Hukum gas ideal

Gas merupakan satu dari tiga wujud zat dan walaupun wujud ini merupakan bagian tak terpisahkan dari studi kimia, bab ini terutama hanya akan membahasa hubungan antara volume, temperatur dan tekanan baik dalam gas ideal maupun dalam gas nyata, dan teori kinetik molekular gas, dan tidak secara langsung kimia. Bahasan utamanya terutama tentang perubahan fisika, dan reaksi kimianya tidak didisuksikan. Namun, sifat fisik gas bergantung pada struktur molekul gasnya dan sifat kimia gas juga bergantung pada strukturnya. Perilaku gas yang ada sebagai molekul tunggal adalah contoh yang baik kebergantungan sifat makroskopik pada struktur mikroskopik.

a. Sifat gas

Sifat-sifat gas dapat dirangkumkan sebagai berikut.

1. Gas bersifat transparan.
2. Gas terdistribusi merata dalam ruang apapun bentuk ruangnya.
3. Gas dalam ruang akan memberikan tekanan ke dinding.
4. Volume sejumlah gas sama dengan volume wadahnya. Bila gas tidak diwadahi, volume gas akan menjadi tak hingga besarnya, dan tekanannya akan menjadi tak hingga kecilnya.
5. Gas berdifusi ke segala arah tidak peduli ada atau tidak tekanan luar.
6. Bila dua atau lebih gas bercampur, gas-gas itu akan terdistribusi merata.
7. Gas dapat ditekan dengan tekanan luar. Bila tekanan luar dikurangi, gas akan mengembang.
8. Bila dipanaskan gas akan mengembang, bila didinginkan akan mengkerut.

Dari berbagai sifat di atas, yang paling penting adalah tekanan gas. Misalkan suatu cairan memenuhi wadah. Bila cairan didinginkan dan volumenya berkurang, cairan itu tidak akan memenuhi wadah lagi. Namun, gas selalu akan memenuhi ruang tidak peduli berapapun suhunya. Yang akan berubah adalah tekanannya.

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan gas adalah manometer. Prototipe alat pengukur tekanan atmosfer, barometer, diciptakan oleh Torricelli.

Tekanan didefinisikan gaya per satuan luas, jadi tekanan = gaya/luas.

Dalam SI, satuan gaya adalah Newton (N), satuan luas m², dan satuan tekanan adalah Pascal (Pa). 1 atm kira-kira sama dengan tekanan 1013 hPa.

1 atm = 1,01325 x 10⁵ Pa = 1013,25 hPa

Namun, dalam satuan non-SI unit, Torr, kira-kira 1/760 dari 1 atm, sering digunakan untuk mengukur perubahan tekanan dalam reaksi kimia.

b. Volume dan tekanan

Fakta bahwa volume gas berubah bila tekanannya berubah telah diamati sejak abad 17 oleh Torricelli dan filsuf /saintis Perancis Blase Pascal (1623-1662). Boyle mengamati bahwa dengan mengenakan tekanan dengan sejumlah volume tertentu merkuri, volume gas, yang terjebak dalam tabung delas yang tertutup di salah satu ujungnya, akan berkurang. Dalam percobaan ini, volume gas diukur pada tekanan lebih besar dari 1 atm.

Boyle membuat pompa vakum menggunakan teknik tercangih yang ada waktu itu, dan ia mengamati bahwa gas pada tekanan di bawah 1 atm akan mengembang. Setelah ia melakukan banyak percobaan, Boyle mengusulkan persamaan (6.1) untuk menggambarkan hubungan antara volume V dan tekanan P gas. Hubungan ini disebut dengan hukum Boyle.

PV = k (suatu tetapan) (6.1)

Penampilan grafis dari percobaan Boyle dapat dilakukan dengan dua cara. Bila P diplot sebagai ordinat dan V sebagai absis, didapatkan hiperbola (Gambar 6.1(a)). Kedua bila V diplot terhadap 1/P, akan didapatkan garis lurus (Gambar 6.1(b)).

(a) Plot hasil percobaan; tekanan vs. volume
(b) Plot hasil percobaan; volume vs 1/tekanan. Catat bahwa kemiringan k tetap.

Volume dan temperatur

Setelah lebih dari satu abad penemuan Boyle ilmuwan mulai tertarik pada hubungan antara volume dan temperatur gas. Mungkin karena balon termal menjadi topik pembicaraan di kotakota waktu itu. Kimiawan Perancis Jacques Alexandre César Charles (1746-1823), seorang navigator balon yang terkenal pada waktu itu, mengenali bahwa, pada tekanan tetap, volume gas akan meningkat bila temperaturnya dinaikkan. Hubungan ini disebut dengan hukum Charles, walaupun datanya sebenarnya tidak kuantitatif. Gay-Lussac lah yang kemudian memplotkan volume gas terhadap temperatur dan mendapatkan garis lurus (Gambar 6.2). Karena alasan ini hukum Charles sering dinamakan hukum Gay-Lussac. Baik hukum Charles dan hukum Gay-Lussac kira-kira diikuti oleh semua gas selama tidak terjadi pengembunan.

Pembahasan menarik dapat dilakukan dengan hukum Charles. Dengan mengekstrapolasikan plot volume gas terhadap temperatur, volumes menjadi nol pada temperatur tertentu. Menarik bahwa temperatur saat volumenya menjadi nol sekiatar -273°C (nilai tepatnya adalah -273.2 °C) untuk semua gas. Ini mengindikasikan bahwa pada tekanan tetap, dua garis lurus yang didapatkan dari pengeplotan volume V₁ dan V₂ dua gas 1 dan 2 terhadap temperatur akan berpotongan di V = 0.

