Bahan ajar Fisika

BAHAN AJAR FISIKA

BESARAN, SATUAN, DAN DIMENSI

A. KOMPETENSI INTI (KI)KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnyaKI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli

(gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.

KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

B. KOMPETENSI DASAR1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya

melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti;

cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi

3.1 Memahami hakikat fisika dan prinsip-prinsip pengukuran (ketepatan, ketelitian, dan aturan angka penting)

4.1 Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis dengan menggunakan peralatan dan teknik yang tepat untuk penyelidikan ilmiah

C. INDIKATOR1) Mampu menuliskan defenisi besaran, satuan, besaran pokok dan besaran turunan.2) Mampu membedakan besaran pokok dan besaran turunan3) Mampu menentukan satuan dan dimensi dari besaran fisika4) Mampu mengkonversi satuan dari besaran fisika5) Mampu menentukan besaran fisika dari satuan yang telah ditentukan 6) Mampu membuat kesimpulan dari hasil diskusi

D. TUJUAN PEMBELAJARAN 1. Dengan kalimat sendiri, siswa dapat menuliskan pengertian besaran dengan benar2. Dengan kalimat sendiri, siswa dapat menuliskan satuan besaran fisika dengan benar.3. Setelah memperhatikan tampilan slide dari guru, siswa mampu membedakan besaran

pokok dan besaran turunan dengan benar.4. Setelah membaca buku siswa dapat menuliskan satuan besaran pokok dengan baik.5. Setelah mengerjakan lks siswa mampu menentukan dimensi besaran-besaran turunan

dengan benar6. Setelah pembelajaran besaran, satuan dan dimensi siswa dapat membuat kesimpulan

PPG SM-3T 2016 FISIKA UNIMED

E. MATERI PEMBELAJARAN

BESARAN DAN SATUAN

Hasil pengukuran selalu mengandung dua hal, yakni: kuantitas atau nilai dan satuan. Sesuatu yang memiliki kuantitas dan satuan tersebut dinamakan besaran. Berbagai besaran yang kuantitasnya dapat diukur, baik secara langsung maupun tak langsung, disebut besaran fisis, misalnya panjang dan waktu. Tetapi banyak juga besaran-besaran yang dikategorikan non-fisis, karena kuantitasnya belum dapat diukur, misalnya cinta, bau, dan rasa. Besaran fisis dibedakan menjadi dua, yakni besaran pokok dan besaran turunan.

a. Besaran Pokok Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan sendiri berdasarkan hasil konferensi internasional mengenai berat dan ukuran. Berdasar Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 tahun 1971, besaran pokok ada tujuh sebagaimana yang tertera pada tabel berikut:

Tabel Besaran Pokok dan Satuannya

Besaran Pokok Satuan SI

Massa (m) kilogram (kg)Panjang (p) meter (m)Waktu (t) sekon (s)

Kuat Arus (I) ampere (A)Suhu (T) kelvin (K)

Intensitas Cahaya (Ic) candela (Cd)Jumlah Zat mole (mol)

b. Besaran TurunanBesaran turunan merupakan kombinasi dari satuan-satuan besaran pokok. Contoh

besaran turunan adalah luas suatu daerah persegi panjang. Luas sama dengan panjang dikali lebar, dimana panjang dan lebar keduanya merupakan satuan panjang. Perhatikan tabel besaran turunan, satuan dan dimensi di bawah ini.

Tabel Besaran Turunan dan Satuannya

Besaran Turunan Satuan SI

Gaya (F) kg.m.s-2

Massa Jenis (p) kg.m-3

Usaha (W) kg.m2.s-2

Tekanan (P) kg.m-1.s-2

Percepatan m.s-2

Luas (A) m2


Kecepatan (v) m.s-1

Volume (V) m3

SATUAN STANDAR (SATUAN SISTEM INTERNASIONAL)

Dalam kehidupan sehari-hari mungkin Anda menemui satuan satuan berikut: membeli air dalam galon, minyak dalam liter, dan diameter pipa dalam inchi. Dahulu orang sering menggunakan anggota tubuh sebagai satuan pengukuran, misalnya jari, hasta, kaki, jengkal, dan depa. Namun satuan-satuan tersebut menyulitkan dalam komunikasi, karena nilainya berbeda-beda untuk setiap orang. Satuan semacam ini disebut satuan tak baku. Untuk kebutuhan komunikasi, apalagi untuk kepentingan ilmiah, pengukuran harus menggunakan satuan baku, yaitu satuan pengukuranyang nilainya tetap dan disepakati secara internasional, misalnya meter, liter, dan kilogram.

Satuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran. Sebuah besaran tidak hanya memiliki satu satuan saja. Besaran panjang ada yang menggunakan satuan inci, kaki, mil, dan sebagainya. Untuk massa dapat menggunakan satuan ton, kilogram, gram, dan sebagainya. Adanya berbagai macam satuan untuk besaran yang sama akan menimbulkan kesulitan. Kalian harus melakukan penyesuaian-penyesuaiantertentu untuk memecahkan persoalan yang ada. Dengan adanya kesulitan tersebut, para ahli sepakat untuk menggunakan satu sistem satuan, yaitu menggunakan satuan standar Sistem Internasional, disebut Systeme Internationale d’Unites (SI).

Satuan Internasional adalah satuan yang diakui penggunaannya secara internasional serta memiliki standar yang sudah baku. Satuan ini dibuat untuk menghindari kesalahpahaman yang timbul dalam bidang ilmiah karena adanya perbedaan satuan yang digunakan. Pada awalnya, Sistem Internasional disebut sebagai Metre – Kilogram – Second (MKS). Selanjutnya pada Konferensi Berat dan Pengukuran Tahun 1948, tiga satuan yaitu newton (N), joule (J), dan watt (W) ditambahkan ke dalam SI. Akan tetapi, pada tahun 1960, tujuh Satuan Internasional dari besaran pokok telah ditetapkan yaitu meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mol, dan kandela.

Setelah abad ke-17, sekelompok ilmuwan menggunakan sistem ukuran yang mula-mula dikenal dengan nama sistem Metrik. Pada tahun 1960, sistem Metrik dipergunakan dan diresmikan sebagai Sistem Internasional (SI). Penamaan ini berasal dari bahasa Perancis Le Systeme Internationale d’Unites. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon) menggantikan sistem metrik. Sistem itu juga disebut sistem Centimeter – Gram – Second (CGS). Satuan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku

a. Satuan Bakustandar satuan baku telah ditetapkan sama di setiap tempat. Satuan baku adalah

satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara internasional atau disebut dengan satuan internasional (SI). Contoh: meter, kilogram, dan detik.Sistem satuan internasional dibagi menjadi dua, yaitu:1. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second)


Tabel Satuan Baku

Besaran Pokok Satuan MKS Satuan CGS

Massa kilogram (kg) gram (g)Panjang meter (m) centimeter (cm)Waktu sekon (s) sekon (s)

Kuat Arus ampere (A) statampere (statA)Suhu kelvin (K) kelvin (K)

Intensitas Cahaya candela (Cd) candela (Cd)Jumlah Zat kilomole (mol) Mol

b. Satuan Tidak BakuStandar satuan tidak baku tidak sama di setiap tempat. Satuan tidak baku adalah

satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada suatu wilayah tertentu.Contoh: jengkal, depa, hasta, kaki, lengan, tumbak, bata dan langkah.

c. Konversi SatuanSatuan tidak baku perlu dikonversi ke satuan baku sehingga satuannya konsisten.

konversi satuan dilakukan dengan menyisipkan faktor konveksi yang cocok yang membuat satuan lain ditiadakan kecuali satuan yang kita kehendaki. Sebagai contoh, hasil pengukuran lebar sebuah meja adalah 26,5 inci, dan ingin dinyatakan dalam sentimeter.

Faktor konversi dalam hal ini adalah 1 inci = 2,54 cm Sehingga 26,5 inci = 26,5 x 2,54 cm

= 67,3 cm

Berikut ini beberapa contoh konversi satuan untuk besaran panjang, massa, dan waktu.

