Teori dan Rumus Fisika Kelas 7 Semester Genap UAS PAT

Teori dan Rumus Lengkap Fisika Kelas 7 Semester Genap

Suhu dan Termometer

Suhu adalah ukuran panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer. Skala suhu yang umum digunakan adalah Celsius (°C), Fahrenheit (°F), Reamur (°R), dan Kelvin (K).

Konversi Skala Suhu

°F = (9/5 × °C) + 32

°R = (4/5) × °C

K = °C + 273

Titik tetap termometer:

• Titik tetap bawah: suhu air membeku (0°C)
• Titik tetap atas: suhu air mendidih (100°C)

Termometer raksa tidak cocok digunakan di tempat bersuhu sangat rendah karena titik bekunya relatif tinggi (sekitar -39°C).

Pemuaian

Pemuaian adalah pertambahan ukuran benda akibat kenaikan suhu. Benda memuai saat dipanaskan dan menyusut saat didinginkan.

Pemuaian Panjang

ΔL = α × L₀ × ΔT

Dimana:
ΔL = pertambahan panjang (m)
α = koefisien muai panjang (/°C)
L₀ = panjang awal (m)
ΔT = perubahan suhu (°C)

Pemuaian Volume

ΔV = β × V₀ × ΔT

Dimana:
ΔV = pertambahan volume (m³)
β = koefisien muai volume (/°C)
V₀ = volume awal (m³)
ΔT = perubahan suhu (°C)

Catatan: β = 3 × α

Pemuaian Zat Cair

V = V₀ × β × (t₂ - t₁)

Dimana:
V = penambahan volume zat cair
V₀ = volume awal
β = koefisien muai zat cair
t₁ = suhu awal
t₂ = suhu akhir

Bimetal

Bimetal terdiri dari dua logam berbeda yang disambungkan. Saat dipanaskan, bimetal akan melengkung ke arah logam dengan koefisien muai yang lebih kecil.

Kalor

Kalor adalah energi yang berpindah dari benda bersuhu tinggi ke benda bersuhu rendah. Satuan kalor adalah joule (J) atau kalori (kal), dengan 1 kal = 4,2 J.

Kalor dan Perubahan Suhu

Q = m × c × ΔT

Dimana:
Q = kalor (J)
m = massa benda (kg)
c = kalor jenis (J/kg°C)
ΔT = perubahan suhu (°C)

Kalor dan Perubahan Wujud

Q = m × L

Dimana:
Q = kalor (J)
m = massa benda (kg)
L = kalor laten (J/kg)

Gerak Lurus

Gerak lurus adalah gerak benda pada lintasan lurus, terbagi menjadi Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).

Jarak dan Perpindahan

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh, sedangkan perpindahan adalah perubahan posisi benda dari titik awal ke titik akhir.

Kecepatan dan Kelajuan

Kecepatan rata-rata = perpindahan / waktu

Kelajuan rata-rata = jarak / waktu

Percepatan

a = (v - v₀) / t

Dimana:
a = percepatan (m/s²)
v = kecepatan akhir (m/s)
v₀ = kecepatan awal (m/s)
t = waktu (s)

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak dengan kecepatan tetap (percepatan = 0).

s = v × t

Dimana:
s = jarak (m)
v = kecepatan (m/s)
t = waktu (s)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak dengan percepatan tetap.

v = v₀ + a × t

s = v₀ × t + ½ × a × t²

v² = v₀² + 2 × a × s

Gerak Jatuh Bebas

GLBB dengan kecepatan awal nol dan percepatan gravitasi (g = 10 m/s²).

h = ½ × g × t²

v = g × t

v² = 2 × g × h

Grafik Gerak Kecepatan-Waktu (v-t)

Tabel Koefisien Muai Panjang Berbagai Bahan

Jenis Logam	Koefisien Muai Panjang (/°C)
Aluminium	0,000025
Tembaga	0,0000167
Besi	0,000012
Baja	0,000011
Platina	0,0000089
Kaca	0,000009
Kaca Pyrex	0,000003
Kuningan	0,000019
Seng	0,000026

Aplikasi dalam Kehidupan Sehari-hari

• Rel Kereta Api: Memiliki celah untuk mengantisipasi pemuaian besi akibat panas agar rel tidak melengkung.
• Bimetal pada Termostat: Menggunakan pemuaian bimetal untuk mengatur suhu dengan memutus dan menghubungkan rangkaian listrik.
• Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB): Contoh pada mobil yang dipercepat, direm, dan bola yang dilempar ke atas lalu jatuh.

Tips Mengerjakan Soal

• Gunakan rumus konversi suhu dengan tepat dan pahami titik tetap termometer.
• Ingat arah lengkungan bimetal berdasarkan koefisien muai masing-masing logam.
• Analisis grafik gerak dengan memperhatikan bentuk garis dan luas area di bawah grafik.

Semoga materi ini membantu persiapan PAT/UAS Fisika kelas 7 semester genap!