Type something and hit enter

author photo
By On
20 Hukum Fisika Beserta Rumusnya (Lengkap) - Pada kesempatan kali ini kami akan membagikan artikel tentang hukum-hukum fisika beserta rumusnya. Hukum merupakan  pernyataan yang singkat tapi bersifat umum dalam menjelaskan perilaku alam.  terkadang persamaan itu membentuk suatu persamaan atau hubungan, misalnya hukum II newton.

Hukum fisika ialah generalisasi ilmiah berdasarkan pada pengataman empiris. Hukum-hukum ilmiah bersifat deskriptif; menjelaskan bagaimana alam berperilaku , tidak menjelaskan bagaimana alam berperilaku.

Berikut adalah hukum-hukum dasar fisika dan rumusnya.


20 Bunyi Hukum-Hukum Dasar Fisika Dan Rumusnya



1. Hukum Archimedes


Konsep Hukum Archimedes ialah menjelaskan adanya gaya yang mempengaruhi benda pada zat cair. Zat cair memiliki suatu kemampuan memberikan sebuah tekanan kepada benda-benda disekitarnya. Selain itu, zat cair juga memiliki gaya yang diberikan ke benda-benda di sekitarnya.

Hukum Archimedes berbunyi:
“Jika sebuah benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda tersebut akan memperoleh gaya yang disebut gaya apung (gaya ke atas) sebesar berat zat cair yang dipindahkannya”.

Rumusnya:
w’ = w – Fa

Keterangan:
w’ : berat semu dalam air (N)
w : berat di udara (N)
Fa : gaya Archimedes (N)

Gaya ke atas yang dialami benda ketika berada di air disebut gaya Archimedes. Adapun besar gaya Archimedes dirumuskan sebagai berikut.
Fa = ρ . g . V

Keterangan:
ρ : massa jenis zat cair yang didesak benda (kg/m3)
g : percepatan gravitasi (10 m/s2)
V : volume zat cair yang didesak benda (m3).

Baca Selengkapnya: Hukum Archimedes (LENGKAP): Pengertian, Rumus, Bunyi dan Contoh Soal

2. Hukum Avogrado


Hukum Avogadro (Hipotes Avogadro, atau Prinsip Avogadro) adalah hukum gas yang diberi nama sesuai dengan ilmuwan Italia Amedeo Avogadro, yang pada 1811 mengajukan hipotesis bahwa: Gas-gas yang memiliki volum yang sama, pada temperatur dan tekanan yang sama, memiliki jumlah partikel yang sama pula.

Hukum Avogrado berbunyi:
"Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama".

Rumusnya:
Untuk suatu massa dari gas ideal, volume dan mol gas secara langsung akan proporsional jika suhu dan tekanannya konstan. Persamaan tersebut dapat ditulis sebagai berikut:

atau 

Dimana:

V adalah volume gas
n adalah jumlah zat dari gas (dalam satuan mol)
k adalah konstanta yang sama dengan RT/P, di mana R adalah konstanta gas universal, T adalah suhu Kelvin, dan P adalah tekanan. Sebagai suhu dan tekanan yang konstan, RT/P juga konstan dan disebut sebagai k. Ini berasal dari hukum gas ideal.
Hukum ini menjelaskan bagaimana dalam kondisi suhu, tekanan, dan volume gas yang sama pasti mengandung jumlah molekul yang sama. Untuk membandingkan substansi yang sama di bawah dua set yang kondisinya berbeda, hukum ini dapat dinyatakan sebagai berikut:


Persamaan ini menunjukkan bahwa, jika jumlah mol gas meningkat, volume gas juga akan meningkat secara proporsional. Dan sebaliknya, jika jumlah mol gas berkurang, maka volume juga menurun.

Baca selengkapnya: Hukum Avogadro (LENGKAP): Pengertian, Rumus, Sejarah, Contoh Soal

3. Hukum Bernoulli


Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut.

Hukum Bernoulli berbunyi:
“Tekanan fluida di tempat yang kecepatannya tinggi lebih kecil daripada di tempat yang kecepatannya lebih rendah”.

