Slide 1

BAB 1BESARAN DAN SISTEM SATUAN1.11.1 PENDAHULUANFisika :Ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda dialam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda dialam .

Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi.

Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).

1.2FisikaKlasikKuantum(sebelum 1920)(setelah 1920) Posisi dan Momentum partikel dapat ditetapkan secara tepat ruang dan waktu merupakan dua hal yang terpisah Ketidak pastian Posisi dan Momentum partikel ruang dan waktu merupakan satu kesatuanHukum NewtonDualisme Gelombang-PartikelTeori Relativitas Einsten1.3ModelPengamatanPeristiwa AlamEksperimenPengukuranBesaran FisikaApakah yang diukur ?4Dalam proses ilmiah dilakukan pengamatan terhadap peristiwa alam dan eksperimen. Untuk menyusun eksperimen diperlukan suatu model dari peristiwa nyata. Model : Imaginasi ilmuwan tentang peristiwa alam yang dibuat untuk menjelaskan peristiwa alam yang sesungguhnya dengan berdasar pada idealisasi dan asumsi-asumsi. Baik dalam pengamatan peristiwa alam ataupun eksperimen diperlukan pengukuran besaran fisika.

PengukuranKuantitas(Hasil Pengukuran)Alat UkurPenyajianHargaSatuanStandar ukuranSistem satuanKalibrasiSistem MatrikSI5Pengukuran dilakukan untuk memperoleh Hasil Pengukuran. Untuk itu diperlukan Alat Ukur.Ada dua komponen penting dalam penyajian Hasil Pengukuran, yaitu Harga dan Satuan.Untuk menentukan Harga dan Satuan diperlukan Standar ukuran dan Sistem Satuan. (Terdapat berbagai sistem satuan, baik yang berlaku secara lokal/tradisional maupun internasional). Untuk membuat alat ukur perlu dilakukan Kalibrasi. Kalibrasi dilakukan berdasarkan standar ukuran (acuan) dan satuan yang dipakai.Dalam kehidupan sehari-hari terdapat berbagai macam sistem satuan dan sistem penyajian harga (angka).Dalam dunia keilmuan telah disepakati bahwa sistem satuan yang dipakai adalah Sistem Internasional atau SI (Le Systeme International dUnites) dan penyajian harga digunakan Sistem Matriks (desimal).Besaran FisikaKonseptualMatematisBesaran PokokBesaran TurunanBesaran SkalarBesaran Vektor: besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran: Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok: hanya memiliki nilai: memiliki nilai dan arah6Apakah besaran fisika ?Besaran fisika dapat dijelaskan secara konseptual maupun secara matematis. 1.2 BESARAN DAN SATUANBesaran : Sesuatu yang dapat diukur dinyatakan dengan angka (kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll.

Mengukur :Membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.

contoh : panjang jalan 10 km Besaran Fisika baru terdefenisi jika :ada nilainya (besarnya)ada satuannyanilaisatuan1.4Satuan : Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan. Contoh :Sistem satuan : ada 2 macam Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon) b. cgs (centimeter, gram, sekon)2. Sistem Non metrik (sistem British)

Sistem Internasional (SI) Sistem satuan mks yang telah disempurnakan yang paling banyak dipakai sekarang ini. Dalam SI :Ada 7 besaran pokok berdimensi dan 2 besaran pokok tak berdimensi meter, kilometer satuan panjangdetik, menit, jam satuan waktugram, kilogram satuan massadll.1.5NOBesaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1PanjangMeter mL2MassaKilogramkgM3WaktuSekonsT4Arus ListrikAmpereAI5SuhuKelvinK6Intensitas CahayaCandelacdj7Jumlah ZatMolemolN7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)NOBesaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1Sudut DatarRadianrad-2Sudut RuangSteradiansr-Besaran Pokok Tak Berdimensi1.6Definisi standar besaran pokokPanjang - meter :Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.Massa - kilogram :Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.Waktu - sekonSatu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state). 10Besaran TurunanContoh : Kecepatanpergeseran yang dilakukan persatuan waktusatuan : meter per sekon (ms-1) Percepatanperubahan kecepatan per satuan waktusatuan : meter per sekon kuadrat (ms-2) Gayamassa kali percepatansatuan : newton (N) = kg m s-211DimensiDimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan.Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah panjang.Besaran PokokSimbolDimensiMassaMPanjangLWaktuTArus listrikIBesaran PokokSimbolDimensiSuhuQJumlah ZatNIntensitasJ12Analisa DimensiSuatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.13Contoh :Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumusberikut ini :

yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengansatuan panjang per kuaadrat waktu. Tunjukkan bahwa per-samaan ini secara dimensional benar !

Jawab :Dimensi perioda [T] :TDimensi panjang tali [l] :LDimensi percepatan gravitasi [g] :LT-2p : tak berdimensi

14Contoh :a. Tidak menggunakan nama khususNOBesaran Satuan 1Kecepatanmeter/detik2Luasmeter 2b. Mempunyai nama khususNOBesaran Satuan Lambang1GayaNewtonN2EnergiJouleJ3DayaWattW4FrekuensiHertzHz1.8Besaran Turunan dan DimensiNOBesaran Pokok RumusDimensi 1Luaspanjang x lebar[L]2 2Volumepanjang x lebar x tinggi[L]3 3Massa Jenis