Fisikawan Inggris Lord Kelvin (William Thomson (1824-1907)) megusulkan pada temperatur ini temperatur molekul gas menjadi setara dengan molekul tanpa gerakan dan dengan demikian volumenya menjadi dapat diabaikan dibandingkan dengan volumenya pada temperatur kamar, dan ia mengusulkan skala temperatur baru, skala temperatur Kelvin, yang didefinisikan dengan persamaan berikut.

273,2 + °C = K (6.2)

Kini temperatur Kelvin K disebut dengan temperatur absolut, dan 0 K disebut dengan titik nol absolut. Dengan menggunakan skala temperatur absolut, hukum Charles dapat diungkapkan dengan persamaan sederhana

V = bT (K) (6.3)

dengan b adalah konstanta yang tidak bergantung jenis gas.

Menurut Kelvin, temperatur adalah ukuran gerakan molekular. Dari sudut pandang ini, nol absolut khususnya menarik karena pada temperatur ini, gerakan molekular gas akan berhenti. Nol absolut tidak pernah dicapai dengan percobaan. Temperatur terendah yang pernah dicapai adalah sekitar 0,000001 K.

Avogadro menyatakan bahwa gas-gas bervolume sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, akan mengandung jumlah molekul yang sama (hukum Avogadro; Bab 1.2(b)). Hal ini sama dengan menyatakan bahwa volume real gas apapun sangat kecil dibandingkan dengan volume yang ditempatinya. Bila anggapan ini benar, volume gas sebanding dengan jumlah molekul gas dalam ruang tersebut. Jadi, massa relatif, yakni massa molekul atau massa atom gas, dengan mudah didapat.

d. Persamaan gas ideal

Esensi ketiga hukum gas di atas dirangkumkan di bawah ini. Menurut tiga hukum ini, hubungan antara temperatur T, tekanan P dan volume V sejumlah n mol gas dengan terlihat.

Tiga hukum Gas

Hukum Boyle: V = a/P (pada T, n tetap)
Hukum Charles: V = b.T (pada P, n tetap)
Hukum Avogadro: V = c.n (pada T, P tetap)

Jadi, V sebanding dengan T dan n, dan berbanding terbalik pada P. Hubungan ini dapat digabungkan menjadi satu persamaan:

V = RTn/P (6.4)

atau

PV = nRT (6.5)

R adalah tetapan baru. Persamaan di atas disebut dengan persamaan keadaan gas ideal atau lebih sederhana persamaan gas ideal.

Nilai R bila n = 1 disebut dengan konstanta gas, yang merupakan satu dari konstanta fundamental fisika. Nilai R beragam bergantung pada satuan yang digunakan. Dalam sistem metrik, R = 8,2056 x10^–2 dm³ atm mol^-1 K^-1. Kini, nilai R = 8,3145 J mol^-1 K^-1 lebih sering digunakan.

Latihan 6.1 Persamaan gas ideal

Sampel metana bermassa 0,06 g memiliki volume 950 cm³ pada temperatur 25°C. Tentukan tekanan gas dalam Pa atau atm).

Jawab: Karena massa molekul CH₄ adalah 16,04, jumlah zat n diberikan sebagai n = 0,60 g/16,04 g mol^-1 = 3,74 x 10^-2 mol. Maka, P = nRT/V = (3,74 x10^-2 mol)(8,314 J mol^-1 K^-1) (298 K)/ 950 x 10^-6 m³)= 9,75 x 10⁴ J m^-3 = 9,75 x 10⁴ N m^-2= 9,75 x 10⁴ Pa = 0,962 atm

Dengan bantuan tetapan gas, massa molekul relatif gas dapat dengan mudah ditentukan bila massa w, volume V dan tekanan P diketahui nilainya. Bila massa molar gas adalah M (g mol^-1), akan diperoleh persamaan (6.6) karena n = w/M.

PV = wRT/M (6.6)

maka

M = wRT/PV (6.7)

Latihan 6.2 Massa molekular gas

Massa wadah tertutup dengan volume 0,500 dm³ adalah 38,7340 g, dan massanya meningkat menjadi 39,3135 g setelah wadah diisi dengan udara pada temperatur 24 °C dan tekanan 1 atm. Dengan menganggap gas ideal (berlaku persamaan (6.5)), hitung "seolah" massa molekul udara.

Jawab: 28,2. Karena ini sangat mudah detail penyelesaiannya tidak diberikan. Anda dapat mendapatkan nilai yang sama dari komposisi udara (kira-kira N₂:O₂ = 4:1).

e. Hukum tekanan parsial

Dalam banyak kasus Anda tidak akan berhadapan dengan gas murni tetapi dengan campuran gas yang mengandung dua atau lebih gas. Dalton tertarik dengan masalah kelembaban dan dengan demikian tertarik pada udara basah, yakni campuran udara dengan uap air. Ia menurunkan hubungan berikut dengan menganggap masing-masing gas dalam campuran berperilaku independen satu sama lain.

Anggap satu campuran dua jenis gas A (n_A mol) dan B (n_B mol) memiliki volume V pada temperatur T. Persamaan berikut dapat diberikan untuk masing-masing gas.

p_A = n_ART/V (6.8)

p_B = n_BRT/V (6.9)

p_A dan p_B disebut dengan tekanan parsial gas A dan gas B. Tekanan parsial adalah tekanan yang akan diberikan oleh gas tertentu dalam campuran seandainya gas tersebut sepenuhnya mengisi wadah.

Dalton meyatakan hukum tekanan parsial yang menyatakan tekanan total P gas sama dengan jumlah tekanan parsial kedua gas. Jadi,

P = p_A + p_B = (n_A + n_B)RT/V (6.10)

Hukum ini mengindikasikan bahwa dalam campuran gas masing-masing komponen memberikan tekanan yang independen satu sama lain. Walaupun ada beberapa gas dalam wadah yang sama, tekanan yang diberikan masing-masing tidak dipengaruhi oleh kehadiran gas lain.