Rumusnya:
Di mana:

Keterangan: 
P = Tekananal (Pascal)
v = kecepatan (m/s)
p = massa jenis fluida (kg/m^3)
h = ketinggian (m)
g = percepatan gravitasi (9,8 m/s^2)

Persamaan di atas berlaku untuk aliran tak-termampatkan dengan asumsi-asumsi sebagai berikut:
  • Aliran bersifat tunak (steady state)
  • Tidak terdapat gesekan
Dalam bentuk lain, Persamaan Bernoulli dapat dituliskan sebagai berikut:

4. Hukum Boyle


Hukum Boyle (atau sering direferensikan sebagai Hukum Boyle-Mariotte) adalah salah satu dari banyak hukum kimia dan merupakan kasus khusus dari hukum kimia ideal. Hukum Boyle mendeskripsikan kebalikan hubungan proporsi antara tekanan absolut dan volume udara, jika suhu tetap konstan dalam sistem tertutup.

Hukum Boyle berbunyi:
“Pada suhu tetap, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya”.

Rumusnya:

Dari hukum Boyle tersebut berarti hasil kali tekanan dan volume gas dalam ruang tertutup adalah konstan (tetap) asalkan suhu gas tetap.

Pernyataan tersebut bila ditulis dalam bentuk rumus :

P . V = C

Dimana c = bilangan tetap (konstanta)

Bila tekanan diubah maka volum gas juga berubah maka rumus di atas dapat ditulis sebagai berikut.

P1 . V1 = P2 . V2

Keterangan:

P1 = tekanan gas mula-mula (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
P2 = tekanan gas akhir (atm, cm Hg, N/m2, Pa)
V1 = volum gas mula-mula (m3, cm3)
V2 = volum gas akhir (m3, cm3).

5. Hukum Boyle-Gay-Lussac


Hukum Gay Lussac berbicara tentang hubungan antara volume gas dan suhu gas pada tekanan yang sama. 

Hukum Gay Lussac berbunyi:
“Pada suhu konstan, tekanan gas di dalam ruang tertutup berbanding terbalik dengan volumenya. Pada tekanan konstan, volume gas berbanding lurus dengan suhunya. Pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan suhunya”.

Rumusnya:
Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada volume konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut.
Keterangan:

T1 : suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
T2 : suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)
p1 : tekanan gas pada keadaan 1 (N/m2)
p2 : tekanan gas pada keadaan 2 (N/m2)

Apabila hubungan antara tekanan dan suhu gas pada hukum Gay Lussac dilukiskan dalam grafik, maka hasilnya tampak seperti pada gambar diatas. Kurva yang terjadi disebut kurva isokhorik yang artinya volume sama.

6. Hukum Charles


Hukum Charles dikemukakan oleh fisikawan Prancis bernama Jacques Charles. Charles menyatakan bahwa jika tekanan gas yang berada dalam bejana tertutup dipertahankan konstan, maka volume gas sebanding dengan suhu mutlaknya. Untuk gas yang berada dalam dua keadaan seimbang yang berbeda pada tekanan konstan, diperoleh persamaan sebagai berikut.

Hukum Charles berbunyi:

"Pada tekanan tetap, volume gas ideal bermassa tertentu berbanding lurus terhadap temperaturnya (dalam Kelvin)".

Rumusnya:
Keterangan:

V1 : volume gas pada keadaan 1 (m3)
V2 : volume gas pada keadaan 2 (m3)
T1 : suhu mutlak gas pada keadaan 1 (K)
T2 : suhu mutlak gas pada keadaan 2 (K)

7. Hukum Coulomb


Hukum Coulomb adalah hukum yang menjelaskan hubungan antara gaya yang timbul antara dua titik muatan, yang terpisahkan jarak tertentu, dengan nilai muatan dan jarak pisah keduanya.

Hukum Coulomb berbunyi:
"Gaya listrik (tarik-menarik atau tolak-menolak) antara dua muatan sebanding dengan besar muatan listrik masing-masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak pisah antara kedua muatan listrik".

Rumusnya:
Keterangan: 

F = gaya Coloumb (Newton = N)

Q1,Q2 = muatan listrik benda 1 dan 2 (Coloumb = C)

r = jarak antara dua muatan listrik (m)

k = konstanta pembanding = konstanta gaya Coloumb = 9 × 109 Nm2C-2

ε0 = permitivitas ruang hampa = 8,854 × 10-12 C2N-1m-2

8. Hukum Dalton


Hukum ini menyatakan bahwa apabila dua unsur bereaksi membentuk dua atau lebih senyawa, maka perbandingan berat salah satu unsur yang bereaksi dengan berat tertentu dari unsur yang lain pada kedua senyawa selalu merupakan perbandingan bilangan bulat sederhana.

