Pengertian MUATAN DAN MATERI dalam FISIKA

1.      Muatan Listrik

Di dalam ilmu fisika muatan listrik itu Ada dua macam, yaitu muatan listrik positif (+), dan muatan listrik negatif (-). Apabila kedua muatan listrik yang berbeda (positif dengan negative) itu didekatkan, maka mereka berdua akan saling tarik-menarik. Namun, apabila dua muatan listrik yang sejenis (positif dengan positif dan sebaliknya) itu didekatkan, maka mereka akan saling tolak-menolak. Muatan listrik itu dapat dinotasikan dengan menggunakan simbol Q dan memiliki satuan coulomb (C).

·         Muatan listrik dibagi dua jenis, muatan positif dan muatan negatif. Ketika batang kaca digosok dengan kain sutera, elektron-elektron batang kaca menuju ke kain sutera sehingga batang kaca kekurangan elektron, dan batang kaca menjadi bermuatan positif. Ketika  batang plastic digosok dengan wol, elektron-elektron wol menuju ke batang plastic sehingga batang plastic kelebihan elektron, dan batang plastic menjadi bermuatan negatif.

·         Dua benda bermuatan sejenis tolak-menolak dan dua benda bermuatan tak sejenis tarik-menarik.

Jika muatan suatu bahan dipengaruhi oleh benda lain yang bermuatan dan terjadi perubahan tanda muatan pada bahan tersebut tanpa kehilangan muatan dalamnya maka hal ini dinamakan sebagai induksi.

Benjamin Franklin (1706 - 1790) Menamakan dua jenis muatan: positif dan negatif.

Benjamin Franklin menamakan jenis muatan yang muncul pada gelas positif dan jenis muatan pada plastik negatif; nama-nama ini telah digunakan sampai sekarang. Kita dapat menyimpulkan eksperimen-eksperimen ini dengan mengatakan bahwa muatan sejenis tolak menolak dan muatan tak sejenis tarik menarik.
Efek-efek listrik tidak dibatasi pada gelas yang digosok dengan sutera atau pada plastik yang digosok oleh bulu. Setiap zat yang digosok dengan suatu zat lain di bawah kondisi-kondisi yang sesuai akan menjadi bermuatan dengan jumlah muatan tertentu.

Pandangan mengenai materi adalah bahwa dalam keadaan normalnya atau dalam keadaan netral, materi tersebut mengandung muatan positif yang sama banyaknya dengan muatan negatifnya. Jika dua buah benda seperti gelas dan sutera digosokkan bersama-sama, maka sejumlah kecil muatan dipindahkan dari satu benda ke benda lainnya yang mengganggu kenetralan muatan listrik masing-masing. Di dalam kasus ini, gelas akan menjadi bermuatan positif dan sutera menjadi bermuatan negatif.

Pada zamannya Franklin, muatan listrik dipikirkan sebuah fluida kontinyu. Akan tetapi, teori atom materi menyatakan fluida itu sendiri terdiri atas atom-atom. Hasil eksperimen oleh Robert Milikan memperlihatkan bahwa "fluida listrik" tersebut tidaklah kontinyu tetapi merupakan kelipatan bulat dari sebuah muatan listrik minimum.

Muatan fundamental ini, yang kita beri simbol e mempunyai nilai 1,6021892 x 10-19 C. Setiap muatan q yang ada secara fisis selalu dapat dituliskan sebagai nq simana n ialah bilangan bulat. Bila sebuah sifat fisis seperti muatan terdapat dalam bentuk paket diskrit dan bukan dalam bentuk kontinyu, maka sifat tersebut dikatakan terkuantisasi (quantized).

Prinsip Kekekalan Muatan:

“Jumlah aljabar dari semua muatan listrik dalam setiap sistemt ertutup adalah konstan”

2.      Materi

Materi didefinisikan sebagai sesuatu yang mempunyai massa yang menempati ruang. Udara tersusun atas gas-gas yang tidak dapat dilihat, tapi dapat dibuktikan adanya. Dengan menghibaskan sehelai kertas, kita akan merasakan adanya angin. Angin adalah udara yang bergerak. Walau udara amat ringan, tapi dapat dibuktikan bahwa udara memiliki massa. Ikatan seutas tali tapat pada tangan-tangan sebatang kayu. Pada kedua ujung kayu itu masing-masing gantungkanlah sebuah balon yang sudah ditiup dan yang belum ditiup pada ujung yang lain. Apa yang terlihat? dari percobaan itu dapat disimpulkan bahwa udara memiliki massa dan menepati ruang.

a.      Wujud Materi

Dikenal tiga macam wujud materi, yakni padat, cair dan gas. Zat padat memiliki bentuk dan volume tatap, selama tidak ada pengaruh dari luar. Contoh, bentuk volume sebatang emas tetap dimanapun emas itu berada.