Bila fraksi molar gas A, x_A, dalam campuran x_A = n_A/(n_A + n_B), maka p_A dapat juga dinyatakan dengan x_A.

p_A = [n_A/(n_A + n_B)]P (6.11)

Dengan kata lain, tekanan parsial setiap komponen gas adalah hasil kali fraksi mol, x_A, dan tekanan total P.

Tekanan uap jenuh (atau dengan singkat disebut tekanan jenuh) air disefinisikan sebagai tekanan parsial maksimum yang dapat diberikan oleh uap air pada temperatur tertentu dalam campuran air dan uap air. Bila terdapat lebih banyak uap air, semua air tidak dapat bertahan di uap dan sebagian akan mengembun.

Latihan 6.3 Hukum tekanan parsial

Sebuah wadah bervolume 3,0 dm³ mengandung karbon dioksida CO₂ pada tekanan 200 kPa, dansatu lagi wadah bervolume 1,0 dm³ mengandung N₂ pada tekanan 300 kPa. Bila kedua gas dipindahkan ke wadah 1,5 dm³. Hitung tekanan total campuran gas. Temperatur dipertahankan tetap selama percobaan.

Jawab: Tekanan parsial CO₂ akan menjadi 400 kPa karena volume wadah baru 1/2 volume wadah sementara tekanan N₂ adalah 300 x (2/3) = 200 kPa karena volumenya kini hanya 2/3 volume awalnya. Maka tekanan totalnya 400 + 200 = 600 kPa.

Atom

Atom helium
Ilustrasi atom helium yang memperlihatkan inti atom (merah muda) dan distribusi awan elektron (hitam). Inti atom (kanan atas) berbentuk simetris bulat, walaupun untuk inti atom yang lebih rumit ia tidaklah selalu demikian.
Klasifikasi
Satuan terkecil unsur kimia
Sifat-sifat
Kisaran massa: 1,67 × 10−27 sampai dengan 4,52 × 10−25 kg Muatan listrik: nol (netral) ataupun muatan ion Kisaran diameter: 62 pm (He) sampai dengan 520 pm (Cs) Komponen: Elektron dan inti atom yang terdiri dari proton dan neutron

Portal Kimia

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.^[1]

Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom,^{[catatan 1]} dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami peluruhan radioaktif. Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi, yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti.^[2] Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan mempengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.

Bunyi

Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara.

Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel.

Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.

Kenyaringan dan desibel

Bunyi kereta lebih nyaring daripada bunyi bisikan, sebab bunyi kereta menghasilkan getaran lebih besar di udara. Kenyaringan bunyi juga bergantung pada jarak kita ke sumber bunyi. Kenyaringan diukur dalam satuan desibel (dB). Bunyi pesawat jet yang lepas landas mencapai sekitar 120 dB. Sedang bunyi desiran daun sekitar 33 dB.

Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel.

Manusia mendengar bunyi saat gelombang bunyi, yaitu getaran di udara atau medium lain, sampai ke gendang telinga manusia. Batas frekuensi bunyi yang dapat didengar oleh telinga manusia kira-kira dari 20 Hz sampai 20 kHz pada amplitudo umum dengan berbagai variasi dalam kurva responsnya. Suara di atas 20 kHz disebut ultrasonik dan di bawah 20 Hz disebut infrasonik.

Gema

Gema terjadi jika bunyi dipantulkan oleh suatu permukaan, seperti tebing pegunungan, dan kembali kepada kita segera setelah bunyi asli dikeluarkan. Kejernihan ucapan dan musik dalam ruangan atau gedung konser tergantung pada cara bunyi bergaung di dalamnya. Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara jadi, gema adalah gelombang pantul/ reaksi dari gelombang yang dipancarkan bunyi.

Gelombang bunyi

Gelombang bunyi terdiri dari molekul-molekul udara yang bergetar maju-mundur. Tiap saat, molekul-molekul itu berdesakan di beberapa tempat, sehingga menghasilkan wilayah tekanan tinggi, tapi di tempat lain merenggang, sehingga menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang bertekanan tinggi dan rendah secara bergantian bergerak di udara, menyebar dari sumber bunyi. Gelombang bunyi ini menghantarkan bunyi ke telinga manusia,Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal.

Kecepatan bunyi

Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 1.224 km/jam. Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam, jauh lebih cepat daripada di udara Rumus mencari cepat rambat bunyi adalah v=s:t Dengan s panjang Gelombang bunyi dan t waktu

Resonansi

Suatu benda, misalnya gelas, mengeluarkan nada musik jika diketuk sebab ia memiliki frekuensi getaran alami sendiri. Jika kita menyanyikan nada musik berfrekuensi sama dengan suatu benda, benda itu akan bergetar. Peristiwa ini dinamakan resonansi. Bunyi yang sangat keras dapat mengakibatkan gelas beresonansi begitu kuatnya sehingga pecah.

Cahaya

Gelombang elektromagnetik dapat digambarkan sebagai dua buah gelombang yang merambat secara transversal pada dua buah bidang tegak lurus yaitu medan magnetik dan medan listrik. Merambatnya gelombang magnet akan mendorong gelombang listrik, dan sebaliknya, saat merambat, gelombang listrik akan mendorong gelombang magnet. Diagram di atas menunjukkan gelombang cahaya yang merambat dari kiri ke kanan dengan medan listrik pada bidang vertikal dan medan magnet pada bidang horizontal.

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm.^[1] Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. ^[2][3]

Cahaya adalah paket partikel yang disebut foton.

Kedua definisi di atas adalah sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut "dualisme gelombang-partikel". Paket cahaya yang disebut spektrum kemudian dipersepsikan secara visual oleh indera penglihatan sebagai warna. Bidang studi cahaya dikenal dengan sebutan optika, merupakan area riset yang penting pada fisika modern.

