BESARAN DAN SISTEM SATUAN

1

SUTRIMO

1.1

1.1

PENDAHULUAN

Fisika : Ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda dialam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda benda benda dialam . Fi ik merupakan il Fisika k ilmu pengetahuan d t h dasar yang mempelajari l j i sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi. Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada p g pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif p p g (Metode Ilmiah).

2

SUTRIMO

1.2

FisikaKlasik (sebelum 1920) Posisi dan Momentum partikel dapat ditetapkan secara tepat ruang dan waktu merupakan dua hal yang terpisah Kuantum (setelah ( t l h 1920) Ketidak pastian Posisi dan Momentum partikel ruang dan waktu merupakan satu kesatuan

Hukum Newton3 SUTRIMO

Dualisme Gelombang-Partikel Teori Relativitas Einsten1.3

1.2 BESARAN DAN SATUAN

Besaran :Sesuatu yang dapat diukur dinyatakan dengan ( (kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll. ) p j g angka

Mengukur :Membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Besaran Fisika baru terdefenisi jika : ada nilainya (besarnya) ada satuannya

contoh : panjang jalan 10 kmsatuan nilai

4

SUTRIMO

1.4

Satuan :Ukuran d i suatu b Uk dari besaran di ditetapkan sebagai satuan. k b i satuan panjang Contoh : meter, kilometer detik, menit, jam satuan waktu gram, kil kilogram satuan massa t dll.

Sistem satuan : ada 2 macam1. Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon) b. b cgs (centimeter gram, sekon) (centimeter, gram 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 berdimensi5 SUTRIMO

1.5

7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)NO 1 2 3 4 5 6 7 Besaran Pokok Panjang Massa Waktu Arus Listrik Suhu Intensitas Cahaya I t it C h Jumlah Zat Satuan Meter Kilogram Sekon Ampere Kelvin Candela C d l Mole Singkatan m kg s A K cd d mol Dimensi L M T I j N

Besaran Pokok Tak BerdimensiNO 1 26 SUTRIMO

Besaran Pokok Sudut Datar Sudut Ruang

Satuan Radian Steradian

Singkatan rad sr

Dimensi 1.6

DimensiCara besaran itu tersusun oleh besaran pokok. - Guna Dimensi : 1. 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. 2 Setiap suku berdimensi sama

Besaran TurunanBesaran yang diturunkan dari besaran pokok.

7

SUTRIMO

1.7

Contoh : a. Tidak menggunakan nama khusus NO 1 2 Besaran Kecepatan Luas Satuan meter/detik meter 2

b. Mempunyai nama khusus NO Besaran Satuan Newton Joule J l Watt Hertz Lambang N J W Hz

1 Gaya 2 E Energi i 3 Daya 4 Frekuensi

8

SUTRIMO

1.8

Besaran Turunan dan DimensiNO 1 2 3 4 5 6 7 8 Besaran Pokok Luas Volume Massa Jenis Kecepatan Percepatan Gaya G Usaha dan Energi Impuls dan Momentum Rumus panjang x lebar panjang x lebar x tinggi massa volume l perpindahan waktu kecepatan waktu massa x percepatan t gaya x perpindahan gaya x waktu Dimensi [L]2 [L]3 [m] [L]-3 [L] [T]-1 [L] [T]-22 [M] [L] [T]-2

[M] [L]2 [T]-21 [M] [L] [T]-1

9

SUTRIMO

1.9

Faktor Penggali dalam SI

NO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Faktor 10 -18 10 -15 10 -12 10 -96 10 -6

Nama atto femto piko nano mikro mili kilo mega gg giga tera

Simbol a f p n m K M G T

10 -3 10 3 10 6 10 9 10 12

10

SUTRIMO

1.10

Contoh Soal1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut : a. Gaya b. Berat Jenis c. Tekanan d. Usaha e. Daya Jawab : a. Gaya = massa x percepatan =M x LT -2 = MLT -2 satuan kgms-2 gaya luas MLT -2 L2 berat b. Berat Jenis = volume-

=

Gaya = Volume

MLT -2 L3

3 = MLT 2 (L-3) = ML-2T-2 satuan kgm-2

c. c Tekanan =

=

= MLT -2 satuan kgm-1s-1

d. Usaha = gaya x jarak = MLT -2 x L = ML 2 T -2 satuan kgm-2s-2 e. Daya = usaha waktu = ML 2 T -2 T = ML 2 T -1 satuan kgm-2s-1

11

SUTRIMO

1.11

2. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik : a. Energi Potensial dan Energi Kinetik b. Usaha/Energi dan Kalor Jawab : a. Energi Potensial : Ep = mgh Energi potensial = massa x gravitasi x tinggi E i t i l it i ti i = M x LT-2 x L = ML2T-2 Energi Kinetik : Ek Energi Kinetik E i Ki tik = mv2 = x massa x kecepatan2 k t = M x (LT-1) 2 = ML2T-2

Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama keduanya identik

b. Usaha = ML2T-2 Energi = ML2T-2 Kalor = 0.24 x energi = ML2T-2 Ketiganya memiliki dimensi yang sama identik 12 SUTRIMO

1.12

Massa jenis Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. S Semakin ti i massa j i suatu benda, maka semakin b ki tinggi jenis t b d k ki besar pula l

massa setiap volumenya. M Massa j i rata-rata setiap benda merupakan t t l massa dibagi jenis t t ti b d k total dib i dengan total volumenya. S b h benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya b i) Sebuah b d iliki j i l bih i i ( i l besi) akan memiliki volume yang lebih rendah dari pada benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air) air).

13

SUTRIMO

S Satuan SI massa j i adalah kil jenis d l h kilogram per meter k bik (k -3) kubik (kgm 3 Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki

massa jenis yang b b d Dan satu zat b j i berbeda. D berapapun massanya, berapapun volumenya akan memiliki massa jenis yang sama. R Rumus untuk menentukan massa jenis adalah d k k d l h dengan adalah massa jenis, m adalah massa, V adalah volume.

14

SUTRIMO

Satuan massa jenis dalam 'CGS [centi-gram-sekon]' adalah:

gram per sentimeter kubik (g/cm3). 1 g/cm3 = 1000 kg/m3 Massa jenis air murni adalah 1 g/cm3 atau sama dengan g 1000 kg/m3 Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah dipakai untuk menghitung, maka massa jenis air dipakai p g g, j p perbandingan untuk rumus ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan 'Massa Jenis Relatif' y g Rumus massa jenis relatif = Massa bahan/Massa air yang volumenya sama y

15

SUTRIMO

Massa jenis beberapa material:

16

SUTRIMO