11001-1-fisikadasar

Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik Sipil dan PerencanaanUniversitas Mercu Buana

MODUL PERTEMUAN KE – 1

MATA KULIAH : FISIKA DASAR (4 sks)

MATERI KULIAH:

Pengertian ilmu fisika dan cabang – cabang fisika, hubungan fisika dengan ilmu

lain dan beberapa penerapannya, pengukuran, besaran/dimensi dan satuan

yang digunakan.

POKOK BAHASAN:

PENDAHULUAN

1-1 ARTI FISIKA

Fisika berasal dari kata Yunani yang berarti ”alam”. Karena itu fisika

adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari benda – benda di alam, gejala –

gejala kejadian alam serta interaksi dari benda – benda di alam tersebut. Gejala

ini pada mulanya adalah apa yang dialami oleh indera kita. Misalnya penglihatan

menemukan optika atau cahaya, pendengaran menemukan pelajaran tentang

bunyi, panas juga dapat dirasakan (perasaan).

Ilmu fisika juga disebut ilmu pengukuran (science of measurement).

Dalam hubungan ini Lord Kelvin (1824 – 1907), seorang sarjana fisika Inggris

yang termashur, mengucapkan, “Saya sering berkata bahwa bila seseorang

dapat memberikan ukuran kepada sesuatu yang dibicarakannya serta

menyatakannya dalam angka – angka, ia memang tahu tentang apa yang

dibicarakannya itu; tetapi bila ia tidak mampu mengungkapkannya dengan angka

– angka, berarti pengetahuannya dangkal dan tidak memuaskan, paling – paling

baru merupakan awal suatu pengetahuan. Tingkat pemikirannya masih jauh dari

tingkat ilmu, apapun yang menjadi pokok pembicaraanya”.

Fisika dapat didefinisikan sebagai proses benda – benda alam yang tak

dapat berubah, artinya benda mati (biologi mempelajari benda – benda hidup).

Maka dapat disimpulkan bahwa ”Fisika” adalah ilmu pengetahuan yang

tujuannya mempelajari bagian – bagian dari alam dan interaksi antara bagian

tersebut. Sebagaimana diketahui, benda – benda dialam terbagi atas 2 (dua)

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T FISIKA DASAR


bagian: Alam Makro yaitu benda – benda yang ukurannya besar dan dapat

dilihat dengan alat – alat yang ada saat ini; alam yang besar ini termasuk benda

– benda yang sangat besar dengan jarak antara 2 (dua) benda juga besar sekali,

misalnya bulan, matahari, bumi, dan lain – lain. Alam Mikro adalah benda –

benda kecil sekali dengan jarak antara benda tersebut sangat kecil, benda-

benda mikro ini tak dapat dilihat dengan alat – alat biasa.

Menurut sejarah, fisika adalah bidang ilmu yang tertua, karena dimulai

dari pengamatan – pengamatan dari gerakan benda – benda langit, bagaimana

lintasannya, periodenya, usianya, dan lain – lain. Ilmu yang mempelajari gerak

benda ini disebut mekanika. Bidang ilmu ini dimulai kira – kira berabad – abad

yang lalu. Mekanika berkembang pada zamannya Galileo dan Newton. Galileo

merumuskan hukum – hukum benda – benda jatuh, Newton mempelajari gerak

benda pada umumnya, termasuk planet – planet pada sistem tata surya. Hukum

Newton adalah dasar dari mekanika.

Dalam mendefinisikan suatu besaran dalam Fisika haruslah terkandung

kaidah menghitung besaran yang bersangkutan berdasarkan besaran - besaran

lain yang dapat diukur. Misalnya, mometum didefinisikan sebagai hasil kali

”massa” dan ”kecepatan”: jadi, sudah disebutkan kaidah untuk menghitungnya.

Tinggal lagi bagaimana cara atau dasar mengukur besaran massa dan

kecepatan tersebut. Kecepatan didefinisikan berdasarkan faktor panjang (jarak)

dan selang waktu; tetapi mendefinisikan besaran panjang dan waktu ini secara

lebih mendasar dan lebih sederhana lagi tidaklah mungkin. Oleh sebab itu

panjang dan waktu dinamakan besaran mekanika yang tak terdefinisikan.