Studi mengenai cahaya dimulai dengan munculnya era optika klasik yang mempelajari besaran optik seperti: intensitas, frekuensi atau panjang gelombang, polarisasi dan fasa cahaya. Sifat-sifat cahaya dan interaksinya terhadap sekitar dilakukan dengan pendekatan paraksial geometris seperti refleksi dan refraksi, dan pendekatan sifat optik fisisnya yaitu: interferensi, difraksi, dispersi, polarisasi. Masing-masing studi optika klasik ini disebut dengan optika geometris (en:geometrical optics) dan optika fisis (en:physical optics).

Pada puncak optika klasik, cahaya didefinisikan sebagai gelombang elektromagnetik dan memicu serangkaian penemuan dan pemikiran, sejak tahun 1838 oleh Michael Faraday dengan penemuan sinar katoda, tahun 1859 dengan teori radiasi massa hitam oleh Gustav Kirchhoff, tahun 1877 Ludwig Boltzmann mengatakan bahwa status energi sistem fisik dapat menjadi diskrit, teori kuantum sebagai model dari teori radiasi massa hitam oleh Max Planck pada tahun 1899 dengan hipotesa bahwa energi yang teradiasi dan terserap dapat terbagi menjadi jumlahan diskrit yang disebut elemen energi, E. Pada tahun 1905, Albert Einstein membuat percobaan efek fotoelektrik, cahaya yang menyinari atom mengeksitasi elektron untuk melejit keluar dari orbitnya. Pada pada tahun 1924 percobaan oleh Louis de Broglie menunjukkan elektron mempunyai sifat dualitas partikel-gelombang, hingga tercetus teori dualitas partikel-gelombang. Albert Einstein kemudian pada tahun 1926 membuat postulat berdasarkan efek fotolistrik, bahwa cahaya tersusun dari kuanta yang disebut foton yang mempunyai sifat dualitas yang sama. Karya Albert Einstein dan Max Planck mendapatkan penghargaan Nobel masing-masing pada tahun 1921 dan 1918 dan menjadi dasar teori kuantum mekanik yang dikembangkan oleh banyak ilmuwan, termasuk Werner Heisenberg, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, Max Born, John von Neumann, Paul Dirac, Wolfgang Pauli, David Hilbert, Roy J. Glauber dan lain-lain.

Era ini kemudian disebut era optika modern dan cahaya didefinisikan sebagai dualisme gelombang transversal elektromagnetik dan aliran partikel yang disebut foton. Pengembangan lebih lanjut terjadi pada tahun 1953 dengan ditemukannya sinar maser, dan sinar laser pada tahun 1960.

Era optika modern tidak serta merta mengakhiri era optika klasik, tetapi memperkenalkan sifat-sifat cahaya yang lain yaitu difusi dan hamburan.

Magnet

Pola medan magnet pada pasir besi yang ditaburkan diatas kertas.

Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut.

Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam berwujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang sekarang ini ada hampir semuanya adalah magnet buatan.

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub.

Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.

Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m^2 = 1 tesla, yang mempengaruhi satu meter persegi.

Jenis magnet

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.

Magnet neodymium (juga dikenal sebagai NdFeB, NIB, atau magnet Neo),

merupakan sejenis magnet langka-bumi, terbuat dari campuran logam neodymium, besi, dan boron yang membentuk struktur kristal Nd2Fe14B tetragonal.

Deskripsi

Struktur kristal Nd2Fe14B tetragonal memiliki anisotropi sangat tinggi magnetocrystalline uniaksial (HA ~ 7 teslas). Senyawa ini memberikan potensi untuk memiliki koersivitas tinggi (yaitu, perlawanan menjadi demagnetized). senyawa ini juga memiliki magnetisasi saturasi tinggi (JS ~ 1,6 T atau 16 kg). Oleh karena itu, sebagai kepadatan energi maksimum sebanding dengan Js2 magnet fase ini memiliki potensi untuk menyimpan sejumlah besar energi magnetik (BHmax ~ 512 kJ/m3 atau 64 MG · Oe), jauh lebih dari kobalt samarium (SmCo) magnet, yang jenis pertama dari magnet tanah jarang yang akan diusahakan [1]. Dalam prakteknya, sifat magnetik dari magnet neodymium bergantung pada komposisi paduan, struktur mikro, dan teknik manufaktur yang digunakan.

Pada tahun 1982, General Motors Corporation, Sumitomo Metals Khusus, dan Akademi Sains Cina menemukan senyawa Nd2Fe14B. Upaya ini terutama didorong oleh tingginya biaya bahan magnet permanen SmCo, yang telah dikembangkan sebelumnya. General Motors difokuskan pada pengembangan mencair-Nanostrukutral Nd2Fe14B magnet berputar, sementara Sumitomo dikembangkan kepadatan penuh Nd2Fe14B disinter magnet. General Motors Corporation yang dikomersialisasikan penemuan serbuk Neo isotropik, bonded magnet Neo dan proses produksi yang terkait dengan mendirikan Magnequench pada tahun 1986. Magnequench sekarang bagian dari Neo Material Technology Inc dan perlengkapan meleleh berputar bubuk Nd2Fe14B untuk produsen magnet berikat. Fasilitas Sumitomo telah menjadi bagian dari perusahaan Hitachi dan saat ini memproduksi dan lisensi perusahaan lain untuk menghasilkan magnet sinter Nd2Fe14B.

