FISIKA DASAR

download FISIKA  DASAR

of 44

  • date post

    05-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    120
  • download

    11

Embed Size (px)

description

FISIKA DASAR. Silabi. Tujuan Instruksional Umum (TIU). Tujuan Instruksional Khusus (TIK). TUJUAN UMUM. Memberikan konsep-konsep dan prinsip-prinsip dasar fisika yang diperlukan untuk belajar fisika lebih lanjut atau ilmu pengetahuan lainnya. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of FISIKA DASAR

  • FISIKA DASARSilabiTujuan Instruksional Umum (TIU)Tujuan Instruksional Khusus (TIK)

  • TUJUAN UMUMMemberikan konsep-konsep dan prinsip-prinsip dasar fisika yang diperlukan untuk belajar fisika lebih lanjut atau ilmu pengetahuan lainnya.Memberikan ketrampilan dalam penyelesaian persoalan fisika dasar terutama dalam pemakaian kalkulus dasar sebagai alat bantu.

  • RENCANA KEGIATAN MINGGUANPENDAHULUAN FISIKA, PENGUKURAN DAN PENGENALAN VEKTORKINEMATIKA BENDA : KECEPATAN DAN PERCEPATAN BENDAGERAK 1 DIMENSI, GERAK LINEAR DAN GERAK ROTASIGERAK 2 DIMENSI, GERAK PELURU DAN GERAK MELINGKAR, GERAK RELATIFDINAMIKA BENDA : HUKUM NEWTONUSAHA DAN ENERGI, KEKEKALAN ENERGIMOMENTUM DAN IMPULS, KEKEKALAN MOMENTUM LINEARKINEMATIKA DAN DINAMIKA ROTASISTATIKA DAN DINAMIKA FLUIDA

  • BUKU ACUANSerway, Reymond A, Physics for Scientist and Engineers with Modern Physics, 2nd Ed.; Saunders, 1986Nolan, Peter J., 1993, Fundamentals of College Physics, Wm. C. Brown Publisher, Melbourne, Australia. Giancoli, Douglas C, Physics for Scientist and Engineers, 2nd Ed., Prentice Hall, 1988.Ohanian, Hans C., Physics, 2nd Ed, Norton, 1989.

  • 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). Apakah Fisika Itu ?

  • RUANG LINGKUP ILMU FISIKA

    Definisi Ilmu Fisika : Ilmu fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala alam yang tidak hidup serta interaksi dalam lingkup ruang dan waktu.Dalam bahasa Yunani ilmu fisika disebut dengan physikos yang artinya alamiah.Orang yang mempelajari ilmu fisika adalah mengamati perilakudan sifat materi dalambidang yang beragam,mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisikapartikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.

  • Ilmu Fisika juga berkaitan erat dengan matematika karena banyak teori fisika dinyatakan dalam notasi matematis. Perbedaannya adalah fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia material.Aplikasi ilmu fisika banyak diterapkan pada bidang lain, misalnya : Geofisika, Biofisika, Fisika-kimia, Ekonofisika, dsb.

  • Teori utama dalam ilmu Fisika1. Mekanika Klasik :Hukum Newton, Mekanika Lagrangian, Mekanika Hamiltonian, Dinamika fluida, Mekanika kontinuum.2. Elektromagnetik :Elektrostatik, Listrik, Magnetik, dan Persamaan Maxwell.3. Mekanika Kuantum : Persamaan Schrodinger dan Teori medan kuantum.4. Relativitas : Relativitas khusus dan umum.

  • Bidang utama dalam Fisika1. Astrofisika : Kosmologi, Ilmu planet, Fisika plasma, BigBang, Inflasi kosmik, Relativitas umum, Hukum gravitasi universal.2. Fisika atom, molekul dan optik3. Fisika partikel :Fisika Akselerator dan Fisika nuklir.4. Fisika benda kondensasi :Fisika benda padat, Fisika material, Fisika polimer dsb.

  • Perilaku partikel di dalam ruang dari waktu ke waktu, termasuk bagaimana mereka berinteraksi satu sama lain.Interaksi Gravitasi Elektromagnet Lemah KuatPERISITIWA ALAM

  • FisikaKlasikKuantum(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 partikelruang dan waktu merupakan satu kesatuan

  • Perangkat Keilmuan FisikaDiskripsi keadaan dan InteraksiModel InteraksiDiskripsi MakroskopikDiskripsi MikroskopikMekanikaTermodinamikaGelombangMekanika KuantumMekanika StatistikInteraksi gravitasiInteraksi elektromagnetikInteraksi kuatInteraksi lemahKajian Keilmuan FisikaStruktur materiGejala AlamSistem AlamSistem RekayasaSistem LainInteraksi FundamentalZat padatMolekulAtomIntiPartikel ElementerdllCahayaAkustikdll.BumiAtmosferKehidupan, dll.Reaktor nuklir, dll.Teknik-Teknik EksperimentaljalinanSTRUKTUR KEILMUAN FISIKA

  • Metode IlmiahPengamatan terhadapPeristiwa alamHipotesaEksperimenTidakCocokTeoriPrediksiHasil positifHasil negatif Perbaiki teoriUji prediksi

  • BESARAN FISIKA DANSISTEM SATUAN

  • ModelPengamatan Peristiwa AlamEksperimenPengukuranBesaran FisikaApakah yang diukur ?

