fisika dasar - pertemuan 1
TRANSCRIPT
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
1/37
Modul ke:
Fakultas
Program Studi
Fisika DasarMuhammad Fathurrahman, S.Pd, M.Si
01TEKNIK Teknik
Industri
Please join this group!
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
2/37
Satuan ara PerkuliahanNo Materi SAP
" # rti fsika # a$ang-a$ang fsika, # hu$ungan fsika dengan ilmupengetahuan lain, # $esaran, satuan, dimensi. # Pengukuran #
%perasi &ektor
' # (arak # )eepatan # perepatan, # gerak lurus $eraturan, # gerak
lurus $eru$ah $eraturan
* # +erak peluru # gerak melingkar $eraturan # gerak melingkar$eru$ah $eraturan, # $esaran angular, # hu$ungan antara $esaran
angular dan $esaran tangensial
# Pengertian hukum eton /, // dan /// # hukum gra&itasi uni&ersal,
0 # Pengertian momen ga1a # s1arat kesetim$angan # resultan ga1a
sejajar, # pusat $erat, # kopel
2 # 3saha, # energ1 4kineti, potensial5 # da1a a1a
6 7e&ie Pertemuan "-2
8 3jian 9engah Semester39S
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
3/37
Satuan ara PerkuliahanNo Materi SAP
; # /mpuls dan momentum, # kekekalan momentum linear, # tum$ukan elastidan tidak elasti, # kepegasan
"< # +erak $enda tegar seperti: +erak translasi Murni, +erak 9ranslasi dan7otasi = menggelinding5 # >ukum 1ang $erlaku untuk gerak rotasi: >ukum
)ekekalan Momentum Putar, >ukum )ekekalan ?nergi Putar, Momentum
Putar, ?nergi )inetik Putar
"" 9egangan normal, tegangan tangensial, regangan aki$at tarikan, reganganlunur, regangan &olume
"' # 9ekanan dalam uida # +a1a apung ke atas dan Prinsip rhimedes # 9egangan permukaan dan kapilaritas # Fluida $ergerak dan Persamaan
Aernoulli # liran &iskositas
"* # rti gerak harmonik sederhana # +>S pada $andulpendulum # +>S padapegas # Persamaan posisi, keepatan dan perepatan pada +>S # >u$unganantara +>S dan +erak Melingkar Aeraturan
" # Pulsa gelom$ang # Baju gelom$ang # +elom$ang harmoni # 9ransmisienerg1 # Superposisi dan /ntererensi # +elom$ang $erdiri # Persamaan
gelom$ang
"0 7e&ie dan Cuis 9M ;-"3 ian khir Semester3S
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
4/37
• Dalam $ahasa unani ilmu fsika dise$utdengan physikos 1ang artin1a Ealamiah.
• Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar1ang mempelajari sifat-sifat dan interaksiantar materi dan radiasi.
• Fisika merupakan ilmu pengetahuan 1angdidasarkan pada pengamatan eksperimentaldan pengukuran kuantitati 4Metode Ilmiah5.
pakah Fisika /tuG
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
5/37
Metode /lmiah
Pengamatan terhadap
Peristiwa alam
Hipotesa
Eksperimen
Tidak Cocok
Teori
Pengujian Teori
Hasil negatif
Perbaiki teori
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
6/37
• /lmu Fisika juga $erkaitan erat denganmatematika karena $an1ak teori fsika
din1atakan dalam notasi matematis.Per$edaann1a adalah fsika $erkaitandengan dunia material, sedangkanmatematika $erkaitan dengan pola-pola
a$strak 1ang tak selalu $erhu$ungandengan dunia material.• plikasi ilmu fsika $an1ak diterapkan
pada $idang lain, misaln1a : +eofsika,
Aiofsika, )imia Fisika, ds$.
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
7/37
Ha$ang-a$ang Fisika
•
MekanikaHa$ang /lmu Fisika 1ang $er$iara tentang keadaandiam atau gerakn1a $enda-$enda 1ang mengalamikerja atau aksi ga1a.
• 9ermodinamikaCabang ilmu fsika yang membahas mengenai panas, suhudan kelakuan partikel dalam jumlah yang cukup besar
• ?lektromegnetik
Cabang ilmu fsika yang membahas tentang teori kelistrikan,
teori kemagnetan dan gelombang elektromagnetik
caang-caang sika yang lain eserta deskripsi sin
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
8/37
"ESA#AN $ISIKA
%ANSISTEM SAT&AN
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
9/37
Model
Pengamatan
Peristiwa Alam
Eksperimen
Pengukuran Besaran FisikaApakah yang diukur ?
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
10/37
Pengukuran
Kuantitas
Hasil Pengukuran!
