Besaran dan satuan fisdas
-
Upload
fitri-wulandari -
Category
Technology
-
view
2.250 -
download
4
Transcript of Besaran dan satuan fisdas
BESARAN DAN SISTEM SATUAN
1.1
PENDAHULUAN
Fisika :Fisika :
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).
1.2
Fisika
Klasik Kuantum(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 kesatuan
Hukum Newton Dualisme Gelombang-Partikel
Teori Relativitas Einsten1.3
BESARAN DAN SATUANBESARAN DAN SATUAN
Besaran :
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 satuannya
nilai
satuan
1.4
Satuan : Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan. Contoh :
Sistem satuan : ada 2 macam 1. 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 panjang detik, menit, jam satuan waktu gram, kilogram satuan massa dll.
1.5
NO Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi
1 Panjang Meter m L
2 Massa Kilogram kg M
3 Waktu Sekon s T
4 Arus Listrik Ampere A I
5 Suhu Kelvin K θ
6 Intensitas Cahaya Candela cd j
7 Jumlah Zat Mole mol N
Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)
NO Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi
1 Sudut Datar Radian rad -
2 Sudut Ruang Steradian sr -
Besaran Pokok Tak Berdimensi
1.6
Dimensi Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok.
Besaran TurunanBesaran yang diturunkan dari besaran pokok.
1. Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran2. Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan
- Metode penjabaran dimensi :
1. Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri2. Setiap suku berdimensi sama
- Guna Dimensi :
1.7
Contoh :
a. Tidak menggunakan nama khusus
NO Besaran Satuan
1 Kecepatan meter/detik
2 Luas meter 2
b. Mempunyai nama khusus
NO Besaran Satuan Lambang
1 Gaya Newton N
2 Energi Joule J
3 Daya Watt W
4 Frekuensi Hertz Hz
1.8
Besaran Turunan dan Dimensi
NO Besaran Pokok Rumus Dimensi
1 Luas panjang x lebar [L]2
2 Volume panjang x lebar x tinggi [L]3
3 Massa Jenis [m] [L]-3
4 Kecepatan
[L] [T]-1
5 Percepatan [L] [T]-2
6 Gaya massa x percepatan [M] [L] [T]-2
7 Usaha dan Energi gaya x perpindahan [M] [L]2 [T]-2
8 Impuls dan Momentum gaya x waktu [M] [L] [T]-1
massa volume
perpindahan
waktukecepatan waktu
1.9
Faktor Penggali dalam SI
NO Faktor Nama Simbol
1 10 -18 atto a
2 10 -15 femto f
3 10 -12 piko p
4 10 -9 nano n
5 10 -6 mikro μ
6 10 -3 mili m
7 10 3 kilo K
8 10 6 mega M
9 10 9 giga G
10 10 12 tera T
1.10
1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut :
a. Gaya
b. Berat Jenis
c. Tekanan
d. Usaha
e. Daya
Jawab :
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-2
c. Tekanan = = = MLT -2 satuan kgm-1s-1
gaya
luas
MLT -2
L2
d. 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
T
Contoh SoalContoh Soal
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
= M x LT-2 x L = ML2T-2
Energi Kinetik : Ek = ½ mv2
Energi Kinetik = ½ x massa x kecepatan2
= 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
1.12
BESARAN FISIKA BESARAN FISIKA DANDAN
SISTEM SATUANSISTEM SATUAN
Model
PengamatanPeristiwa Alam
Eksperimen
Pengukuran Besaran FisikaApakah yang diukur ?
Pengukuran
Kuantitas(Hasil Pengukuran)
Alat Ukur
Penyajian
Harga Satuan
Standar ukuran Sistem satuan
KalibrasiSistem Matrik SI
Besaran Fisika
Konseptual
Matematis
Besaran Pokok
Besaran Turunan
Besaran Skalar
Besaran Vektor
: besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran
: Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok
: hanya memiliki nilai
: memiliki nilai dan arah
Besaran Pokok(dalam SI)
Massa
Panjang
Waktu
Arus listrik
Suhu
Jumlah Zat
Intensitas
Satuan(dalam SI)
kilogram (kg)
meter (m)
sekon (s)
ampere (A)
kelvin (K)
mole (mol)
kandela (cd)
SISTEM MATRIK DALAM SI
Faktor Awalan Simbol
1018 exa- E
1015 peta- P
1012 tera- T
109 giga- G
106 mega- M
103 kilo- k
102 hekto- h
101 deka- da
Faktor Awalan Simbol
10-1 desi- d
10-2 senti- c
10-3 mili- m
10-6 mikro-
10-9 nano- n
10-12 piko- p
10-15 femto- f
10-18 ato- a
Definisi standar besaran pokok
Panjang - meter :Panjang - meter : Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang
dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.
Massa - kilogram :Massa - kilogram : Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan
tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.
Waktu - sekonWaktu - sekon Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi
yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar
(ground state).(ground state).
Besaran Turunan Contoh :
Kecepatan• pergeseran yang dilakukan persatuan
waktu•satuan : meter per sekon (ms-1)
Percepatan• perubahan kecepatan per satuan waktu•satuan : meter per sekon kuadrat (ms-2)
Gaya• massa kali percepatan•satuan : newton (N) = kg m s-2
Dimensi• Dimensi 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 Pokok
SimbolDimensi
Massa M
Panjang L
Waktu T
Arus listrik I
Besaran Pokok
SimbolDimensi
Suhu
Jumlah Zat N
Intensitas J
Analisa Dimensi
Suatu besaran dapat dijumlahkan atau Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.sama.
Setiap suku dalam persamaan fisika harus Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.memiliki dimensi yang sama.
Contoh :
Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumusberikut ini :
yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengansatuan panjang per kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa per-samaan ini secara dimensional benar !
T lg2
Jawab :
Dimensi perioda [T] : T
Dimensi panjang tali [l] : LDimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2
: tak berdimensi
2LTL
T
T
Model
Peristiwa Alam
Eksperimen
Pengamatan
Pengukuran
Besaran Fisika
Kuantitas
Karakteristik Interaksiantar materi yang teramati
Teori
Konsep FisikaHukumFisika
Apakah yang diamati ?
Apakah yang diukur ?