8/23/2011
Aksara Jawa
Aksara, Besaran & Satuan dalam Fisika Kuliah Sejarah Fisika (03)
Rachmad Resmiyanto http://rachmadresmi.blogspot.com
Rachmad Resmiyanto
1
Aksara latin
Rachmad Resmiyanto
2
Aksara latin
A
B
Ampere: satuan arus listrik a: akselerasi Bil. massa
Biot-savart: medan induksi magnet
Rachmad Resmiyanto
3
Aksara latin
Rachmad Resmiyanto
4
Aksara latin
C
D
Coulomb: satuan muatan listrik C: kecepatan cahaya
Medan listrik pergeseran Distance: jarak
Rachmad Resmiyanto
5
Rachmad Resmiyanto
6
1
8/23/2011
Aksara latin
Aksara latin
E
F
Energi Electric field e: muatan listrik elektron
Force f: frekuensi
Rachmad Resmiyanto
7
Rachmad Resmiyanto
Aksara latin
8
Aksara latin
G
H
Tetapan gravitasi Newton g: percepatan gravitasi
Rachmad Resmiyanto
9
Medan magnet (akibat arus listrik) Henry: satuan induktansi h: tetapan Planck
Rachmad Resmiyanto
Aksara latin
10
Aksara latin
I
J
Arus listrik i = bilangan imajiner
Rachmad Resmiyanto
Joule = satuan energi Rapat arus listrik
11
Rachmad Resmiyanto
12
2
8/23/2011
Aksara latin
Aksara latin
L
K
Momentum sudut Bilangan kuantum orbital Liter Length =panjang
Biasa sbg lambang suatu konstanta k = tetapan Boltzmann Rachmad Resmiyanto
13
Rachmad Resmiyanto
Aksara latin
Aksara latin
N
M
Newton=satuan gaya Jml partikel dalam mol n= bil. kuantum utama
Massa Meter magnetisasi Rachmad Resmiyanto
14
15
Rachmad Resmiyanto
Aksara latin
16
Aksara latin
O
P
Ohm : satuan hambatan
Power: daya Pressure: tekanan Momentum linear Momen dipol listrik Rachmad Resmiyanto
17
Rachmad Resmiyanto
18
3
8/23/2011
Aksara latin
Aksara latin
Q
R
Usaha (termodinamika) q: muatan listrik
Range: jarak Jejari lingkaran
Rachmad Resmiyanto
19
Rachmad Resmiyanto
Aksara latin
Aksara latin
S
T
second: detik Spin (kuantum) Entropi
Rachmad Resmiyanto
Time: waktu Temperatur: suhu Tesla: satuan induksi magnetik 21
Rachmad Resmiyanto
Aksara latin
22
Aksara latin
U
V
Energi dakhil (termodinamika) Massa atomik Rachmad Resmiyanto
20
Velocity: kecepatan Volt: potensial listrik Tenaga Potensial 23
Rachmad Resmiyanto
24
4
8/23/2011
Aksara latin
Aksara latin
XYZ
W Work: usaha Watt: satuan daya
Rachmad Resmiyanto
25
Aksara yunani
Rachmad Resmiyanto
Rachmad Resmiyanto
26
Angka Arab
27
Angka Arab
Rachmad Resmiyanto
X: lambang kimiawi jenis nuklida Y: modulus Young Z: bil. Atom XYZ: koordinat Cartesan
Rachmad Resmiyanto
28
Angka Arab
29
Rachmad Resmiyanto
30
5
8/23/2011
Angka Arab
Rachmad Resmiyanto
Angka Arab
31
Angka Arab
Rachmad Resmiyanto
32
Angka Arab
33
Angka Arab
Rachmad Resmiyanto
Rachmad Resmiyanto
Rachmad Resmiyanto
34
Angka Arab
35
Rachmad Resmiyanto
36
6
8/23/2011
Angka Arab
Rachmad Resmiyanto
Angka Arab
37
• Apakah formula itu benar-benar nyata ada di alam? – Formula HANYALAH alat bantu untuk mengerti bagaimana alam ini bekerja. – Jadi adakah formula di alam? Jawabannya: TIDAK ADA. – Simbol adalah wakilan objek riil dan interaksinya
• Apakah formula itu yang mengatur realitas? – Sangat naif jika kita percaya bahwa realitas diatur oleh formula – Sangat naif jika kita percaya bahwa dunia fisis mematuhi formula yang kita tulis 39
Simbol “=”
Rachmad Resmiyanto
40
Huruf
• Simbol “=” mewakiliki 2 segmen yang sama panjang “…to avoide the tediouse repetition of these woordes: is equal to: I will sette [a pair of] lines of one lengthe, thus: = bicause noe 2 thinges can be moare equalle…” Robert Recorde, 1543 ( The originator of “ = ” )
Rachmad Resmiyanto
38
Formula di Alam
Suatu kali, tiap-tiap kali kita bekerja dengan persamaanpersamaan matematika, acapkali kita lupa bahwa persamaan-persamaan itu berdiri teguh di atas segala rupa dalam fisika Rachmad Resmiyanto
Rachmad Resmiyanto
41
• Pada 1637, Rene Descartes dalam La Geometrie menggunakan huruf-huruf dalam abjad akhir untuk “sesuatu yang tak diketahui”, yakni x huruf-huruf dalam awal abjad untuk besaran yang diketahui, yakni, a,b,c • Descartes mengenalkan persamaan ax + by = c, yang digunakan untuk menjelaskan persamaan garis.