Terutama Nd2Fe14B disinter adalah bertanggung jawab untuk korosi. Korosi dapat memburuk magnet di sepanjang batas butir. Untuk mencegah paling korosi dari magnet bisa dilapisi. Pelapisan nikel atau dua lapis tembaga nikel plating digunakan sebagai metode standar, meskipun pelapisan dengan logam lain atau lapisan pelindung polimer dan pernis juga digunakan. [1] [Sunting] Produksi

Ada dua rute magnet neodymium manufaktur pokok:

  1. The metalurgi klasik bubuk atau proses magnet disinter
 2. The solidifikasi cepat atau magnet terikat proses

Neo magnet sinter disusun oleh seorang penghancur prekursor ingot dan fase cair-sintering serbuk magnetis sejajar menjadi balok padat yang kemudian panas dirawat, dipotong menjadi berbentuk, permukaan dirawat dan magnet. Saat ini, antara 45.000 dan 50.000 ton [] kabur dari magnet neodymium disinter diproduksi setiap tahun, terutama dari China dan Jepang.

Neo bonded magnet disusun oleh mencair berputar pita tipis dari paduan Nd-Fe-B. Pita berisi butir Nd2Fe14B berorientasi secara acak skala nano. Pita ini kemudian dilumatkan menjadi partikel-partikel, dicampur dengan polimer dan baik kompresi atau injeksi dicetak menjadi magnet berikat. fluks magnet Berikat menawarkan kurang dari magnet disinter tetapi dapat bersih-bentuk yang dibentuk menjadi bagian-bagian rumit berbentuk dan tidak menderita kerugian yang signifikan eddy current. Ada sekitar 5.500 ton Neo berikat magnet yang dihasilkan setiap tahun. Selain itu, dimungkinkan untuk menekan panas meleleh Nanostrukutral partikel berputar ke magnet isotropik sepenuhnya padat, dan kemudian upset-forge/back-extrude tersebut menjadi energi tinggi magnet anisotropik. Properties Sifat magnetik

Beberapa sifat penting yang digunakan untuk membandingkan magnet permanen adalah: remanen (Mr), yang mengukur kekuatan medan magnetik; koersivitas (HCI), resistensi bahan untuk menjadi demagnetized; energi produk (BHmax), kepadatan energi magnetik; dan Curie suhu (TC), suhu di mana material magnet yang kehilangan. Neodymium magnet telah remanen yang lebih tinggi, koersivitas jauh lebih tinggi dan produk energi, tetapi sering menurunkan suhu Curie daripada jenis lainnya. Neodymium adalah paduan dengan Terbium dan dysprosium untuk mempertahankan sifat magnetik yang pada suhu tinggi.

Aplikasi

Neodymium magnet Alnico telah diganti dan ferit magnet dalam banyak aplikasi berbagai teknologi modern di mana magnet permanen yang kuat diperlukan, karena kekuatan mereka lebih besar memungkinkan penggunaan yang lebih kecil, ringan magnet. Beberapa contoh

   Aktuator kepala * untuk komputer hard disk
  * Magnetic Resonance Imaging (MRI)
  * Pickup gitar magnetik
  * Pengeras suara dan headphone
  * Magnet bantalan dan kopling
  * Motor magnet permanen:
        o alat tanpa kabel
        o servo motor
        o mengangkat dan kompresor motor
        o motor sinkron
        o stepper motor spindle dan
        o power steering listrik
        o drive motor untuk kendaraan hybrid dan listrik.

Motor listrik dari masing-masing Toyota Prius membutuhkan 1 kilogram (2,2 pon) dari neodymium. [2]

         o aktuator

Selain itu, kekuatan yang lebih besar dari magnet neodymium telah mengilhami beberapa aplikasi baru di daerah di mana magnet tidak digunakan sebelumnya, seperti perhiasan kunci jepit magnetik

• Samarium-Cobalt Magnets

J-kobalt magnet samarium, salah satu dari dua jenis magnet bumi yang langka , merupakan magnet permanen yang kuat yang terbuat dari paduan samarium dan kobalt . Telah dikembangkan pada awal tahun 1970. Memiliki temperatur yang lebih tinggi dari magnet Neodimium. Harga magnet Samarium-Kobalt sangat mahal, rapuh, dan rawan terhadap retak. Magnet Samarium-kobalt memiliki produk energi maksimum (BH maks) yang berkisar antara 16 oersteds megagauss-(MGOe) ke 32 MGOe; batas teoretis mereka adalah 34 MGOe. Magnet Samarium-kobalt tersedia dalam dua "seri", yaitu Seri 1:5 dan Seri 2:17.

Seri 1:5

Magnet ini merupakan perpaduan dari Samarium dan Kobalt(umumnya ditulis sebagai SmCo 5, atau SmCo Seri 1:5) memiliki satu atom samarium tanah jarang dan lima atom kobalt.Berat paduan magnet ini biasanya berisi samarium 36% dengan kobalt keseimbangan.P roduk-produk energi dari paduan samarium kobalt MGOe berkisar antara 16 sampai 25 MGOe. Samarium Cobalt ini umumnya memiliki koefisien temperatur reversibel seesar -0,05% / ° C. Magnetisasi saturasi dapat dicapai dengan bidang magnetizing moderat. Rangkaian magnet ini lebih mudah untuk mengkalibrasi medan magnet tertentu dari magnet 2:17 SmCo seri.

Dengan medan magnet cukup kuat, unmagnetized magnet dari seri ini akan mencoba untuk menyelaraskan sumbu orientasi terhadap medan magnet. Unmagnetized magnet dari rangkaian saat berhubungan dengan bidang cukup kuat akan menjadi sedikit magnet. Ini bisa menjadi masalah jika postprocessing mensyaratkan bahwa magnet akan disepuh atau dilapisi.Karena magnet dapat menarik mengambil puing-puing selama proses pelapisan atau coating menyebabkan potensi untuk pelapisan atau coating kegagalan atau mekanis kondisi luar toleransi.