Ternyata semua besaran mekanika dapat diungkapkan berdasarkan hanya tiga

besaran yang tak terdefinisikan. Yang satu lagi, disamping ”panjang” dan

”waktu”, ialah ”massa” atau ”gaya”. Maka kita pilih saja massa sebagai ”yang tak

terdefinisikan” yang ketiga itu.

Dalam geometri, hal yang tak terdefinisikan ialah ”titik”. Seorang ahli guru

geometri meminta kepada yang berguru padanya untuk dalam pikirannya

menggambarkan sebuah titik, yang tentu harus sama dengan yang dimaksud

oleh sang guru. Dalam situasi seperti ini biasanya tidak terjadi salah pengertian.

Lain halnya dalam bidang fisika; situasinya tidak semudah itu. Untuk menentukan

bagaimana cara dan kaidah menetapkan ukuran besaran yang tak terdefinisikan,

para ahli fisika dari seluruh bagian dunia membentuk suatu badan

internasional.



1-2 CABANG – CABANG FISIKA

Fisika klasik : Mekanika, Listrik Magnet, Panas, Bunyi, Optika dan Gelombang

adalah perbatasan antara fisika klasik dan modern.

Fisika modern : Adalah perkembangan fisika mulai abad 20 yaitu penemuan teori

relativitas dari Einstein.

Fisika klasik bersumber pada gejala – gejala perasaan. Ilmu Fisika sudah

jelas mendukung teknologi, termasuk engineering, kimia, biologi, kedokteran dan

lain – lain. Ilmu fisika dapat menjawab pertanyaan – pertanyaan mengenai,

misalnya:

1. Mengapa bumi dapat mengelilingi matahari ?

2. Bagaimana udara dapat menahan pesawat terbang yang berat itu ?

3. Kenapa langit berwarna biru ?

4. Bagaimana suara dapat dipancarkan ketempat jauh melalui radio dan telepon

?

5. Bagaimana TV dapat menjangkau tempat – tempat yang jauh?

6. Bagaimana sifat – sifat listrik sangat diperlukan dalam operasi – operasi

sistem komunikasi dan industri ?

7. Bagaimana peluru antar benua dapat diarahkan kesasaran yang jauh sekali

letaknya ?

8. Dan akhirnya bagaimana pesawat ulang alik dapat mendarat di bulan ?.

Sebagaimana diketahui kita sekarang berada dalam zaman energi atom dan

inti, memasuki abad ruang angkasa, dimana Fisika dan poara fisikawan ikut

ambil bagian.

1-3 HUBUNGAN FISIKA DENGAN ILMU PENGETAHUAN LAIN

Tujuan Fisika adalah agar kita dapat mengerti bagian – bagian dasar

dari benda – benda dan interaksi antara benda – benda, jadi untuk menerangkan

gejala – gejala alam. Dari pernyataan ini kita ketahui bahwa fisika adalah bidang

ilmu pengetahuan alam yang paling dasar. Ilmu kimia berdasarkan kepada fisika

dan kimia, untuk menerangkan proses – proses yang terjadi dalam benda –

benda hidup. Ilmu teknik juga bersandar pada fisika dan kimia. Fisika adalah

penting untuk menunjang riset murni maupun terpakai. Misalnya ahli – ahli

geologi dalam risetnya menggunakan metode – metode gravimentri, ekustik,

listrik, dan mekanika. Rumah – rumah sakit modern dilengkapi dengan alat – alat

elektronik. Ahli – ahli astronomi memerlukan optik, spektrografi dan teknik radio,



dan demikian pula ahli – ahli meteorologi, oceanologi, seismologi memerlukan

pengetahuan fisika.

1-4 PENGUKURAN

Suatu hal yang perlu dilakukan oleh fisikawan adalah mengukur.

Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran standar.