Rachmad Resmiyanto
42
7
8/23/2011
Simbol phi
Acapkali ada inkonsistensi bahasa “Ask me a question in Latin and I will answer you in Greek.” - J. Robert Oppenheimer
• Simbol “ π ” dipopulerkan oleh Euler 1748 “Introductio in Analysin Infinitorum”. Simbol ini dipilih sebab merupakan huruf pertama dalam kata perimeter (garis keliling, batas pinggir)
περιμετρου
Contoh inkonsistensi bahasa: v=λ υ
( “perimetron” )
• A wave’s velocity is equal to the wave’s λength multiplied by the υumber of times it passes per second. Rachmad Resmiyanto
43
Rachmad Resmiyanto
Simbol itu Tidak Abadi
Simbol Q: buat segalanya?
• Huruf “I” tidak melulu menjadi simbol “arus listrik” • Nyatanya konvensi yang lebih dulu muncul adalah simbol “C”
• Huruf “Q” dalam formula fisika kebanyakan berasal dari kata Perancis “quantité.”
Maxwell in 1876 writes Ohm’s Law: “ R = E/C ” • Kali lain ia acapkali campur aduk, simbol “I” digunakan buat “Intensity” arus ketika sedang mendiskusikan garisgaris gaya Faraday. (barangkali Intensity ini dapat dipahami sebagai suatu cara mengukur arus sebelum ada galvanometer ?) Rachmad Resmiyanto
44
45
Entropi “S”
• • • • • •
The Quantity of heat: Q = m c T ( Carnot ) The Quantity of charge: Q = CV (Coulomb) The Quantity of Motion q = m*v ( Descartes ) The Quantity of speed q = s/T ( Planck ) The Quantity of displacement? q (Hamilton?) The Quantity of Mass & Force Net Q = Q a ( ? )
Rachmad Resmiyanto
46
Entropi “S” “I propose to name the quantity “ S ” the entropie of the system, after the Greek word [τροπη trope], the transformation. I have deliberately chosen the word entropie to be as similar as possible to the word energie: the two quantities to be named by these words are so closely related in physical significance that a certain similarity in their names appears to be appropriate.” - Rudolf Clausius, 1865, Alasan Clausius’ memilih “ S ” tidak ada.
Rudolf ClaSius Rachmad Resmiyanto
47
Rachmad Resmiyanto
48
8
8/23/2011
Entropi “S”
Entropi “S”
Dugaan 1: Clausius mengambilnya dari Sadi Carnot.
Dugaan 2: Clausius mengambilnya dari kata “summa”, integral.
Clausius sering merujuk Carnot sebagai S.Carnot dalam tulisan-tulisannya. Also, much of Clausius is based closely around Carnot’s.
• (ini berdasarkan pada rumusan entropi yang lama yang memuat integral)
•
Rachmad Resmiyanto
49
Entropi “S” Clausius memilihnya sebagai simbol untuk menyesuaikan entropi dengan simbol lainnya yang sudah diasosiasikan dengan suatu besaran “ I have deliberately chosen the word entropie to be as similar as possible to the word energie.” (kata Clausius) P - Pressure Q – Quantity of Heat R – Ideal Gas Konstante S – available T – Temperature U – Internal Energy v – Volume W – Work
50
Satuan Panjang
Dugaan 3:
Rachmad Resmiyanto
Pada 1120, raja Inggris menetapkan “yard” “jarak dari ujung hidung – ujung lengannya yang direntangkan” Di Perancis, sang Raja menetapkan “kaki” “Panjang kaki Raja Louis XIV” 1799 standar panjang berlaku “meter” Napoleon (Perancis) membagi panjang 1 meter = 100 cm, 1 cm =10 mm Ukuran Berat, 1 kg = 10 ons, 1 ons = 100 gram
Rachmad Resmiyanto
51
Rachmad Resmiyanto
52
Satuan Panjang
Kelajuan Cahaya “c”
Ukuran dan takaran Perancis dilawan oleh Kerj. Protestan Inggris Ukuran 1 yard (91 cm) terbagi dalam inchi dan kaki Takaran dalam pound dan kati
Sejarah penggunaan “c” sebagai simbol untuk kelajuan cahaya dalam fisika direkam dengan baik oleh Kenneth Mendelson dalam “The Story of c”, Am.J.Physics bulan November 2006.
