periode (s)
t : Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan getaran (s)
n : Jumlah getaran
Rumus 2
Rumus 2 digunakan ketika frekuensinya telah diketahui.
Keterangan:
T : Periode (s)
f : Frekuensi (Hz)
Rumus 3
Rumus 3 digunakan jika kecepatan gelombang dan panjang gelombang telah diketahui.
Keterangan:
T : Periode (s)
v : kecepatan gelombang (m/s)
λ : panjang gelombang (m).
Contoh soal:
Diketahui frekuensi suatu listrik bolak balik (AC) dari PLN Indonesia adalah 50 Hz. Berapakah waktu yang diperlukan untuk menghasilkan 1 siklus lengkap gelombang listrik?
Jawab:
Diketahui: f = 50 Hz
Ditanya: T