Namun angka kesalahan tak dapat dihindari dalam setiap pengukuran. Padahal

fisika termasuk ilmu eksakta, pengetahuan eksak yang berdasarkan paa

pengukuran. Setiap pengukuran selalu mempunyai batas ketelitian, disebabkan

oleh antara lain: alat ukurnya sendiri dan pembacanya. Misalnya:

Panjang sebuah batang l = 4 m, ini tidak berarti tepat 4 m, kemungkinan

berada antara 4,05 m dan 3,95 m, ditulis sebagai l = (4,00 ± 0,05) m. 0,05

adalah ketelitian pengukuran, makin kecil angka ini makin baik hasil pengukuran

kita. Dengan grafik dapat pula diukur beasran – besaran tertentu. Grafik

menyatakan kejadian – kejadian sebagai gambaran dari bentuk matematis.

Misalnya: T = 2p

Adalah periode suatu bandul sederhana, untuk mencari harga g, dengan

g = percepatan gravitasi bumi, l = panjang tali, T dapat diukur, jadi didapat

hubungan antara T dan l atau T2 dan l. T dan l merupakan lengkungan, T2 vs l

merupakan garis lurus dengan koefisien arah:

Cara menuliskan hasil pengukuran sebaiknya secara ilmiah yaitu menulis

dalam desimal.



Tabel 1-1, Kelipatan Metrik (SI)Besar Prefik Simbol10-18 a t t o a10-15 f e n t o f10-12 p i c o p10-9 n a n o n10-6 m i c r o m10-3 m i l l i m10-2 c e n t i c10- d e c i d100 satuan dasar -10 d e c a D102 h e c t o H103 k i l o k atau K106 m e g a M109 g i g a G1012 t e r a T

1-5 STANDAR BESARAN, DIMENSI, SATUAN

Kaidah untuk mengukur besaran mekanika yang tak terdefinisikan

ditentukan oleh suatu badan internasional yang bernama General Conference

on Weights and Measures. Semua negara besar mempunyai wakil dalam

badan ini. Salah satu fungsi pokoknya ialah menetapkan suatu standar untuk

setiap besaran yang tak terdefinisikan. Standar ini dapat berupa suatu barang

nyata, dengan syarat bahwa sifatnya tidak boleh berubah – ubah dalam

waktu yang lama.

Inilah sebabnya mengapa pada tahun 1889 orang memilih logam

campuran platinum-iridium sebagai bahan untuk membuat batangan yang akan

dijadikan standar meter. Pada waktu itu logam campuran tersebut dianggap

sangat stabil sifat kimiawinya. Bila umpamanya batang yang terbuat dari gelas

yang dipilih, panjangnya akan berubah akibat penghabluran yang pasti terjadi

dari tahun ke tahun. Walaupun platinum-iridium merupakan logam campuran

yang luar biasa stabilnya, tetapi untuk menjadikan meteran yang terbuat dari

bahan ini menjadi standar ukuran diseluruh dunia, ada beberapa syarat tidak

praktis yang harus dipenuhinya. Misalnya, harus dibuat sejumlah besar tiruannya

untuk dipakai di setiap negara penting di dunia dan standar turuan ini harus di uji

ketepatannya secara berkala dengan standar induknya. (kalibrasi)



Pada tanggal 14 Oktober 1960, badan tersebut diatas mengganti standar

untuk panjang menjadi berdasarkan suatu konstanta atom, yaitu, panjang –

gelombang cahaya merah – jingga yang dipancarkan oleh atom dari

kripton-86 di dalam suatu tabung yang berisi gas kripton sedangkan di dalam

tabung ini terjadi pengosongan (discharge) muatan listrik secara terus –

menerus.

Standar untuk massa ialah massa suatu silinder yang terbuat dari

platinum – iridium dan diberi nama satu kilogram. Standar berbentuk silinder

ini disimpan di Internasional Bureau of Weights and Measures di Sevres, dekat

Paris.