[m] [L]-34Kecepatan[L] [T]-15Percepatan[L] [T]-26Gayamassa x percepatan[M] [L] [T]-27Usaha dan Energigaya x perpindahan[M] [L]2 [T]-28Impuls dan Momentumgaya x waktu[M] [L] [T]-1massa volumeperpindahan waktukecepatan waktu1.9SISTEM MATRIK DALAM SIFaktorAwalanSimbol1018exa-E1015peta-P1012tera-T109giga-G106mega-M103kilo-k102hekto-h101deka-daFaktorAwalanSimbol10-1desi-d10-2senti-c10-3mili-m10-6mikro-m10-9nano-n10-12piko-p10-15femto-f10-18ato-a17ALAT UKUR PANJANG

ALAT UKUR MASSA

ALAT UKUR WAKTU

Cara membaca jangka sorongskala utama (diantara 94 mm dan 95 Lihat nol nonius, berada diantara angka berapa mm, dibaca 94 mm)

Lihat skala nonius yang berhimpit dengan skala utama ( 7 skala nonius )

Karena nst dari jangka sorong 0,1 mm maka ketidakpastian mutlaknya adalah 0,05 mm

Menuliskan laporan dengan menyesuaikan jumlah angka di belakang koma antara nilai terukur dan ketidakpastiannya.(9,470 0,005) cm atau (94,70 0,05)mm21Jangka sorong

94 mm + 0,7mm = 94,7mm

22Hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh skala mikrometer sekrup adalah a,7,35 mmd. 7,32 mmb.7,33 mme. 7,50C 7,325

23Hasil pengukuran diameter bagian data suatu tabung dengan menggunakan jangka sorong seperti gambar berikut ini adalah..

24MICROMETER25 Cara Membaca Micrometer Lihat skala utama yang paling dekat dengan selubung (6 mm)Lihat skala nonius yang berhimpit dengan garis tengah pada skala utama (18, dibacanya 0,18 mm)Karena nst dari mikrometer 0,01 mm maka ketidakpastian mutlaknya adalah 0,005 mmMenuliskan laporan dengan menyesuaikan jumlah angka di belakang koma antara nilai terukur dan ketidakpastiannya.(6,180 0,005) mm26Soal

Hasil yang ditunjukkan Oleh mikrometer pada gambar adalah..

27MICROMETER

28Hasil yang ditunjukkan oleh

gambar mikrometer diatas

adalah.

ModelPeristiwa AlamEksperimenPengamatanPengukuranBesaran FisikaKuantitasKarakteristik Interaksiantar materi yang teramatiTeoriKonsep FisikaHukumFisikaApakah yang diamati ?Apakah yang diukur ?30Pengamatan dapat dilakukan secara langsung pada peristiwa alam ataupun melalui eksperimen. Untuk melakukan eksperimen disusun suatu model dari peristiwa nyata. Model : Imaginasi ilmuwan tentang peristiwa alam yang dibuat untuk menjelaskan peristiwa alam yang sesungguhnya. Untuk menjelaskan peristiwa alam dilakukan pengamatan (dan pengukuran). Yang diamati (diukur) adalah suatu besaran fisika.Dalam eksperimen dilakukan pengukuran sehingga diperoleh kuantitas (hasil pengukuran) yang dapat digunakan untuk menganalisis karakterisitik interaksi antar materi yang teramati. Untuk menjelaskan karakteristik interaksi antar materi diperlukan teori. Untuk menyusun teori diperlukan konsep. Konsep : suatu abtraksi dasar yang tidak dapat dijelaskan akan keberadaannya, walaupun dari sudut pandang besaran fisika dapat didefinisikan dengan jelas. Teori yang disusun berdasarkan suatu model tertentu dan telah teruji berlaku umum dapat dipandang sebagai Hukum Fisika. 1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut :a. Gayab. Berat Jenisc. Tekanand. Usahae. DayaJawab :b. Berat Jenis = = = = MLT-2 (L-3) = ML-2T-2 satuan kgm-2 berat volume Gaya Volume MLT -2 L3a. Gaya= massa x percepatan= M x LT -2= MLT -2 satuan kgms-2c. Tekanan = = = MLT -2 satuan kgm-1s-1 gaya luas MLT -2 L2d. Usaha= gaya x jarak = MLT -2 x L = ML 2 T -2 satuan kgm-2s-2

e. Daya = = = ML 2 T -1 satuan kgm-2s-1

usaha waktu ML 2 T -2 TContoh Soal1.112. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik : a. Energi Potensial dan Energi Kinetik b. Usaha/Energi dan KalorJawab :a. Energi Potensial : Ep = mgh Energi potensial = massa x gravitasi x tinggi = M x LT-2 x L = ML2T-2Energi Kinetik : Ek = mv2 Energi Kinetik = x massa x kecepatan2 = M x (LT-1) 2 = ML2T-2Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama keduanya identikb. Usaha= ML2T-2 Energi = ML2T-2 Kalor= 0.24 x energi = ML2T-2Ketiganya memiliki dimensi yang sama identik1.12

Hal. PAGE 2

SANTO LUKAS. 97/98.CAWU 1.3.UA.M.01

Hal. PAGE 1

SANTO LUKAS.97/98.C2.3.UA.B.01

Hal. PAGE 2

SANTO LUKAS. 97/98.CAWU 1.3.UA.M.01

Hal. PAGE 1

SANTO LUKAS.97/98.C2.3.UA.B.01

Hal. PAGE 2

SANTO LUKAS. 97/98.CAWU 1.3.UA.M.01

Hal. PAGE 1

SANTO LUKAS.97/98.C2.3.UA.B.01