Satuan dari Inggris diberlakukan di Indonesia: oleh Daendels & Raffles (1808 – 1811 – 1816) Setelah Indonesia kembali ke Belanda, maka sistem Perancis yang diberlakukan, sebab Belanda merp jajahan Perancis (Napoleon mengangkat Louis Napolen sbg raja Belanda) Rachmad Resmiyanto
53
Simbol c pertama kali diperkenalkan oleh Wilhelm Weber (Jerman) yang menyatakannya sebagai suatu tetapan tetapi tidak menghubungkannya dengan cahaya atau gelombang elektromagnetik. Weber tidak mengatakan mengapa ia memilih “c”. Sepertinya, ditengarai ia memilihnya untuk mewakili “celerity” (=kecepatan) [Isaac Asimov dalam C for Celeritas, Mag of Fantacy Sci 1959]
Rachmad Resmiyanto
54
9
8/23/2011
Kelajuan Cahaya “c”
Kelajuan Cahaya “c”
Awalnya, Weber menggunakan huruf “a” kemudian ia menggantinya dengan huruf “c”. Tidak diketahui bahwa itu merupakan kecepatan cahaya.
Bagaimana dengan E=mc2 ?
Sangat mungkin Weber menggunakan “c” untuk mewakili “Constante”
Awalnya Einstein akan mengikuti notasi Maxwell, menggunakan V untuk kelajuan cahaya [ini mungkin karena ia sangat sering mengutip kerja-kerja Maxwell]
Seringkali kata Jerman buat ini dieja dengan huruf “k” = “Konstante”, namun demikian, paper Weber mengejanya dengan “c” [kejadian ini tak lazim terjadi]
Einstein awalnya menulis “jika suatu benda memancarkan energi L kemudian massanya menurun sebanyak L / V2 ” L = energi yang hilang selama radiasi Bagaimana “taste” persamaan ini L = m V2 ?
Rachmad Resmiyanto
55
Rachmad Resmiyanto
Kelajuan Cahaya “c”
Kelajuan Cahaya “c”
Orang pertama yang bikin “c” sebagai simbol kelajuan cahaya adalah Max Abraham, (orang Jerman, murid Max Planck) pada 1903.
Pertanyaan
56
Lalu, mengapa pada 1907 Einstein mengubah dari L ke ε dan V ke c ?
Max Abraham bikin buku daras Elektromagnetika 1904 (yang diterjemahkan ke bhs Inggris) dan bertahan hingga 1950-an.
Ini bukan sekedar karena E merupakan abjad pertama dalam namanya. Rachmad Resmiyanto
57
Kelajuan Cahaya “c”
Rachmad Resmiyanto
58
Tetapan Universal dari Max Planck & L. Boltzmann
Jawaban Kala itu, Einstein punya sahabat baru, orang yang menggunakan c untuk kelajuan cahaya dan ε untuk energi.
Planck, 1901 Tatkala ia menulis E = h Rachmad Resmiyanto
59
Boltzmann, 1844-1906 Menulis persamaan S = k log w
Rachmad Resmiyanto
60
10
8/23/2011
Planck
Planck
1899 Planck menyelesaikan persamaan spektrum radiasi benda hitam dan menjumpai 2 tetapan yang berbeda dalam penyelesaiannya.
1899 Planck menyelesaikan persamaan spektrum radiasi benda hitam dan menjumpai 2 tetapan yang berbeda dalam penyelesaiannya.
Awalnya ia menyebutnya dan
Awalnya ia menyebutnya dan
Kemudian ia mengerjakan ulang dan mempublikasikan kembali, simbolnya diubah.
Kemudian ia mengerjakan ulang dan mempublikasikan kembali, simbolnya diubah. Planck menyelesaikan untuk nilai tetapan dan menginterpretasikan satuannya, keduanya disebut salah satunya sebagai tetapan “natural” atau “universal”
Rachmad Resmiyanto
61
Rachmad Resmiyanto
62
Tetapan Boltzmann
Tetapan Planck
Planck mengakui salah satu dari tetapan-tetapan dari kerja Boltzmann.
Ada tetapan lainnya, sebuah tetaapan baru, Planck tidak mengakuinya. Awalnya, Planck tidak mengetahuinya bagaimana menyebut tetapan alam yang baru ini “Naturconstanten”
(Planck dan Boltzmann sering berkorespondensi)
Karenanya ia menamkannya “h” dari hilfsgröße (auxiliary quantity)” = besaran pelengkap
Tetapan itu adalah tetapan gas R dibagi bilangan Avogadro NA. k = R / NA Planck memberikan simbol baru untuk itu, k, mungkin untuk konstante
“Dalam situasi yang demikian, Planck tak punya alasan untuk pertanyaan kontinuitas energi dalam resonator” Karena itu, Planck mungkin tak sepenuhnya mengerti bahwa “h” merupakan paket-paket aksi (quantum of action) sampai Einstein menjelaskannya 1905.