Sampai tahun 1960, yang dijadikan standar waktu ialah selang waktu

antara saat matahari berada di atas kepala dengan saat yang sama pada

keesokan harinya, di hitung rata- ratanya dalam setahun, dan dinamakan satu

hari rata – rata hari matahari (mean solar day). Antara tahun 1960 dan 1967,

standar tersebut diganti dengan apa yang dinamakan tahun tropik 1900

(tropical year 1900), yaitu, waktu yang diperlukan matahari pada tahun 1900

untuk bergerak dari suatu titik tertentu di langit, yang disebut vernal equinox,

lalu kembali ke titik yang sama. Dalam bulan oktober 1967 dasar standar waktu

diganti lagi; sekarang berdasarkan waktu periodik radiasi yang bersangkutan

dengan transisi antara dua tingkat energi atom cesium 133.

Sesudah standar dipilih, langkah selanjutnya ialah mengadakan suatu

alat atau menemukan suatu cara untuk dapat membandingkan standar yang

bersangkutan dengan sesuatu yang belum diketahui ukurannya. Perhatikanlah

misalnya jarak x antara cermin A dan cermin B dari alat yang disebut etalon

yang terlukis pada gambar 1-1(a). Untuk mengetahui jumlah gelombang cahaya

merah jingga zat kripton-86 dalam jarak x itu perlulah dipakai suatu alat yang

disebut interferometer optik. Jenis yang dibuat oleh Michelson dilukiskan pada

gambar 1-1(b). Sebuah cermin M yang dapat digerakkan mula – mula distel pada

posisi yang berketepatan dengan posisi A pada etalon, lalu digeser pelan – pelan

sampai posisinya berketepatan dengan B. Selama pergeseran ini berlangsung

berbagai gradasi warna jingga dan hitam, disebut interference fringe, bergerak

lewat tanda silang pada lensa sebuah teleskop pengamat, dan di hitung. Satu

gerak penuh interference fringe bersesuaian dengan gerak cermin M sebesar

setengah panjang gelombang. Panjang yang kita namakan satu meter bila

didasarkan pada cara ini adalah



1 meter = 1.650.763,73 pajang gelombang merah jingga Kripton-86.

Satuan pajang yang masih juga dipakai dalam kehidupan sehari – hari

dan dalam keteknikan (engineering) di Amerika Serikat dan Kerajaan Inggris

ialah:

1 inci = 1 in = 41.929,399 panjang gelombang cahaya Kr, 2,54

cm

1 foot (kaki) = 1 ft = 12 in

1 yard = 1 yd = 3 ft

1 mil = 1 ml 5280 ft

Alat untuk membagi standar massa kilogram ke dalam berbagai satuan

massa yang lebih kecil ialah neraca sama lengan. Satuan – satuan massa yang

seing dipakain ialah:

1 mikrogram = 1 mg = 10-9 kg

1 miligram = 1 mg = 10-6 kg

1 gram = 1 g = 10-3 kg

1 pound massa = 1 lbm = 0,45359237 kg

Jam yang digunakan untuk menentukan selang waktu standar ialah jam-

cesium, merupakan sarana laboratorium yang besar, rumit, dan mahal.

Ketepatannya luar biasa dan kekonstanan frekuensinya dapat bertahan pada

satu bagian dalam seratus milyar (1011) atau lebih baik dari itu lagi. Selanjutnya,

jam ini dapat diperbandingkan ketepatannya dengan jam presisi tinggi lainnya

hanyua dalam waktu kira – kira satu jam; sedangkan untuk

memperbandingkannya dengan standar astronomik yang lama, diperlukan waktu

bertahun – tahun. Pada jam atom tersebut seberkas sinar atom cesium-13

melalui sebuah silinder logam yang panjang, lalu berinteraksi dengan gelombang

mikro yang masuk dengan ”dituntun” oleh suatu gelombang penuntun (wave

guide) dari sebuah generator pembangkitnya, yang diatur oleh suatu osilator

kuarsa. Satuan waktu yang umum dipakai di seluruh dunia disebut sekon

(detik) dan didefinisikan sebagai berikut:

1 sekon = 1 s = 9.192.631.770 periode Cs

Satuan – satuan waktu lainnya yang umum dipakai ialah:

1 nanosekon = 1 ns = 10-9 s

1 mikrosekon = 1 ms = 10-6 s

1 milisekon = 1 ms = 10-3 s

1 menit = 1 men = 60 s


r

r

r

1 rad

r r

1 S r

luas = r 2


1 jam = 1 jm = 3600 s

1 hari = 1 hari = 86,400 s

Besaran

Definisi: Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur.