Suhu Koefisien

B r drift dengan suhu tinggi merupakan salah satu ciri penting dari kinerja magnet. Beberapa aplikasi, seperti giroskop interial dan perjalanan tabung gelombang (TWTs), harus memiliki lapangan konstan pada kisaran temperatur yang luas. Br didefinisikan sebagai

   (∆B r /B r ) x (1/∆ T) × 100%. (ΔB r / B r) x (1 / Δ T) × 100%.

Untuk mengatasi kebutuhan ini, magnet kompensasi suhu dikembangkan pada akhir tahun 1970. Untuk magnet SmCo konvensional, menurun r B sebagai akibat dari kenaikan suhu. Sebaliknya, untuk magnet GdCo, meningkat Br sebagai meningkatnya temperatur dalam rentang suhu tertentu.Dengan menggabungkan samarium dan gadolinium dalam paduan, koefisien suhu dapat dikurangi hingga hampir nol.

Mekanisme Koersivitas

Dalam SmCo 5 magnet dibuat dengan kemasan lebar-satunya butir-domain serbuk magnetik. Semua motes selaras dengan arah sumbu mudah. Dalam hal ini, semua dinding domain bersuhu 180 derajat. Bila tidak ada kotoran, proses pembalikan magnet massal setara dengan motes tunggal-domain, di mana rotasi koheren mekanisme dominan. Namun, karena ketidaksempurnaan fabrikasi, mungkin pengotor diperkenalkan dalam magnet, yang merupakan inti. Dalam hal ini, karena mungkin kotoran anisotropi yang lebih rendah atau sejajar sumbu mudah, arah magnetisasi mereka lebih mudah untuk berputar, yang melanggar konfigurasi 180 ° domain dinding. Dalam bahan tersebut, koersivitas dikontrol oleh nukleasi. Untuk mendapatkan koersivitas banyak, kontrol kotoran sangat penting dalam proses fabrikasi.

Seri 2:17

Paduan ini (ditulis sebagai Sm 2 Co 17, atau Seri SmCo 2:17) adalah usia-keras dengan komposisi dua atom-bumi samarium langka dan 13-17 atom logam transisi (TM). Isi TM kaya kobalt, tetapi mengandung unsur-unsur lain seperti besi dan tembaga. Unsur lain seperti zirconium, hafnium, dan seperti dapat ditambahkan dalam jumlah kecil untuk mencapai respon perlakuan panas yang lebih baik. Dengan berat paduan pada umumnya akan berisi 25% dari samarium. Produk energi maksimum paduan ini berkisar 20-32 MGOe. Paduan ini memiliki koefisien temperatur reversibel terbaik dari semua paduan tanah jarang, biasanya menjadi -0,03% / ° C. Generasi kedua "" materi juga dapat digunakan pada suhu yang lebih tinggi.

Mekanisme koersivitas

Dalam Sm 2 Co 17 magnet, mekanisme koersivitas didasarkan pada dinding domain pinning. Kotoran di dalam magnet menghalangi gerakan dinding domain dan dengan demikian melawan magnetisasi pembalikan proses. Untuk meningkatkan koersivitas itu, kotoran yang sengaja ditambahkan selama proses fabrikasi.

Kobalt Samarium Machining

Paduan biasanya mesin di negara unmagnetized. Samarium-kobalt harus ditumbuk menggunakan proses penggilingan basah (berbasis air pendingin) dan diamond grinding wheel. Jenis yang sama diperlukan jika proses pengeboran lubang atau fitur lain yang terbatas. Penggilingan limbah yang dihasilkan harus tidak diizinkan untuk benar-benar kering sebagai samarium-kobalt memiliki titik pengapian rendah. Sebuah percikan kecil, seperti yang dihasilkan dengan listrik statis, dengan mudah dapat pembakaran dimulai. Api yang dihasilkan akan sangat panas dan sulit untuk dikendalikan.

Bahaya

   * Magnet Samarium-kobalt dapat dengan mudah chip; pelindung mata harus dipakai bila menangani mereka.
  * Menjauhkan mereka dari anak-anak.
  * Membiarkan magnet untuk snap bersama-sama dapat menyebabkan magnet untuk menghancurkan, yang dapat menimbulkan potensi bahaya.
  * Samarium-kobalt diproduksi oleh suatu proses yang disebut sintering , dan seperti semua bahan disinter, retak melekat sangat mungkin. Desain insinyur tidak harus mengharapkan magnet untuk menyediakan integritas mekanis, melainkan magnet harus dimanfaatkan untuk fungsi-fungsi magnet dan sistem mekanis lainnya harus dirancang untuk memberikan keandalan sistem mekanik.

Atribut

   * Tahan terhadap demagnetization
  * Stabilitas temperatur baik (suhu menggunakan maksimum antara 250 dan 550 ° C, temperatur Curie 700-800 ° C)
  * Bahan pengeluaran tinggi (kobalt adalah harga pasar sensitif)

Sifat Material

   * Kepadatan : 8,4 g / cm ³
  * Listrik resistivitas 0,8 × 10 -4 Ω / cm
  * Koefisien ekspansi termal (tegak lurus sumbu): 12,5 μm / (m ° K)

Penggunaan

   * Fender menggunakan salah satu dari desainer legendaris Bill Lawrence s 'desain

terbaru bernama Samarium Cobalt seri tanpa suara pickup (SCN) di Fender's Deluxe Amerika Seri gitar dan Bas.

   * High-end motor listrik yang digunakan dalam kelas lebih kompetitif dalam balap Slotcar .
  * Mesin turbo.
  * Traveling-gelombang tabung .
  * Aplikasi yang akan memerlukan sistem berfungsi di cryogenic temperatur atau panas temperatur sangat (di atas 180 ° C).
  * Aplikasi di mana kinerja diperlukan agar sesuai dengan perubahan suhu. Kepadatan fluks magnet kobalt samarium akan berbeda-beda di bawah 5% per 100 ° C perubahan suhu (dalam kisaran 25-250 ° C).