Panjang1 inci = 2,54 cm 1 sentimeter (cm) = 0,394 inci1 meter (m) = 3,28 ft 1 kilometer (km) = 0,621 mil1 yard (yd) = 3 ft 1 angstrom () =10-10 m1 tahun cahaya (ly) = 9,46 1015 m 1 parsec = 3,09 1016 m1 fermi = 10-15 mMassa1 satuan massa atom (sma) = 1,6605 10-27 kg 1 slug = 14,59 kg1 kilogram (kg) = 103 g = 2,205 lb 1 ton = 1.000 kgWaktu1 menit = 60 s 1 jam = 3.600 s1 hari = 8,64 104 s 1 tahun = 3,1536 107 s


Contoh soal Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Berapa kecepatan mobiltersebut jika dinyatakan dalam m/s?Penyelesaian : 1 km = 1000 m 1 jam = 3600 s

Sehingga : 72 km/jam = 72 x1000 m1x 3600 s = 20 m/s

DIMENSI

Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung persegi. Dimensi mempunyai tiga kegunaan, yaitu untuk menentukan satuan dari suatu besaran turunan dengan cara analisis dimensional dan menunjukkan kesetaraan beberapa besaran yang sepintas tampak berbeda, untuk membuktikan apakah suatu persamaan benar atau salah.

Tabel Besaran Pokok dan DimensinyaNama Besaran Pokok Lambang Satuan Satuan Dimensi

Panjang M [L]Massa Kg [M]

Waktu S [T]Kuat Arus Listrik A [I] Suhu K [θ]Intensitas Cahaya Candela [J]

Jumlah zat Mole [N]

Berdasarkan Tabel dapat dicari dimensi suatu besaran yang lain dengan cara mengerjakan seperti pada perhitungan biasa. Untuk penulisan perkalian pada dimensi, biasa ditulis dengan tanda pangkat positif dan untuk pembagian biasa ditulis dengan tanda pangkat negatif.Contoh soal Tentukan dimensi besaran-besaran turunan berikut ini.1. Luas2. Kecepatan3. Volume4. PercepatanPenyelesaian:1. Luas merupakan hasil kali panjang dan lebar, keduanya memiliki dimensipanjang [ L]

luas = panjang x lebar= [ panjang] [ panjang]= [ L] [ L]

= [ L]2


2. Kecepatan merupakan hasil bagi jarak terhadap waktu. Dimensi jarak adalah [L], sedangkan waktu memiliki dimensi [ T ]. Sehingga dimensi kecepatan adalah :

Kecepatan =

jarakwaktu

[kecepatan] =

[L ][T ]

= [ L][ T ]−1

3. Volume adalah hasil kali panjang, lebar, dan tinggi. Ketiganya memiliki dimensi panjang [ L], sehingga dimensi volume adalah:

[volume] = [ panjang ] [ panjang] [panjang]= [ L] [ L] [ L] = [ L]3

4. Percepatan (a) =

kecepa tanwaktu

=

[ L] [T ]−1

[T ]

= [L] [T ]−2

F. SOAL LATIHAN1. Tuliskan definisi besaran, besaran pokok, dan besaran turunan!2. Identifikasi masing-masing 3 contoh besaran pokok dan turunan yang Anda

temukan dalam kehidupan sehari-hari!3. Temukan satuan SI dari besaran-besaran di bawah ini:

a. massab. massa jenis c. percepatan.

4. Lengkapilah tabel konversi berbagai satuan di bawah ini:a. 1,5 km = ...................ftb. 2 yard = ....................mc. 2000kg/m3 = ............gram/cmd. 20 inchi = .................cme. 36 km/jam = .............m/s

5. Temukan dimensi kecepatan dan percepatan! Berdasarkan dimensi yang telah Anda temukan, analisislah apakah kecepatan dan percepatan mendeskripsikan hal yang sama?

G. REFERENSIFatimah, Siti, 2013, Fisika untuk SMA/MA kelas X, Solo : MasmediaHandayani, Sri, 2009, Fisika untuk SMA/MA kelas X, Jakarta, Pusat perbukuan

Departemen Pendidikan NasionalSubagya, Hari dan Agus, T, 2007, Sains Fisika 1 SMA/MA Kelas X, Jakarta : Bumi aksaraSumarsono, Joko, 2009, Fisika untuk SMA/MA kelas X, Jakarta, Pusat perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional


http://fisikazone.com/besaran-dan-satuan-fisika/ College Loan Consolidation Tuesday, July 2nd, 2013 - Kelas X


Bahan ajar Fisika

Education

Transcript of Bahan ajar Fisika