Dalam fisika besaran terbagi atas besaran dasar, besaran turunan, dan

besaran pelengkap. Besaran dasar adalah besaran yang tak tergantung pada

besaran – besaran lain dan Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan

dari besaran – besaran dasar, jadi merupakan kombinasi dari besaran dasar.

Adapun Besaran pelengkap adalah besaran yang diperlukan untuk membentuk

besaran turunan. Besaran dasar dlam fisika, menurut sistem Internasional (S.I)

yang mulai berlaku sejak 1960 pada konferensi Internasional dari ”Bureu of

Weights and Measures” di Paris adalah:

Tabel 1-2 Besaran Dasar Dan Satuan S.INo. Besaran Simbol Dimensi Satuan Simbol1 panjang l meter m2 massa m kilogram kg3 waktu t sekon (detik) s (det)4 arus listrik I ampere A5 temperatur termodinamis T kelvin K

6 intensitas penyinaran Lccandela

(lilin)Cd

7 banyaknya zat mole molBesaran Pelengkap

8 sudut datar (plane angle) - radian rad9 sudut ruang (solid angle) - steradian Sr



Tabel 1-3 Besaran Turunan SI dan Singkatannya

Besaran DefinisiSimb

olDimensi

Satuan Turunan

pergeseran perubahan posisi s,r l meter (m)

kecepatanperubahan posisi per satuan

waktul t-1

meter-detik-

1

percepatanperubahan kecepatan per

satuan waktul t-2 m-detik-2

pergeseran

sudutperubahan posisi sudut q - radian

kecepatan

putarperubahan posisi dalam sudut t-1 rad/det-1

percepatan

putar

perubahan kecepatan putar

perdetikt-2 rad/det-2

luas - A, S l2 meter2

volume - v l3 meter3

momentum

linier

hasil kali massa dengan

percepatan

p =

mv

ml t-

1kg/det-1

momentum

putar

hasil kali momen inersia dan

kec. Putar

L =

Iw

ml2

t-1kgm2/det-1

momen inersia - I ml2 kg-m2

impuls gayahasil kali gaya dan waktu

selama gaya bekerjaF, t

ml t-

1

newton-

detik

momen gaya perkalian gaya dan lengant =

F.l

ml2

t-2

newton

meter

gaya penyebab perubahan gerakF =

m.a

ml t-

2

Kgm/det-2 =

N

Newton

kerjaperkalian gaya dan jalan yang

ditempuh

W =

F.s

ml2

t-2

N – m =

Joule

daya kerja per satuan waktuml2

t-3

joule/det =

watt (W)

tekanan gaya per satuan luasml-1

t-2

Newton m-2

=

Pascal (Pa)



kerapatan massa

a. massa per satuan volume

b. masa per satuan luas

ml-3

ml-2

kg m-3

kg m-2

c. massa per satuan panjang

ml-1 kg m-1

energi kemampuan melakukan kerja Eml2

t-2Joule

energi kinetikkemampuan suatu titik massa

bergerak

EP =

mgh

ml2

t-2Joule

energi

potensial

gravitasi

kemampuan suatu benda

berada pada ketinggian tertentu

ml2

t-2Joule

energi

potensial

pegas

kemampuan pegas diatarik atau

ditekan

ml2

t-2Joule

frekuensi jumlah getaran per satuan waktu t-1

cycle

sekon-1

(Hz)

perioda waktu untuk satu ayunan T t detik

kuat medan

gravitasigaya per satuan massa

ml t-

2newton/kg-1

potensial

gravitasi

energi potensial per satuan

waktul2 t-2 joule/kg-1

Sudut datar terbesar :

Sudut ruang terbesar :



Besaran turunan misalnya: kecepatan, gaya, kerja, kecepatan putar,

frekuensi dan lain – lain. Untuk mekanika besaran dasar adalah: panjang,

massa dan waktu.