Alat "kur
Penyajian
Harga #atuan
#tandar ukuran #istem satuan
Kalibrasi
Sistem Matrik SI
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
11/37
$esaran%isika
Konseptual
&atematis
$esaran Pokok
$esaran Turunan
$esaran #kalar
$esaran 'ektor
: besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran
: Besaran yang dirumuskan
dari besaran-besaran pokok
: hanya memiliki nilai
: memiliki nilai dan arah
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
12/37
$esaran Pokok
dalam #(!
&assa
Panjang
)aktu
Arus listrik
#uhu
*umlah +at
(ntensitas
#atuan
dalam #(!
kilogram kg!
meter m!
sekon s!
ampere A!
kel,in K!
mole mol!
kandela cd!
Tugas!
'ari ( esaran pokok yang lain eserta satuannya!
SISTEM MATRIK
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
13/37
SISTEM MATRIKDALAM SI%aktor Awalan #imbol
1018 exa- E
1015 peta- P
1012 tera-
10! giga- "
10# mega- $
10% kilo- k
102 hekto- h
101 deka- da
%aktor Awalan #imbol
10-1 desi- d
10-2 senti- &
10-% mili- m
10-# mikro- µ
10-! nano- n
10-12 piko- p
10-15 'emto- '
10-18 atto- a
s!
apakah masih ada a)alan di atas e*a- dan di a)ah
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
14/37
Defnisi standar$esaran pokok
Panjang - meter . Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang
hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu
1/299,792,45 sekon! &assa - kilogram .
Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium
dengan tinggi "9 mm dan diameter "9 mm!
gas!ri denisi standar untuk esaran yang lain!
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
15/37
Pengukuran
". Panjanga. Penggaris$. (angka sorong. Mikrometer
'. Massaa. eraa digital$. eraa lengan
as!
liskan alat ukur untuk esaran pokok lainnya!
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
16/37
Aesaran 9urunan
'ontoh + Kecepatan
• pergeseran yang dilakukan persatuanwaktu
• satuan + meter per sekon (ms-1 )
Percepatan
• perubahan kecepatan per satuan waktu
• satuan + meter per sekon kuadrat (ms-2 )
,aya• massa kali percepatan
• satuan + newton (N) kg m s-2
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
17/37
Batihan kon&ersi satuan!
". da mo$il $ergerak dengankeepatan '< kmjam. Aerapakeepatan mo$il terse$ut $iladin1atakan dalam satuaninternasionalG
'. Barutan asam sulat memiliki massa jenis ",
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
18/37
Dimensi• Dimensi men1atakan esensi dari suatu
$esaran fsika 1ang tidak $ergantung padasatuan 1ang digunakan. !arak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam
meter, mil, langkah,dll" #papun satuannya jarak pada
dasarnya adalah $ panjang”.$esaranPokok
#imbol
/imensi
&assa &
Panjang 0
)aktu T
Arus listrik (
$esaran
Pokok #imbol
/imensi
#uhu
*umlah +at 1
(ntensitas
Cahaya
*
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
19/37
nalisa Dimensi
(uatu besaran dapat di)umlahkan atau
dikurangkan apabila memiliki dimensi
yang sama*
(etiap suku dalam persamaan 'isika
harus memiliki dimensi yang sama*
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
20/37
'ontoh +
Perioda ayunan sederhana # dinyatakan dengan rumus
berikut ini :
yang mana l pan)ang tali dan g per&epatan gra+itasi dengan
satuan pan)ang per k,adrat ,aktu* un)ukkan bah,a per-samaan ini se&ara dimensional benar
# l g =2π
.a,ab :
/imensi perioda # : /imensi pan)ang tali l :
/imensi per&epatan gra+itasi g : -2
π : tak berdimensi
2
−=
=
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
21/37
Batihan!
9unjukkan $aha persamaanini tepat seara dimensional!
1) λ I & 9
'5.
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
22/37
Sifat esaran sis + Skalar
Jektor
"esaran SkalarAesaran 1ang ukup din1atakan oleh $esarn1a saja 4$esardin1atakan oleh $ilangan dan satuan5.
Hontoh : aktu, suhu, &olume, laju, energiHatatan: skalar tidak tergantung sistem koordinat
"esaran ektor
Aesaran 1ang diirikan oleh $esar dan arah..
*
y
'.'
"ESA#AN SKA/A# %AN EKT0#
Hontoh : kecepatan, percepatan, gayaHatatan: &ektor tergantung sistem koordinat
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
23/37
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
24/37
Catatan .
a8 %ua 2ektor sama 3ika arah dan esarnya sama
A " A 4 "
8 %ua 2ektor dikatakan tidak sama 3ika +
98 "esar sama: arah ereda
A"
A "≠
(8 "esar tidak sama: arahsama
A "
;8 "esar dan arahnya ereda
A "
'.