Berbeda dengan zat cair, bentuk zat cair berubah-ubah mengikuti bentuk ruang yang ditempatinya. Didalam gas air akan mengambil bentuk ruang gelas, di dalam botol air akan mengambil bentuk ruang botol. Seperti zat padat volume zat cair juga tetap.

b.       Massa dan Berat

Massa suatu benda menyatakan jumlah materi yang ada pada benda tersebut. Massa suatu benda tetap disegala tempat. Massa merupakan sifat dasar materi yang paling. Massa dan berat suatu benda yang tidak identik tetapi sering diaanggap sama; berat menyatakan gaya gravitasi bumi terhadap benda itu dan bergantung pada letak benda dari pusat bumi.

Berat sebuah benda dapat diukur langsung dengan menimbangnya, tapi masa sebuah benda dibumi dapat dihitung jika diketahui beratnya dan gaya gravitasi di tempat penimbangan itu dilakukan. Untuk itu, dipakailah neraca menimbang dengan neraca adalah membandingkan massa benda yang ditimbang dengan massa benda lain yang diketahui anak timbangannya. Dua benda yang massanya sama bila ditimbang ditempat yang sama, beratnya akan sama. Karena itu, yang dimaksud berat sebuah benda sebenarnya adalah massanya, maka timbul pengertian bahwa massa sama dengan berat.

c.        Klasifikasi Materi

Suatu bahan dapat dikatakan serba sama (homogen) atau serba aneka (heterogen). Suatu benda yang seluruh bagiannya memiliki sifat-sifat yang sama disebut bahan homogen. Perhatikan larutan gula dalam air. Keseluruh bagian akan kita amati suatu cairan yang agak kekuning-kuningan dan bila pada setiap bagian kita ambil untuk dicicipi, terasa manis. Jadi, larutan gula ini bersifat homogen. Larutan memang suatu campuran yang serba sama, sedangkan tanah dan campuran minyak dengan air merupakan camputan heterogen.

Suatu bahan yang tersusun dari dua atau lebih zat-zat yang sifatnya berbeda disebut campuran. Komposisi campuran tidak tetap, melainkan bervariasi. Oleh sebab itu, akan kita kenal campuran homogen dan campuran heterogen. Zat-zat yang ditemukan di alam jarang sekali dalam keadaan murni. Pada umumnya ditemukan campuran heterogen. Lihat batu kapur, granit, batu pualam yang ditemukan, akan tampak jelas heterogenitas sifat-sifatnya.

Setiap materi yang homogen dan susunan kimianya tetap disebut zat atau subtansi. Setiap zat memiliki sifat fisika dan sifat kimia tertentu. Dikenal dua macam zat, yakni unsur dan senyawa. Zat yang dengan reaksi kimia biasa dapat diuraikan menjadi beberapa zat lain yang lebih sederhana disebut senyawa. Jadi air adalah senyawa. Zat yang dengan reaksi kimia tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat-zat lain disebut unsur. Jadi Oksigen (O) dan hidrogen (H) adalah unsur. Menurut sifat-sifat, dikenal unsur logam dan nonlogam, Besi, tembaga, dan seng, misalnya adalah unsur logam, sedangkan Arang, Belerang dan fosfor adalah unsur nonlogam

Sifat-sifat materi                                     

a.      sifat ekstensif

Sifat ekstensif merupakan sifat mater yang tergantung pada jumla/ukuran materi.

contoh:

·         Volume semakin besar ukuran suatu materi,maka semakin besar volume mater tersebut.

·         Massa,semakin banyak jumlah suatu materi maka semakin besar pula massa materi tersebut.

b.      Sifat intensif

Sifat intensif merupakan sifat materi merupakan sifat materi yang tidak tergantung pada jumlah/ukuran materi.intensif dibedakan menjadi 2 yaitu fisis-kimia.

c.       Sifat fisis

Suatu materi adalah sifat yang berhubungan dengan perbubahan fisis materi itu.

1. Warna: berhubungan dengan panjang gelombang yang di pantulkan oleh permukaan materi.
2. Bau: berhubungan dengan gas atau uap yang di keluarkan oleh materi.
3. Rasa: berhubungan dengan komposisi zan dan materi
4. Titik didih: suhu terendah suatu zat cair ketika mulai medidih.
5. Titik Lebur: suhu terendah suatu zat padat ketika mulai melebur
6. Titik Beku: suhu terendah suatu zat cair ketika mulai membeku.
7. Daya Hantar: berhubungan dengan kemampuan suatu zat untuk menghantarkan panas arus listrik
8. Kemagnetan: berhubungan dengan kemampuan suatu zat untuk melarut dalam satu pelarut
9. Kelarutan: berhubungan dengan kemampuan suatu zat untuk melarut dalam satu pelarut
10. Kekerasan: berhubungan dengan keras lunaknya suatu materi.