Dari bermacam – macam besaran ini,ada besaran yang harganya tak

tergantung pada sistem koordinat dan ada pula besaran yang harganya sangat

tergantung pada sistem koordinat. Besaran macam pertama disebut skalar,

sedangkan yang terakhir vektor. Jadi macam pertama disebut skalar, sedangkan

yang terakhir vektor. Jadi macam besaran terbagi dalam:

1. Skalar, mempunyai satu komponen

2. Vektor, mempunyai tiga komponen

3. Tensor, mempunyai tiga pangkat n (3n) komponen dengan n ³ 2 (bulat).

Sebenarnya semua besaran adalah jenis tensor dengan n mulai dari nol,

tensor tingkat nol, n = 1, tensor tingkat 1 dan seterusnya.

Dimensi

Definisi: Dimensi adalah cara penulisan dari besaran – besaran dengan

meggunakan simbol – simbol (lambang – lambang)besaran

dasar.

Notasi (cara penulisan) dimensi adalah:

Panjang : [l]

Massa : [m]

Waktu : [t]

Contoh:

[F], dibaca : dimensi F (gaya) adalah [m] [a] = [m] [l] [t]-2, dengan a

adalah percepatan.

Guna dimensi:

1. Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran

2. Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan

Metode penjabaran dimensi

1. Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri

2. Setiap suku berdimensi sama

Satuan

Definisi: Satuan adalah ukuran dari suatu besaran.

Misal: meter, kilometer, untuk satuan panjang; detik, jam, untuk satuan

waktu; gram, kilogram untuk satuan massa.



Semua besaran mempunyai satuan, tapi belum tentu mempunyai dimensi

(besaran pelengkap), misalnya sudut, getaran, putaran dan lain – lain. Satuan

dari besaran dasar adalah satuan dasar, dan besaran turunan mempunyai

satuan turunan, sedangkan besaran pelengkap mempunyai satuan pelengkap.

Sebuah besaran tidak ada arti jika tidak disertai satuannya, misalnya tidak dapat

dikatakan bahwa panjang sebuah pensil 20, ini mungkin 20 cm, atau 20 inchi.

Jadi satuan menentukan ukuran sebuah besaran. Satuan besaran turunan harus

menggunakan satu sistem tertentu, kecuali pada pemakaian sehari – hari

misalnya kecepatan mobil dalam km/jam tidak dalam m/detik; berat dalam

kilogram, bukan newton (berat adalah gaya), satuan sehari – hari disebut satuan

praktis.

Sistem Satuan

Ada dua macam bentuk satuan; metrik dan non metrik (British Unit =

Satuan Inggris). Menurunkan sistem satuan berdasarkan kepada hukum Newton,

F= k.m.a disederhanakan untuk k = 1, sehingga sistem satuannya dinamakan :

”dirasionalisasi” dan k tidak berdimensi . sistem yang dirasionalkan ini ada 2

macam; sistem statis dan sistem dinamis, dengan masing – masing mempunyai

bentuk metrik dan non metrik.

Sistem Dinamis

Sebagai besaran dasar adalah panjang, massa, waktu (sistem lmt).

Sistem ini ada 2 macam: cgs dan mks. Sistem mks ini sekarang dinamakan

mksa atau mksc (a = ampere, c = coulomb) singkatan untuk sistem Internasional

(S,I). Sistem no metrik yang disingkat fps, berarti panjang dalam feet, massa

dalam pound, dan waktu dalam second.

c.g.s = cm – gram – sekon

m.k.s = meter – kilogram – sekon

Sistem Statis

Sebagai besaran dasar adalah adalah panjang, gaya, waktu (sistem lFt).

Pada sistem ini, sistem metrik ada 2 macam, yaitu: sistem gravitasi dan sistem

teknis (praktis) dan kedua sistem terakhir ini terbagi atas sistem statis besar

dan kecil.

Sistem statis besar gravitasi



Panjang dalam meter, berat dalam kilogram berat dan waktu dalam

sekon.

Sistem statis kecil gravitasi

Panjang dalam cm, berat dalam gram berat dan waktu dalam sekon

(detik).

Sistem statis besar teknis

Panjang dalam meter, gaya dan waktu dalam sekon.

Sistem statis kecil teknis

Panjang dalam cm, gaya dalam gram gaya dan waktu dalam sekon.