A "≠
A "≠
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
25/37
(8; 0PE#ASI MATEMATIK EKT0#
". %perasi jumlah dan selisih &ektor'. %perasi kali
(8;89
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
26/37
'.2
(8
Segitiga
;8 Poligon 6Segi"anyak7
> 4
A
A
> > > 4
A H
DA>">'>%
A
HD
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
27/37
Ay
"y
A* "*
A
"
?
@
Jektor diuraikan atas komponen-komponenn1a 4sum$u N dansum$u 15
A I N.i L 1.j O " I AN.i L
A1.j
N I A os O AN I " os
1 I A sin O A1 I " sin
"esar 2ektor A > " 4 5A>"5 4 5#5
22
y &
' ' +K7K I K L AK I
rah Jektor 7 4terhadap s$.N positi5 Itg I &
y
'
'
'.6
8 &raian
&
y
'
' I ar tg
71 I 1 L A17N I N L AN
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
28/37
/ima uah 2ektor digamarkan seagai erikut +
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
29/37
". Perkalian Skalar dengan Jektor
'. Perkalian &ektor dengan Jektor
a. Perkalian 9itik 4Dot Produt5
$. Perkalian Silang 4Hross Produt5
98 Perkalian Skalar dengan ektor =asilnya
2ektor' I k A k + SkalarA + Jektor
Jektor ' merupakan hasil perkalian antara skalar k dengan&ektor 'atatan + (ika k positi arah ' searah dengan A
(ika k negati arah ' $erlaanandengan A
k I*:
A ' I *
'.8
(8;8( PE#KA/IAN EKT0#
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
30/37
(8 Perkalian ektor dengan ektor
a8 Perkalian Titik 6%ot Product7 =asilnya skalar
A • " 4 ' ' 4 skalar
A
"
A o
s
M
os
'.;
Aesarn1a : H I KKKAK Hos I KK I $esar &ektor AA I KAK I $esar &ektor " I sudut antara &ektor Adan "
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
31/37
98 Komutatif + A • " 4 " • A
(8 %istriutif + A • 6">'7 4 6A • "7 >6A • '7
#ifat-sifat Perkalian Titik /ot
Product!
Batihan!Se$uah $enda 1ang terletak pada lantaiditarik oleh se$uah ga1a 0 dengan arah *itunglah usaha 1ang telahdilakukan oleh ga1a terse$ut untuk
memindahkan $enda sejauh m!
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
32/37
8 Perkalian Silang 6'ross Product7
A
"
' 4 A *"
"
A
' 4 " *
A'atatan +
rah &ektor H sesuai aturan tangan kanan
Aesarn1a &ektor H I N A I A sin
'.""
>asiln1a &ektor
Sifat-sifat +". 9idak komutati N A ≠ A N
'. (ika dan A searah atau $erlaan arah N A I<
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
33/37
Batihan!Dua $uah &ektor masing-masing panjangn1a
6 m dan "' m. )edua &ektor terse$utmem$entuk sudut *itunglah luas jajarangenjang 1ang di$entuk oleh kedua &ektorterse$ut!
AM& PASTI "IS
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
34/37
EKT0# SAT&AN
ektor yang esarnya satusatuan
$
$ $ =3
%alam koordinat 'artesian 6koordinat tegak7
H
?
@
3
k
i
A rah sum$u N :
rah sum$u 1 :
rah sum$u Q :
'."'
otasi 133 === $
$ $ $ Aesar Jektor
k $ j $i $ $ ( y &333 ++=
k 3
j3
i3
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
35/37
'."*
i
3
k
Sifat-sifat Perkalian Titik 6%ot Product7 ektor
Satuan
I I
I I
I
I
"
<
ii •
ji •
j j •
k j •
kk •
ik •
Sifat-sifat Perkalian silang 6'ross Product7 ektor
Satuani N i j N j k N
kI I I <
i N j
j Nkk Ni
I
II
k
j
i
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
36/37
98 %iketahui koordinat titik A adalah 6(: -;: 78 Tuliskan dalam entuk 2ektordan erapa esar 2ektornya
ektor
>((
6-;7
(
(A A
4 (i J ;3 > k A
4 4 (B satuan
(8 Tentukanlah hasil perkalian titik dan perkalian silang dari dua uah 2ektorerikut ini + (i J (3 > k A 4
i > ;3 > (k " 4
(86;7J 6-(789L k
4 6--9(7 i J 6-7 3 > 6F>(7 k
4 -9Fi J C3 > k
4 -9Fi > k
Batihan !
-
8/15/2019 Fisika Dasar - Pertemuan 1
37/37
9erima )asihM. Fathurrahman, S.Pd, M.Si