Hukum Dalton berbunyi:
“Jika dua jenis unsur bergabung membentuk lebih dari satu senyawa, dan jika, massa salah satu unsur dalam senyawa tersebut sama, sedangkan massa unsur lainnya berbeda, maka perbandingan massa unsur lainnya dalam senyawa tersebut merupakan bilangan bulat sederhana".

Contoh:
Bila unsur Nitrogen den oksigen disenyawakan dapat terbentuk,
NO dimana massa N : 0 = 14 : 16 = 7 : 8
NO2 dimana massa N : 0 = 14 : 32 = 7 : 16

Untuk massa Nitrogen yang same banyaknya maka perbandingan massa Oksigen pada senyawa NO : NO2 = 8 :16 = 1 : 2

9. Hukum Dulong dan Petit


Bunyi Hukum Dulong dan Petit:
"Kalori jenis dari zat-zat padat adalah kira-kira 6 (enam) kalori per grammolecule".

10. Hukum Faraday


Hukum Faraday menyatakan hubungan antara jumlah listrik yang digunakan dengan massa zat yang dihasilkan baik di katoda maupun anoda pada proses elektrolisis.

a. Hukum Faraday 1

Bunyi Hukum Faraday 1:
”Massa Zat yg dibebaskan dan dihasilkan didalam Elektroda selama Elektrolisis berbanding lurus dengan Jumlah (Muatan) Listrik yang ditransfer pada Elektroda tersebut. Maka Jumlah Listrik tersebut adalah Muatan Listrik yang memiliki satuan Coulomb (C)".
Bunyi Hukum Faraday 2:
”Jika jumlah muatan Listrik yg sama diberikan kepada Dua Elektroda atau Lebih maka Massa Zat yang dibebaskan (Dihasilkan) didalam Elektroda tersebut berbanding Lurus dengan Berat Ekivalen (e) Unsur".

Rumusnya:

Menurut Faraday: Jumlah berat (massa) zat yang dihasilkan (diendapkan) pada elektroda sebanding dengan jumlah muatan listrik (Coulumb) yang dialirkan melalui larutan elektrolit tersebut. Massa zat yang dibebaskan atau diendapkan oleh arus listrik sebanding dengan bobot ekivalen zat-zat tersebut. Dari dua pernyataan diatas, disederhanakan menjadi persamaan:

M = e.i.t / F

Dimana:
M = massa zat dalam gram
e = berat ekivalen dalam gram = berat atom : valensi
i = kuat arus dalam Ampere
t = waktu dalam detik
F = Faraday

Faraday menyimpulkan bahwa Satu faraday adalah jumlah listrik yang diperlukan untuk menghasilkan satu ekivalen zat pada elektroda.
Muatan 1 elektron = 1,6 x 10-19 Coulomb
1 mol elektron = 6,023 x 1023 eletron
Muatan untuk 1 mol eletron = 6,023 . 1023 x 1,6 . 10 -19 = 96.500 Coulomb = 1 faraday.

Rumus Hukum Faraday 1

m = e . i . t / 96.500
q = i . t 

Dimana:
m = massa zat yang dihasilkan (gram)
e = berat ekivalen = Ar/ Valensi = Mr/Valensi
i = kuat arus listrik (amper)
t = waktu (detik)
q = muatan listrik (coulomb) 

Rumus Hukum Faraday 2

m1 : m2 = e1 : e2
Dimana:
m = massa zat (gram)
e = beret ekivalen = Ar/Valensi = Mr/Valensi

11. Hukum Gay Lussac


Hukum perbandingan volume (hukum Gay Lussac) adalah hukum kimia yang menyatakan bahwa pada suhu dan tekanan yang sama, volume gas-gas yang bereaksi dan volume gas-gas hasil reaksi berbanding sebagai bilangan bulat dan sederhana.

Hukum Gay Lussac Berbunyi:
“Pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan suhunya”.

12. Hukum Galilei


Berbunyi:
- Tempo Ayunan tidak bergantung dari besarnya amplitudo (jarak ayunan),asal amplitudonya tersebut tidak terlalu beesar.
- Tempo ayunan tidak bergantung dari beratnya bandulan ayunan.
- Tempo ayunan adalah sebanding laras dengan akar dari panjangnya bandulan ayunan.
- Tempo ayunan adalah sebanding balik dengan akar dari percepatan yang disebabkan oleh gaya berat.