Sistem non metrik hanya ada 1 macam untuk sistem gravitasi dan teknis,

yaitu:

Sistem gravitasi : ft – lbwt – sec.

Sistem teknis : ft – lbf – sec.

Catatan:

Sistem mks dipilih untuk penggunaan praktis, yang sekarang digunakan

seluruh didunia. Pada sistem statis (lFt), satuan berat adalah kilogram berat atau

kilogram gaya, sedangkan untuk massa satuannya kg massa atau juga

digunakan smsb dan smsk. Perhatikan annti pada bab II penjelasan tentang

massa dan berat.

S.I. sebenarnya adalah sistem mks yang telah disempurnakan dalam

satuan standarnya (satuan patokan) tidak lagi dipergunakan definisi sebelum th.

1960. definisi lama tidak dapat lagi dipertahankan ketelitiannya. Standar yang

baru, yang berlaku sejak 1960 tak dapat berubah pada kondisi apapun.

Definisi satuan – satuan dasar menurut S.I

Meter

Satu meter adalah panjang yang sama dengan 1.650.763,73 kali panjang

gelombang dalam vakum dari sinar merah spektrum atom Kr86 9Krypton 86) yang

merupakan radiasi yang disebabkan oleh transisi antara tingkat energi 2p10 dan

5d5.

Kilogram

Satu kilogram adalah massa standar kilogram berbentuk silindris yang

dibuat dari bahan platina iridium yang disimpan di Sevres Perancis.



Detik

Satu detik adalah interval waktu dari 9.192.631,770 kali waktu getar

radiasi yang disebabkan oleh transisi antara tingkat halus (fine structure energy

level) dari ground state atom Cs 133 (caesium – 133).

Ampere

Satu amper adalah arus tetap yang terjadi bila pada dua buah konduktor

lurus sejajar panjangnya tak berhingga dan diabaikan luas penampangnya

berjarak 1 meter diletakkan di ruang vakum akan menghasilkan gaya antara

kedua konduktor sebesar 2 x 10-7 newton per meter.

Kalori

Satu kalori adalah bagian dari temperatur termodinamis dari titik

tripel ari.

Candela

Satu candela adlah kuat penerangan secara tegak lurus pada permukaan

yang luasnya m2 dari sebuah ”benda hitam” pada titik beku platina.

(2046.65 0Kelvin) pada tekanan 101325 Newton per meter kwadrat.

Mole

Satu mole adalah banyaknya zat yang mengisi atom C12 sebanyak 0,012

kg (atau yang mengandung jumlah atom C yang sama dengan 0,012 kg C12

murni).

Contoh pemakaian

1. Menentukan satuan

[F] = [m] [l] [t]-2 = gaya

Mempunyai satuan: kg – m – dt-2, untuk gaya, satuan ini mempunyai

nama khusus yaitu Newton.

[p] = [m] [l]-3 = massa jenis atau kecepatan masssa mempunyai satuan kg

– m -3.



2. Meneliti rumus

F = - kx – rv, dengan: F = gaya

x = jarak

v = kerapatan

ruas kiri: gaya, dimensinya [m] [l] [t]-2 setiap suku berdimensi gaya juga.

Jadi:

k harus berdimensi = [m] [l] [t]-2 [l]-1

= [m] [t]-2

r harus berdimensi = [m] [l] [t]-2 [l]-1

= [m] [t]-1

3. Apakah persamaan ini benar ?

p + ½ mv2 + rgh = konstan, dengan: p = tekanan

m = massa

v = kecepatan

r = kerapatan massa

h = ketinggian

Jawab:

[p] = [F] [A]-1 [A] = [luas] = [l]2

= [m] [l] [t]-2 [l]-2 = [m] [l]-1 [t]-2

½ mv2 = [m] [l]2 [t]-2

rgh = [m] [l]-3 [l] [t]-2 [l]

= [m] [l]-1 [t]-2

Jadi dari ketiga suku ini ½ mv2 yang berlainan, berarti rumus ini salah,

seharusnya:

p + ½ rv2 + rgh = konstan


11001-1-fisikadasar

Documents