9/13/2012
*
FISIKA
1. Besaran, Dimensi dan Satuan 2. Besaran Skalar dan Vektor 3. Mekanika Hukum Newton, Statika, Kinematika, Dinamika
4. Fluida 5. Fisika Termal 6. Gelombang, Akustik (Mekanik), Optik (Elektromagnetik)
Tim Fisika
7. Listrik dan Magnet
* 1. 2.
*
Dewi Maya Maharani, S.TP, M.Sc (DMM) Dimas Firmanda Al Riza, ST, M.Sc (DFA)
*TUGAS (PR 1 – sebelum UTS) *UTS *TUGAS (PR 2 – setelah UTS) *UAS *PRAKTIKUM
= 10% = 30%
Physics for Scientists and Engineers Serway/Jewett 6th Ed/7th Ed
= 10% = 30% = 20%
1
9/13/2012
* Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dalam nilai satuan-
BESARAN, DIMENSI & SATUAN (Quantities, Dimension & Units)
satuan tertentu.
* Misalnya: mengukur panjang sebuah meja. Panjang disebut besaran dapat diukur.
*
Fisika: Ilmu yang menjelaskan (mendeskripsikan) fenomena alam yang menjadi objek pengamatan.
Bagaimana Cara Mendeskripsikan Objek ?
Besaran Non-Fisis (Tak Terukur)
Emosinya Labil ; Kulitnya Kasar Warnanya Coklat;
Deskripsi Kuantitatif
Deskripsi Kualitatif
Coba deskripsikan gajah ini !!
Besaran Fisis ---> BESARAN
Tinggi : 2,5 meter Massa : 4 Ton Panjang : 5 meter
Gadingnya : Panjang Lebih tinggi daripada orang Tenaganya : Kuat
2
9/13/2012
Bagaimana Cara Mendefinisikan suatu Besaran ?
Panjang Tali? Definisi: Jarak dari titik paling kiri ke titik paling kanan pada tali
Massa Emas?
Berapa? Cara Mengukur?
Definisi: Jumlah materi yang
Dibandingkan dengan jengkal (berapa
dikandung emas
kalinya)
Berapa? Cara Mengukur? Dibandingkan dengan anak timbangan (berapa buah anak timbangan
Hasilnya: Emas
diperlukan sehingga skala setimbang)
Panjang Tali = 2 kali panjang jengkal Anak Timbangan
Hasilnya:
Kecepatan rata-rata?
Didefinisikan dari
Definisi : Jarak tempuh / waktu tempuh
besaran-besaran lain
Massa emas = 5 kali massa anak timbangan
Ada besaran yang dapat didefinisikan hanya dengan menggambarkan bagaimana cara mengukurnya. Massa emas = 5 kali massa anak timbangan Panjang Meja = 2 kali panjang jengkal
* Sesuatu yang digunakan untuk menyatakan ukuran besaran * Misalnya : meter (m), kilometer (km), kilogram (kg)
Besaran Fundamental (Besaran Dasar/Pokok) Besaran yang berdiri sendiri dan tidak diturunkan dari besaran yang lain. Ex: length, time, mass.
Ada besaran yang dapat didefinisikan dengan cara menggambarkan bagaimana menghitungnya dari besaran-besaran lain yang dapat diukur.
*
Kecepatan = Jarak tempuh / waktu tempuh
Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Ex. Luas, volum, massa jenis zat.
3
9/13/2012
Nilai suatu besaran fisis dinyatakan dengan Massa (emas) = 5 anak timbangan Panjang (meja) = 2 jengkal
SATUAN
Satuan panjang yang lain: Spidol, Jengkal, Kaki, … AKIBATNYA: - Satuan menjadi terlalu banyak - Banyak versi - Tidak Bermanfaat - Menimbulkan Kekacauan
SEHARUSNYA : - Definisi Yang Sama - Bermanfaat - Diterima Semua Orang
KESEPAKATAN
Besaran Waktu
Alat Ukur Waktu
Waktu adalah selang antara dua kejadian atau dua peristiwa
Segala sesuatu yang berulang secara periodik contoh: rotasi bumi, revolusi bumi
Misalnya Waktu Siang = sejak matahari terbit hingga matahari tenggelam Waktu hidup = sejak dilahirkan hingga meninggal. Jam Atom (Atomic Clock): 1 detik ≡ waktu yang diperlukan untuk mencapai 9.192.631.770 kali periode osilasi dari atom cesium)
- Perlu Ditetapkan STANDAR (Disepakati NAMA Dan DEFINISI) - Tidak Semua Besaran Perlu Standar ( Karena Jumlah Besaran Sangat Banyak ) - Hanya Besaran Dasar Saja Yang Perlu Dibuat Standarnya
Siapa yang menetapkan standar & Satuan?
- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) - Internasional Buerau of Weight and Measures - Biro Berat dan Ukuran Internasional di Sevres Perancis
Evolusi Satuan Panjang 1960: 1 meter ≡ jarak antara dua garis pada batang yang terbuat dari campuran platinum-irridium yang disimpan pada kondisi tertentu di BIPM 1 meter ≡ 1.650.763,73 kali panjang cahaya orange-red yang dipancarkan dari lampu krypton-86 (86Kr) Sejak 1983 1 meter ≡ jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa dalam waktu 1 / 299.792.458 detik. Dengan definisi terakhir ini maka kecepatan cahaya di ruang hampa ditetapkan menjadi 299.792.458 m/s
4
9/13/2012
Evolusi Satuan Massa 1 kg = Massa suatu silinder yang terbuat dari campuran platinum-iridium yang disimpan di kantor BIPM di kota Sevres, dekat Paris, Perancis.
Sistem satuan yang digunakan ilmuwan diseluruh dunia disebut “The Metric System”. Pada tahun 1971 ditetapkan 7 Besaran Dasar yang dikenal secara resmi sebagai “International System” atau SI (Le Systéme Internasional d’Unites).
Besaran dan satuan yang digunakan dalam SI * International System (SI) Quantities
Units
Sistem Internasional (SI) Symbol
Besaran
Satuan
Dimensi
mass
kilogram
kg
massa
kilogram (kg)
M
length
meter
m
panjang
meter (m)
L
time
second
s
waktu
detik/ sekon (s)
T
Electric Current
ampere
A
Arus Listrik
Ampere (A)
J
Temperature
kelvin
K
Temperatur
Kelvin (K)
K
mol
Jumlah Zat
mol (mol)
N
Cd
Intensitas Cahaya
Candela (cd)
θ
Amount substance Light Intensity
of mole candela
Gaussian System (cgs) Quantities
Units
Sistem Gaussian Besaran
Satuan
mass
gram (g)
massa
gram
length
centimeter (cm)
panjang
sentimeter
time
second (s)
waktu
detik / sekon
British Engineering System Quantities
Units
Sistem Inggris Besaran
Satuan
mass
slug
massa
slug
length
foot (ft)
panjang
kaki
time
second (s)
waktu
detik
* Berdasar Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 tahun 1971
5
9/13/2012
Soal : Berikut pasangan antara besaran dan satuannya, yang tidak tepat adalah: a.
kecepatan
meter/detik
b. c. d. e.
energi daya gaya momentum
kg m2/s2 watt kg m/s2 Newton meter
Besaran kecepatan Percepatan Gaya Usaha Energi Kalor daya Tekanan Potensial Listrik Hambatan
Satuan m/s m/s2 Newton Joule (kg m2/s2)
Dimensi LT-1 LT-2 M LT-2 M L2 T-2
watt Pascal (N/m2) volt
M L2 T-3 M L-1 T-2 M L2 T-3I-1
Ohm
M L2 T-3I-2
* Membandingkan besaran satu dengan besaran yang lainnya
*
*
6
9/13/2012
*
*
Konversi Satuan Mengapa diperlukan?
Ada beberapa sistem berbeda yang dipakai di dunia Misalnya: SI British mil <-------> km
*
Dimensi objek jauh lebih besar daripada dimensi alat ukur (kurang praktis) Misalnya: mengukur panjang jalan dengan satuan cm cm ----> km
7
9/13/2012
Analisis Dimensi
x vo t
Apakah persamaan berikut benar secara dimensi?
1 x vot at 2 2
Persamaan menyatakan jarak (x) yang ditempuh oleh suatu mobil dalam waktu (t) jika mobil mulai dari kecepatan awal vo dan bergerak dengan percepatan tetap tetap a.
Analisis dimensi menggunakan fakta bahwa dimensi dapat diperlakukan sebagai besaran aljabar, Besaran-besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan hanya jika besaran-besaran tersebut mempunyai dimensi yang sama. Besaran-besaran pada kedua sisi persamaan harus memiliki dimensi yang sama.
Penjumlahan dua buah besaran kelajuan 72 km/jam + 30 m/s, salah satu harus dikonversi satuan dari besaran satu ke satuan besaran lainnya.
1 at 2 2
L
L T L T 2 T 2 T
L
L T L T 2 T 2 T
Catatan: Walaupun analisis dimensi sangat berguna tetapi mempunyai batasan, yaitu tidak dapat menjelaskan konstanta numerik yang ada dalam persamaan. Persamaan yang benar secara analisis dimensi belum tentu benar secara fisis.
L L L Karena kedua sisi persamaan mempunyai dimensi yang sama maka persamaan ini benar secara dimensi
Penjumlahan dua buah besaran kelajuan 72 km/jam + 30 m/s, salah satu harus dikonversi satuan dari besaran satu ke satuan besaran lainnya. Nilai 72 km/jam dapat dikonversi menjadi m/s : 1 km = 1000 m 1 jam = 3.600 s Maka 72 km/jam = 72.000 m/ 3.600 s = 20 m/s Sehingga : 20 m/s + 30 m/s = 50 m/s
8
9/13/2012
Thank You,...
33
9