Magnet tidak tetap

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

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(kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) 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(kumparan kawat berbentuk tabung panjang dengan lilitan yang sangat rapat) dan dialiri arus listrik bolak-balik (AC).

ROTASI BUMI

Pengaruh Rota bumi Dalam peredaranya mengelilingi matahari, bumi pun berputar pada porosnya atau sumbunya. Perputaran bumi pada sumbunya disebut rotasi bumi. Bumi berotasi pada porosnya dari arah barat ke timur. Arahnya persis sama dengan arah revolusi bumi mengelilingi matahari .

Kala rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit 4 detik ,selang waktu ini disebut satu hari. Sekali berotasi, bumi menempuh 3600 bujur selama 24 jam. Artinya 10 bujur menempuh 4 menit. Dengan demikian, tempat-tempat yang berbeda 10 bujur akan berbeda waktu 4 menit. Rotasi bumi menimbulkan beberapa peristiwa yaitu :

1. Pergantian siang dan malam
2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi
3. Gerak semu harian bintang
4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi

1. Pergantian siang dan malam
   
   
   
   
   Permukaan bumi yang sedang menghadap matahari mengalami siang. Sebaliknya permukaan bumi yang membelakangi matahari mengalami malam. Akibat rotasi bumi, permukaan bumi yang menghadap dan membelakangi matahari berganti secara bergantian. Ini adalah peristiwa siang dan malam. Karena periode peredaran semu harian matahari 24 jam, maka panjang siang atau malam rata-rata 12 jam. Panjang periode siang atau malam hari di khatulistiwa hampir sama sepanjang tahun, yaitu berlangsung selama 12 jam. Kadang-kadang ada perbedaan sedikit yaitu panjang siang tidak sama dengan panjang malam. Suatu waktu panjang siang lebih besar dari 12 jam, dan ini berarti panjang malam hari kurang dari 12 jam. Perbadaan ini menjadi lebih besar untuk tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa (misalnya di daerah lintang dan kutub).
   


2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi
   
   Seluruh permukaan bumi dibagi-bagi menurut jaring-jaring derajat. Jaring-jaring derajat itu dinamakan garis lintang dan garis bujur. Garis lintang adalah garis yang sejajar dengan garis tengah khatulistiwa,sedang garis bujur adalah garis yang sejajar dengan garis tengah kutub. Arah rotasi bumi sama dengan arah revolusinya, yakni dari barat ke timur. Itulah sebabnya matahari selalu terbit di timur terbenam di barat. Orang-orang yang berada di daerah timur akan mengamati matahari terbit dan matahari terbenam lebih cepat dari pada daerah yang berada di sebelah barat. Wilayah yang berada pada sudut 15 0 lebih ke timur akan mengamati matahari terbit lebih cepat satu jam.
   
   Namun, ada waktu yang berlaku secara international yang disebut waktu GMT (Greenwich Mean Time ) sebagai waktu pangkal yang berada pada garis bujur nol derajat yang melalui kota Greenwich di London. Sebagai contoh Indonesia memiliki tiga bujur standar yaitu 1050, 1200, 1350 Bujur Timur, dengan demikian waktu lokalnya berturut-turut adalah waktu Greenwich ditambah 7 jam, 8 jam, dan 9 jam. Jika letak bujur standar itu disebelah barat bujur nol, maka waktunya dikurangi, dan jika letak bujur standar itu di sebelah timur bujur nol, maka waktunya bertambah.
   


3. Gerak semu harian bintang
   
   Bintang-bintang (termasuk matahari) yang tampak bergerak sebenarnya tidak bergerak. Akibat rotasi bumi dari arah barat ke timur, bintang-bintang tersebut tampak bergerak dari timur ke barat. Rotasi bumi tidak dapat kita saksikan, yang dapat kita saksikan adalah peredaran matahari dan benda-benda langit melintas dari timur ke barat. Oleh karena itu kita selalu menyaksikan matahari terbit disebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Pergerakan dari timur ke barat yang tampak pada matahari dan benda-benda langit ini dinamakan gerak semu harian bintang. Karena gerak semu ini dapat di amati setiap hari, maka disebut gerak semu harian.
   
   Waktu yang diperlukan bintang untuk menempuh lintasan peredaran semunya adalah 23 jam 56 menit atau satu hari bintang. Periode peredaran semu harian matahati dan bulan tidak 23 jam 56 menit. Satu hari matahari tepat 24 jam sedang satu hari bulan lebih lambat lagi yaitu 24 jam 50 menit, hal ini disebabkan karena kedudukan bintang sejati di langit selalu tetap. Matahari memiliki periode semu harian yang berbeda akibat revolusi, sedangkan bulan sebagai satelit bumi memiliki peredaran bulanan mengitari bumi.
   


4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi
   
   Rotasi bumi juga menyebabkan penggembungan di khatulistiwa dan pemapatan di kedua kutub bumi. Selama bumi mengalami pembekuan dari gas menjadi cair kemudian menjadi padat, Bumi berotasi terus pada porosnya. Ini menyebabkan menggebungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi sehingga seperti keadaannya sekarang. Karena percepatan gravitasi benbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari, maka percepatan gravitasi tempat-tempat di kutub lebih besar daripada disekitar khatulistiwa

. Bumi berotasi pada porosnya dari arah barat ke timur. Arahnya persis sama dengan arah revolusi bumi mengelilingi matahari .