Rachmad Resmiyanto
63
Tetapan Planck
Rachmad Resmiyanto
64
Hukum Kedua Newton
================= In this house taught MAX PLANCK The discoverer of the elementary Quantum of Action h from to 1889 1928 ================= Di Jerman “h-bar” disebut “h-cross.” Rachmad Resmiyanto
65
Rachmad Resmiyanto
66
11
8/23/2011
Hukum Kedua Newton
Hukum Kedua Newton
Newton menulis hukum kedua dalam bentuk kalimat, bukan persamaan matematika.
“The alteration of motion* is ever proportional to the motive force impressed; and is made in the direction of the right line in which that force is impressed.”
Principia ditulis dalam bahasa Latin. Bahasa Latin susah diterjemahkan ke dalam bahasa Inggris.
“The alteration of motion* is ever proportional to the motive force impressed; and is made in the direction of the right line in which that force is impressed.” * where “Motion” = mass x velocity
Rachmad Resmiyanto
Intinya: a ~ F Tetapan kesebandingannya adalah 1/m. Maka a = F / m dapat dibaca bukan sebagai percepatan “acceleration” tetapi sebagai perubahan “change, alteration” gerakan.
67
Rachmad Resmiyanto
Hukum Kedua Newton
Satuan Ohm
Apa manfaatnya ini ?
Mari kita telisik satuan dalam Hukum Ohm Apa itu Ohm? Hukum Ohm : V / I = R Ohm adalah Volt per Ampere... (?) Lalu apa itu Ampere? Lalu apa itu Volt? 1 Ampere = 1 Coulomb / detik 1 Volt = 1 Joule / Coulomb
Jika kita mengatakan kepada murid kita bahwa gaya sebanding dengan “a” (perubahan gerakan) mereka akan cepat mengerti bahwa gaya dapat menambah kelajuan. Gaya dapat mengubah arah - - - sebuah perubahan Gaya dapat mengurangi kelajuan --- sebuah perubahan Gaya dapat menambah komponen tegaklurus kecepatan Sebuah kebingungan: “Apakah mempercepat berarti mendapatkan kecepatan yang lebih?” Rachmad Resmiyanto 69
Rachmad Resmiyanto
Satuan Ohm
Satuan Ohm
68
70
1 Ohm adalah ... 1 ohm
Ini nampak sangat baku. Lalu darimana asalnya “Ohm”?
dengan e adalah muatan kelistrikan Rachmad Resmiyanto
71
Rachmad Resmiyanto
72
12
8/23/2011
Satuan Ohm
Satuan Ohm
Georg Simon Ohm (17 Maret 1789 – 6 Juli 1854) Hidup sebelum JJ Thompson dan Milikkan sehingga Ia tidak mungkin mengetahui muatan kelistrikan
Satuan Ohm adalah turunan. “Taking wire of different material, but of the same thickness, he found that the following lengths possessed equal conductivities: copper 1000, gold 574, silver 356*, zinc 333, brass 280, iron 174, platinum 171, tin 168, lead 97.” The measurements were made by using a torsion balance with a constant current running through it, via by Ampere’s attraction of two parallel currents. (Cajori) *An experimental error. Silver is actually a better conductor that copper, the real value is actually 1057
Robert A. Millikan (22 Maret 1868 – 19 Des1953)
Joseph John Thomson (18 Des 1856 – 30 Agt 1940) Rachmad Resmiyanto
73
Satuan Ohm
Rachmad Resmiyanto
74
Sasanti
Satuan Ohm adalah turunan.
Rumus tidak selalu hadir sepanjang sejarah fisika.
“Taking wire of different material, but of the same thickness, he found that the following lengths possessed equal conductivities: copper 1000, gold 574, silver 356*, zinc 333, brass 280, iron 174, platinum 171, tin 168, lead 97.”
Pertimbangkan Hukum Hooke sebagai ia menyatakan itu: Latin: "Ut tensio, sic vis“ (Karena ada ekstensi, maka ada gaya)
The measurements were made by using a torsion balance with a constant current running through it, via by Ampere’s attraction of two parallel currents. (Cajori) *An experimental error. Silver is actually a better conductor that copper, the real value is actually 1057
Rachmad Resmiyanto
75
Rachmad Resmiyanto
76
Sasanti Hukum kedua Newton: “Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae et fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur. “ “Change in motion are proportionate to the motive force impressed and takes place on a the straight line along which that force is impressed. “
Rachmad Resmiyanto
77
13
