BESARAN FISIKA &

SISTEM SATUAN

Ruang Lingkup Fisika

Partikel (atom)

Jagad raya

Dimanakah perbedaannya?

Dasar dari Fisika?

Model

PengamatanPeristiwa Alam

Eksperimen

Pengukuran Besaran FisikaApakah yang diukur ?

Pengukuran

Apa yang dilakukan sewaktu melakukan pengukuran? Misalnya mengukur panjang meja.

Tetapi sering dilakukan pengukuran terhadap besaran tertentu menggunakan alat ukur yang telah ditetapkan.

Misalnya, menggunakan mistar/ penggaris untuk mengukur panjang.

Pengukuran sebenarnya merupakan proses pembandingan nilai besaran yang belum diketahui dengan nilai standar yang sudah ditetapkan.

Pengukuran

Kuantitas(Hasil Pengukuran)

Alat Ukur

Penyajian

Nilai Satuan

Standar ukuran Sistem satuan

KalibrasiSistem Matrik SI

Contoh Alat Ukur Panjang

Mistar : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,5 mm.

Jangka sorong : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,1 mm.

Mikrometer : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,01 mm. 

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)

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).

Notasi Ilmiah

Pengukuran dalam fisika terbentang mulai dari ukuran partikel yang sangat kecil, sampai dengan ukuran yang sangat besar

Penulisan hasil pengukuran benda sangat besar, misalnya massa bumi kira-kira 6.000.000.000 000.000.000.000.000 kg atau hasil pengukuran partikel sangat kecil, misalnya massa sebuah elektron kira-kira 0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.911 kg memerlukan tempat yang lebar dan sering salah dalam penulisannya.

Untuk mengatasi masalah tersebut, dapat menggunakan notasi ilmiah atau notasi baku.Dalam notasi ilmiah, hasil pengukuran dinyatakan sebagai :

a, . . . x 10n

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

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 (1)

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.

Analisa Dimensi (2)

Analisa Dimensi (3)

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

Konversi Satuan

Ketika satuan tidak cocok, konversikan sehingga satuannya cocok (sama)

Ketidakpastian Pengukuran

Pada setiap pengukuran selalu muncul ketidakpastian Ketidakpastian selalu terbawa dalam perhitungan Dibutuhkan cara untuk menghitung ketidakpastian Aturan Angka Penting digunakan sebagai pendekatan

ketidakpastian hasil perhitungan

Angka Penting (1)

Angka penting adalah bilangan yang diperoleh dari hasil pengukuran yang terdiri dari angka-angka penting yang sudah pasti (terbaca pada alat ukur) dan satu angka terakhir yang ditafsir atau diragukan.

Angka Penting (2)

Semua digit yang tidak nol adalah angka penting Nol adalah angka penting ketika:

diantara digit yang bukan nol setelah koma dan angka penting yang lain

Contoh: 3.03 0.0031 4.0 x 101

1.70 x 102

Angka Penting (3)

Bila kita mengukur panjang suatu benda dengan mistar berskala mm (mempunyai batas ketelitian 0,5 mm) dan melaporkan hasilnya dalam 4 angka penting, yaitu 114,5 mm.

Jika panjang benda tersebut kita ukur dengan jangka sorong (jangka sorong mempunyai batas ketelitian 0,1 mm) maka hasilnya dilaporkan dalam 5 angka penting, misalnya 114,40 mm

Jika diukur dengan mikrometer sekrup (Mikrometer sekrup mempunyai batas ketelitian 0,01 mm) maka hasilnya dilaporkan dalam 6 angka penting, misalnya 113,395 mm.

Angka Penting (4)

Ini menunjukkan bahwa banyak angka penting yang dilaporkan sebagai hasil pengukuran mencerminkan ketelitian suatu pengukuran.

Makin banyak angka penting yang dapat dilaporkan, makin teliti pengukuran tersebut. Tentu saja pengukuran panjang dengan mikrometer sekrup lebih teliti dari jangka sorong dan mistar.

Satu angka terakhir adalah angka taksiran karena angka ini tidak bisa dibaca pada skala, tetapi hanya ditaksir diperkirakan.

A?

B?

Model

Peristiwa Alam

Eksperimen

Pengamatan

Pengukuran

Besaran Fisika

Kuantitas

Karakteristik Interaksiantar materi yang teramati

Teori

Konsep FisikaHukumFisika

Apakah yang diamati ?

Apakah yang diukur ?

Model, Teori & Hukum (1)

Model

merupakan sebuah bentuk sederhana dari suatu sistem yang sulit untuk dianalisis secara keseluruhan

Contoh: model partikel, model cahaya, model gas ideal gambaran atau pendekatan

Teori

teori lebih luas, lebih mendetail dan memberikan ramalan yang dapat diuji dan sering hasil pengujian memiliki ketepatan yang tinggi

Model, Teori & Hukum (2)

Hukum

pernyataan yang singkat tapi bersifat umum dalam menjelaskan perilaku alam.

pernyataan membentuk suatu persamaan

hukum-hukum ilmiah bersifat deskriptif bukan persuasif

pernyataan disebut hukum jika validitasnya telah teruji secara luas

jika terdapat informasi-informasi baru yang muncul maka hukum-hukum tertentu harus disesuaikan, bahkan harus dilenyapkan

Review Matematika

Trigonometri Vektor Sistem Koordinat