Kala rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit 4 detik ,selang waktu ini disebut satu hari. Sekali berotasi, bumi menempuh 3600 bujur selama 24 jam. Artinya 10 bujur menempuh 4 menit. Dengan demikian, tempat-tempat yang berbeda 10 bujur akan berbeda waktu 4 menit. Rotasi bumi menimbulkan beberapa peristiwa yaitu :

1. Pergantian siang dan malam
2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi
3. Gerak semu harian bintang
4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi

1. Pergantian siang dan malam
   
   
   
   
   Permukaan bumi yang sedang menghadap matahari mengalami siang. Sebaliknya permukaan bumi yang membelakangi matahari mengalami malam. Akibat rotasi bumi, permukaan bumi yang menghadap dan membelakangi matahari berganti secara bergantian. Ini adalah peristiwa siang dan malam. Karena periode peredaran semu harian matahari 24 jam, maka panjang siang atau malam rata-rata 12 jam. Panjang periode siang atau malam hari di khatulistiwa hampir sama sepanjang tahun, yaitu berlangsung selama 12 jam. Kadang-kadang ada perbedaan sedikit yaitu panjang siang tidak sama dengan panjang malam. Suatu waktu panjang siang lebih besar dari 12 jam, dan ini berarti panjang malam hari kurang dari 12 jam. Perbadaan ini menjadi lebih besar untuk tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa (misalnya di daerah lintang dan kutub).
   


2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi
   
   Seluruh permukaan bumi dibagi-bagi menurut jaring-jaring derajat. Jaring-jaring derajat itu dinamakan garis lintang dan garis bujur. Garis lintang adalah garis yang sejajar dengan garis tengah khatulistiwa,sedang garis bujur adalah garis yang sejajar dengan garis tengah kutub. Arah rotasi bumi sama dengan arah revolusinya, yakni dari barat ke timur. Itulah sebabnya matahari selalu terbit di timur terbenam di barat. Orang-orang yang berada di daerah timur akan mengamati matahari terbit dan matahari terbenam lebih cepat dari pada daerah yang berada di sebelah barat. Wilayah yang berada pada sudut 15 0 lebih ke timur akan mengamati matahari terbit lebih cepat satu jam.
   
   Namun, ada waktu yang berlaku secara international yang disebut waktu GMT (Greenwich Mean Time ) sebagai waktu pangkal yang berada pada garis bujur nol derajat yang melalui kota Greenwich di London. Sebagai contoh Indonesia memiliki tiga bujur standar yaitu 1050, 1200, 1350 Bujur Timur, dengan demikian waktu lokalnya berturut-turut adalah waktu Greenwich ditambah 7 jam, 8 jam, dan 9 jam. Jika letak bujur standar itu disebelah barat bujur nol, maka waktunya dikurangi, dan jika letak bujur standar itu di sebelah timur bujur nol, maka waktunya bertambah.
   


3. Gerak semu harian bintang
   
   Bintang-bintang (termasuk matahari) yang tampak bergerak sebenarnya tidak bergerak. Akibat rotasi bumi dari arah barat ke timur, bintang-bintang tersebut tampak bergerak dari timur ke barat. Rotasi bumi tidak dapat kita saksikan, yang dapat kita saksikan adalah peredaran matahari dan benda-benda langit melintas dari timur ke barat. Oleh karena itu kita selalu menyaksikan matahari terbit disebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Pergerakan dari timur ke barat yang tampak pada matahari dan benda-benda langit ini dinamakan gerak semu harian bintang. Karena gerak semu ini dapat di amati setiap hari, maka disebut gerak semu harian.
   
   Waktu yang diperlukan bintang untuk menempuh lintasan peredaran semunya adalah 23 jam 56 menit atau satu hari bintang. Periode peredaran semu harian matahati dan bulan tidak 23 jam 56 menit. Satu hari matahari tepat 24 jam sedang satu hari bulan lebih lambat lagi yaitu 24 jam 50 menit, hal ini disebabkan karena kedudukan bintang sejati di langit selalu tetap. Matahari memiliki periode semu harian yang berbeda akibat revolusi, sedangkan bulan sebagai satelit bumi memiliki peredaran bulanan mengitari bumi.
   


4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi
   
   Rotasi bumi juga menyebabkan penggembungan di khatulistiwa dan pemapatan di kedua kutub bumi. Selama bumi mengalami pembekuan dari gas menjadi cair kemudian menjadi padat, Bumi berotasi terus pada porosnya. Ini menyebabkan menggebungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi sehingga seperti keadaannya sekarang. Karena percepatan gravitasi benbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari, maka percepatan gravitasi tempat-tempat di kutub lebih besar daripada disekitar khatulistiwa.

HUKUM NEWTON I

HUKUM NEWTON I disebut juga hukum kelembaman (Inersia).
Sifat lembam benda adalah sifat mempertahankan keadaannya, yaitu keadaan tetap diam atau keaduan tetap bergerak beraturan.

DEFINISI HUKUM NEWTON I :
Setiap benda akan tetap bergerak lurus beraturan atau tetap dalam keadaan diam jika tidak ada resultan
gaya (F) yang bekerja pada benda itu, jadi:

S F = 0 a = 0 karena v=0 (diam), atau v= konstan (GLB)

HUKUM NEWTON II

a = F/m

S F = m a

S F = jumlah gaya-gaya pada benda
m = massa benda
a = percepatan benda

Rumus ini sangat penting karena pada hampir semna persoalan gerak {mendatar/translasi (GLBB) dan melingkar (GMB/GMBB)} yang berhubungan dengan percepatan den massa benda dapat diselesaikan dengan rumus tersebut.

HUKUM NEWTON III

DEFINISI HUKUM NEWTON III:

Jika suatu benda mengerjakan gaya pada benda kedua maka benda kedua tersebut mengerjakan juga gaya pada benda pertama, yang besar gayanya = gaya yang diterima tetapi berlawanan arah. Perlu diperhatikan bahwa kedua gaya tersebut harus bekerja pada dua benda yang berlainan.

F aksi = - F reaksi

N dan T1 = aksi reaksi (bekerja pada dua benda) T2 dan W = bukan aksi reaksi (bekerja pada tiga benda)