13. Hukum Kirchhoff


Hukum Kirchhoff merupakan salah satu hukum dalam ilmu Elektronika yang berfungsi untuk menganalisis arus dan tegangan dalam rangkaian. Hukum Kirchoff pertama kali diperkenalkan oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) pada tahun 1845. Hukum Kirchhoff terdiri dari 2 bagian yaitu Hukum Kirchhoff 1 dan Hukum Kirchhoft 2.

Bunyi Hukum Kirchhoff 1:
“Arus Total yang masuk melalui suatu titik percabangan dalam suatu rangkaian listrik sama dengan arus total yang keluar dari titik percabangan tersebut”.

Rumus:
I1 + I2 + I3 = I4 + I5 + I6
Bunyi Hukum Kirchhoff 2: 
“Total Tegangan (beda potensial) pada suatu rangkaian tertutup adalah nol”.

Rumus:
Vab + Vbc + Vcd + Vda = 0

14. Hukum Lenz


Hukum Lenz merupakan hukum fisika yang memebrikan pernyataan tentang GGL (Gaya Gerak Listrik) Induksi.

Hukum Lens berbunyi :
“Arus induksi mengalir pada penghantar atau kumparan dengan arah berlawanan dengan gerakan yang menghasilkannya” atau “medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkannya”.

15. Hukum Newton


Bunyi Hukum Newton 1:
"Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap". 

Rumus:


Bunyi Hukum Newton 2:
"Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding terbalik dengan massanya". 

Rumus:

Bunyi Hukum Newton 3:
"Jika suatu benda memberikan gaya pada benda lain maka benda yang dikenai gaya akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan". 

16. Hukum OHM


Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial yang diterapkan kepadanya.

Bunyi Hukum Ohm:
“Besar arus listrik (I) yang mengalir melalui sebuah penghantar atau Konduktor akan berbanding lurus dengan beda potensial / tegangan (V) yang diterapkan kepadanya dan berbanding terbalik dengan hambatannya (R)”.

Rumus:
Secara Matematis, Hukum Ohm dapat dirumuskan menjadi persamaan seperti dibawah ini :

V = I x R

I = V / R

R = V / I

Dimana :
V = Voltage (Beda Potensial atau Tegangan yang satuan unitnya adalah Volt (V))
I = Current (Arus Listrik yang satuan unitnya adalah Ampere (A))
R = Resistance (Hambatan atau Resistansi yang satuan unitnya adalah Ohm (Ω))

17. Hukum Pascal


Hukum Pascal adalah hukum yang menyatakan bahwa tekanan yang dikenakan pada zat cair di dalam sebuah ruang tertutup akan diteruskan ke semua arah dengan sama besar dan sama rata. 

Berbunyi:
“Tekanan yang diberikan pada suatu zat cair didalam suatu wadah, akan diteruskan ke segala arah dan sama besar”.

Rumus:
Keterangan:
P = tekanan yang diteruskan (N/m2)
F1 = gaya tekan pada bejana I (N)
F2 = gaya tekan pada bejana II (N)
A1 = luas penampang bejana I (m2)
A2 = luas penampang bejana II (m2)

18. Hukum Snellius


Hukum Snellius adalah rumus matematika yang meberikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, seperti udara dan gelas.

Berbunyi:
1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak dalam satu bidang datar.
2. Perbandingan proyeksi antara sinar datang dan sinar bias yang sama panjangnya pada bidang batas antara dua zat bening selalu merupakan bilangan tetap. Perbandingan tetap ini disebut indeks bias antara kedua zat itu.

Rumus:
Keterangan:

n = indeks bias mutlak medium
c = cepat rambat cahaya di ruang hampa = 3⋅108 m/s
v = cepat rambat cahaya pada medium

19. Hukum Stefan - Boltzmann


Berbunyi:
“Jumlah energi yang dipancarkan per satuan permukaan sebuah benda hitam dalam satuan waktu akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur termodinamikanya".

20. Hukum Wiedemann-Franz


Berbunyi:
"Bagi segala macam logam murni adalah perbandingan antara daya-penghantar-kalor spesifik dan daya penghantar-listrik spesifik suatu bilangan yang konstan, jika temperaturnya sama".


Demikian artikel kali ini tentang 20 bunyi hukum-hukum dasar fisika dan rumusnya. Semoga bermanfaat bagi Anda. Sekian dan terimakasih.

Click to comment