  • PengukuranKuantitas(Hasil Pengukuran)Alat UkurPenyajianHargaSatuanStandar ukuranSistem satuanKalibrasiSistem MatrikSI

  • Besaran FisikaKonseptualMatematisBesaran PokokBesaran TurunanBesaran SkalarBesaran 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)MassaPanjangWaktuArus listrikSuhuJumlah ZatIntensitasSatuan (dalam SI)kilogram (kg)meter (m)sekon (s)ampere (A)kelvin (K)mole (mol)kandela (cd)

  • SISTEM MATRIK DALAM SIFaktorAwalanSimbol1018exa-E1015peta-P1012tera-T109giga-G106mega-M103kilo-k102hekto-h101deka-daFaktorAwalanSimbol10-1desi-d10-2senti-c10-3mili-m10-6mikro-m10-9nano-n10-12piko-p10-15femto-f10-18ato-a

  • Definisi standar besaran pokokPanjang - meter :Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.Massa - kilogram :Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.Waktu - sekonSatu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state).

  • Besaran TurunanContoh : Kecepatanpergeseran yang dilakukan persatuan waktusatuan : meter per sekon (ms-1) Percepatanperubahan kecepatan per satuan waktusatuan : meter per sekon kuadrat (ms-2) Gayamassa kali percepatansatuan : newton (N) = kg m s-2

  • DimensiDimensi 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 PokokSimbol DimensiMassaMPanjangLWaktuTArus listrikIBesaran PokokSimbol DimensiSuhuQJumlah ZatNIntensitasJ

  • Analisa DimensiSuatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.

  • Contoh :Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumusberikut ini :

    yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengan satuan panjang per kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa per- samaan ini secara dimensional benar !Jawab :Dimensi perioda [T] :TDimensi panjang tali [l] :LDimensi percepatan gravitasi [g] :LT-2p : tak berdimensi

  • VEKTOR2.1

  • Sifat besaran fisis :SkalarVektor Besaran SkalarBesaran yang cukup dinyatakan oleh besarnya saja (besar dinyatakan oleh bilangan dan satuan).

    Contoh: waktu, suhu, volume, laju, energiCatatan: skalar tidak tergantung sistem koordinat Besaran VektorBesaran yang dicirikan oleh besar dan arah.2.22.1BESARAN SKALAR DAN VEKTORContoh: kecepatan, percepatan, gayaCatatan: vektor tergantung sistem koordinat

  • Gambar:Titik P : Titik pangkal vektorTitik Q: Ujung vektorTanda panah: Arah vektorPanjang PQ = |PQ| : Besarnya (panjang) vektor2.3Catatan:Untuk selanjutnya notasi vektor yang digunakan huruf tebalNotasi VektorA Huruf tebalPakai tanda panah di atasA Huruf miringBesar vektor A = A = |A| (pakai tanda mutlak)2.2PENGGAMBARAN DAN PENULISAN (NOTASI) VEKTOR

  • a.Dua vektor sama jika arah dan besarnya samaA = Bb.Dua vektor dikatakan tidak sama jika:1.Besar sama, arah berbeda2.Besar tidak sama, arah sama3.Besar dan arahnya berbeda2.4

  • 2.3OPERASI MATEMATIK VEKTOROperasi jumlah dan selisih vektorOperasi kali2.3.1 JUMLAH DAN SELISIH VEKTOR

    Metode:

    Jajaran GenjangSegitigaPoligonUraian1. Jajaran GenjangR = A + BBesarnya vektor R = | R | =2.5Besarnya vektor A+B = R = |R| =cos22ABBA++Besarnya vektor A-B = S = |S| =cos2ABBA-+222

  • 2.62. Segitiga3. Poligon (Segi Banyak)

  • AyByAxBxABYXVektor diuraikan atas komponen-komponennya (sumbu x dan sumbu y)A = Ax.i + Ay.j ;B = Bx.i + By.jAx = A cos ;Bx = B cos Ay = A sin ;By = B sin Besar vektor A + B = |A+B| = |R||R| = |A + B| =Arah Vektor R (terhadap sb.x positif) = tg =2.74. Uraian =arc tg Ry = Ay + ByRx = Ax + Bx

  • 1.Perkalian Skalar dengan Vektor2.Perkalian vektor dengan VektorPerkalian Titik (Dot Product)Perkalian Silang (Cross Product)1.Perkalian Skalar dengan Vektor Hasilnya vektorC = k Ak: SkalarA: VektorVektor C merupakan hasil perkalian antara skalar k dengan vektor ACatatan:Jika k positif arah C searah dengan AJika k negatif arah C berlawanan dengan A2.82.3.2 PERKALIAN VEKTOR

  • 2.Perkalian Vektor dengan VektorPerkalian Titik (Dot Product)Hasilnya skalarA B= C C = skalar2.9Besarnya : C = |A||B| Cos A = |A| = besar vektor AB = |B| = besar vektor B = sudut antara vektor A dan B

  • 2.10Catatan :

    Jika A dan B saling tegak lurus A B = 0Jika A dan B searah A B = A BJika A dan B berlawanan arah A B = - A B

  • Perkalian Silang (Cross Product)Catatan : Arah vektor C sesuai aturan tangan kananBesarnya vektor C = A x B = A B sin 2.11Hasilnya vektorSifat-sifat : Tidak komutatif A x B B x AJika A dan B saling tegak lurus A x B = B x AJika A dan B searah atau berlawan arah A x B = 0

  • 2.4VEKTOR SATUANVektor yang besarnya satu satuanDalam koordinat Cartesian (koordinat tegak)ZYXjkiAArah sumbu x:Arah sumbu y:Arah sumbu z:2.12 Notasi

  • 2.13 Sifat-sifat Perkalian Titik (Dot Product) Vektor Satuan Sifat-sifat Perkalian silang (Cross Product) Vektor Satuan

  • 1. Lima bu