1/28/2011

1

Besaran dan Satuan

1. Besaran Pokok

dan Turunan

2. Konversi Satuan

3. Besaran Vektor dan Skalar

4. Alat Ukur Dasar

Disampaikan oleh:

Sabar Nurohman, M.Pd

---BESARAN 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

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.

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

6 Intensitas Cahaya Candela cd j

7 Jumlah Zat Mole mol N

NO Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi

1 Sudut Datar Radian rad -

2 Sudut Ruang Steradian sr -

7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)

Besaran Pokok Tak Berdimensi

Dimensi Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok.

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. Setiap suku berdimensi sama

- Guna Dimensi : Contoh :

a. Tidak menggunakan nama khusus

NO Besaran Satuan Lambang

1 Gaya Newton N

2 Energi Joule J

3 Daya Watt W

4 Frekuensi Hertz Hz

NO Besaran Satuan

1 Kecepatan meter/detik

2 Luas meter 2

b. Mempunyai nama khusus

Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok.

1/28/2011

2

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 waktu

kecepatan waktu

Jika usaha adalah besarnya gaya (F)

yang bekerja untuk memindahkan

benda sejauh (s) atau W = FS, analisislah dimensi besaran usaha, lalu

bandingkan dengan dimensi energi

kinetik dan Energi Potensial! Apa kesimpulan Anda?

1/28/2011

3

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

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

Merubah satuan satuan suatu besaran

1 m = 100 cm

--Konversi Satuan--

KILO

1000

Units HECTO

100

Units

DEKA

10

Units DECI

0.1

Unit CENTI

0.01

Unit MILLI

0.001

Unit

Meters

Liters

Grams

Ladder Method

How do you use the ladder method?

1st Determine your starting point.

2nd Count the jumps to your ending point.

3rd Move the decimal the same number of

jumps in the same direction.

4 km = _________ m

1

2 3

How many jumps does it take?

Starting Point Ending Point

4. 1

__. 2

__. 3

__. = 4000 m

Example Metric conversion

How many milligrams are in a kilogram?

mgg

mg

kg

gkg

mgg

gkg

000,000,11000

1

10001

10001

10001

=

=

=

Dimensional Analysis Lining up conversion factors:

1 in = 2.54 cm

2.54 cm 2.54 cm

1 in = 2.54 cm

1 in 1 in

= 1

1 =

Line Mole Method

Process to convert from one unit to another

Example: Convert 3.00 m to inch:

? = 3.00 m 100 cm 1 in 1 m 2.54 cm

ANSWER = 118 in

5

1/28/2011

4

Line Mole Method

Process to convert from one unit to another

Example: Convert 3.00 m/s to m/hr:

? = 3.00 m 60 s 60 min s min hr

ANSWER = 10,800 m/hr

6

Try these conversions using the ladder method.

1000 mg = _______ g 1 L = _______ mL 160 cm = _______ mm

14 km = _______ m 109 g = _______ kg 250 m = _______ km

Conversion Practice

Compare using , or =.

56 cm 6 m 7 g 698 mg

Write the correct abbreviation for each metric unit.

1) Kilogram _____ 4) Milliliter _____ 7) Kilometer _____

2) Meter _____ 5) Millimeter _____ 8) Centimeter _____

3) Gram _____ 6) Liter _____ 9) Milligram _____

Try these conversions, using the ladder method.

10) 2000 mg = _______ g 15) 5 L = _______ mL 20) 16 cm = _______ mm

11) 104 km = _______ m 16) 198 g = _______ kg 21) 2500 m = _______ km

12) 480 cm = _____ m 17) 75 mL = _____ L 22) 65 g = _____ mg

13) 5.6 kg = _____ g 18) 50 cm = _____ m 23) 6.3 cm = _____ mm

14) 8 mm = _____ cm 19) 5.6 m = _____ cm 24) 120 mg = _____ g

Metric Conversion Challenge

Sebuah balok memiliki panjang 20 mm, tinggi 15 mm, dan lebar 14 mm. Volume balok dalam m3 adalah .

Besar massa jenis raksa ialah 13,6 gram/cm3. Dalam satuan Sistem Internasional (SI) besarnya adalah .

Volume zat cair dalam percobaan kimia biasanya diukur dengan gelas ukur yang satuannya dalam cc (1 cc = 1 mL). Berapa m3 terdapat dalam zat cair dengan volume 2.000 cc?

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Berapa kecepatan mobil tersebut jika dinyatakan dalam m/s?

Massa jenis suatu fluida adalah 1,0 g/cm3. Jika dinyatakan dalam kg/m3, berapakah nilai massa jenis fluida tersebut? VECTOR & SCALAR

QUANTITIES

1/28/2011

5

Characteristics of a Scalar Quantity

Only has magnitude

Requires 2 things:

1. A value

2. Appropriate units

Ex. Mass: 5kg

Temp: 21 C

Speed: 65 mph

Characteristics of a Vector

Quantity

Has magnitude & direction

Requires 3 things:

1. A value

2. Appropriate units

3. A direction!

Ex. Acceleration: 9.8 m/s2 down

Velocity: 25 mph West

More about Vectors

A vector is represented on paper by an arrow

1. the length represents magnitude

2. the arrow faces the direction of motion

Understanding Vector

Directions To accurately draw a given vector, start at the

second direction and move the given degrees to the

first direction. N

S

E W

30 N of E

Start on the East origin and turn 30

to the North

Graphical Representation

Practice

5.0 m/s East

(suggested scale: 1 cm = 1 m/s)

300 Newtons 60 South of East

(suggested scale: 1 cm = 100 N)

0.40 m 25 East of North

(suggested scale: 5 cm = 0.1 m)

Graphical Addition of Vectors

(cont.)

5 Km

3 Km

Scale: 1 Km = 1 cm

Resultant Vector (red) = 6

cm, therefore its 6 km.

1/28/2011

6

Vector Addition Example #1

Use a graphical representation to solve the following: A hiker walks 1 km west, then 2 km south, then 3 km west. What is the sum of his distance traveled using a graphical representation?

Vector Addition Example #1

(cont.)

Answer = ????????

Mathematical Addition of

Vectors

Vectors in the same direction:

Add the 2 magnitudes, keep the direction the same.

Ex. + =

3m E 1m E 4m E

Mathematical Addition of

Vectors

Vectors in opposite directions

Subtract the 2 magnitudes, direction is the

same as the greater vector.

Ex.

4m S + 2m N = 2m S

Subtraction of Vectors (cont.)

Ex. = Vector #1: 5 km East

Vector #2: 4 km North

4 km N (v2)

5 km W (-v1)

I know it seems silly, but trust me

on this one!!!

Component Method of Vector

Addition

Treat each vector separately:

1. To find the X component, you must:

Ax = Acos

2. To find the Y component, you must:

Ay = Asin

3. Repeat steps 2 & 3 for all vectors

1/28/2011

7

Component Method (cont.)

4. Add all the X components (Rx)

5. Add all the Y components (Ry)

6. The magnitude of the Resultant Vector is

found by using Rx, Ry & the Pythagorean