Fisika Dasar IUniversitas Pamulang2008/2009Oleh : Hery Adrial,Drs.MT

1PENGUKURAN DAN KESALAHAN

Apakah Fisika Itu ?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).

METODE ILMIAHPengamatan terhadapPeristiwa alamTidakCocokHasil negatif Hasil positif

PENGUKURANApakah yang diukur ?Alat Ukur

Besaran Fisika besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok hanya memiliki nilaimemiliki nilai dan arahKLASIFIKASI BESARAN FISIKA

BESARAN DAN SATUANBesaran sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan secara kuantatifSatuan besaran yang bernilai satu, dan dipakai sebagai standard dalam pengukuran.Pengukuran membandingkan suatu besaran dengan satuannya

Besaran Pokok (dalam SI)Satuan (dalam SI)BESARAN POKOK

SISTEM MATRIK DALAM SI

Panjang - 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). DEFINISI STANDAR BESARAN POKOK

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

DimensiBesaran PokokSimbol Dimensi

ANALISA DIMENSIPerioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumus berikut ini :

yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengan satuan panjang per kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa persamaan ini secara dimensional benar !Jawab :Dimensi perioda [T] :TDimensi panjang tali [l] :LDimensi percepatan gravitasi [g] :LT-2p : tak berdimensiContoh :Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.

KESALAHAN DALAM PENGUKURANPengukuran : proses pembandingan nilai besaran yang belum diketahui dengan nilai standar yang sudah ditetapkan Kesalahan pengukuran (error) : derajad penyimpangan suatu hasil pengukuran terhadap nilai yang diharapkanPersentase Kesalahan :Akurasi :Persentase Akurasi : a = 100% - persentase kesalahan = A x 100

KESALAHAN DAN PRESISIResolusi : perubahan terkecil suatu variabel yang diukur yang masih dapat terukur oleh alat ukur

ANGKA SIGNIFIKANMistar batas ketelitian 0,1 cmContoh : 17,3 cm atau 4,5 cm(17,3 cm)x(4,5 cm) = 77,85 cm2(17,3 cm)/(4,5 cm) = 3,84444444444444444 cm2Penjumlahan dan pengurangan mengikuti jumlah angka desimal terkecil128 + 5,35 = 128,351,0001 + 0,003 + 2,0004 = 3,004Pembulatan : > 5 dibulatkan ke atas < 5 dibulatkan ke bawah = 5 dibulatkan ke genap terdekat

2vektor

KONSEP DASAR VEKTOR

Ruang dan Waktu bersifat kontinu. Dalam mekanika, suatu kejadian terjadi di suatu titik tertentu dalam ruang dan pada saat tertentu. Disamping itu, ruang bersifat euclidean dan waktu bersifat sinkron bagi semua pengamat (mekanika Newtonian tidak mengenal adannya batas ketepatan dalam menentukan posisi dan ketepatan suatu obyek)Massa Titik massa / partikel adalah sesuatu yang mempunyai massa tetapi dianggap tidak mempunyai volume.Konsep massa sebagai massa inersial (ukuran kelembaman benda, konsep hukum II Newton) dan massa yang berinteraksi (ukuran kekuatan dalam menimbulkan medan gaya gravitasi, konsep hukum gravitasi umum Newton) secara umum adalah sama

VEKTOR POSISI DAN KERANGKA ACUANVektor Posisi Posisi titik dimana suatu kejadian terjadi dinyatakan dengan vektor jarak dari titik asal ke titik tersebut. Kerangka Acuan Suatu kerangka yang digunakan untuk menyatakan posisi suatu titik dalam ruang. Dalam banyak hal, digunakan tiga garis sumbu (X,Y,Z) yang saling berpotongan tegak lurus di titik asal, disebut sistem Koordinat Kartesian. Kebutuhan akan kerangka acuan ini menunjukkan bahwa posisi bersifat relatif, artinya terhadap mana posisi titik tersebut diacukan.

VEKTORBesaran vektor : besaran yang dicirikan oleh besar/harga dan arahContoh : vektor posisi, vektor kecepatan, vektor percepatan,dllPenyajian Vektor : = vektor satuan yang menyatakan arah

Dalam uraian/komponen sistem koordinat Kartesian:

VEKTOR dan SKALARSkalarsimbol: AKuantitas yang hanya memiliki besaran saja.memenuhi aljabar biasaVektorsimbol: A atau Kuantitas yang memiliki besaran dan arahmemenuhi aljabar vektorDiagram: Gambar panahPanjang panah: besarnya vektorArah panah: Arah vektor

KOMPONEN SEBUAH VEKTORAda 2 cara menyatakan vektor A 1. A=Ax + Ay2.

Vektor A dengan komponen2 vektor Ax dan Ay yang saling tegaklurus.Komponen skalarnya: Ax=A cos q Ay=A sin q

KOMPONEN SEBUAH VEKTOR (lanjutan) Arah komponen vektor tergantung pada arah sumbu2 yang digunakan sbg acuan.A =Ax + Ayatau

A =Ax + Ay

PENJUMLAHAN VEKTOR TAIL-TO-HEADR=A+BBesar dan arahvektor diukurlangsung.

PENGURANGAN VEKTOR1. Sebuah vektor jika dikalikan -1, besarnya tetap tetapi arahnya berbalik 180 derajad.2. Pengurangan vektor berdasarkan operasi penjumlahan vektor.

PENJUMLAHAN VEKTOR BERDASARKAN KOMPONENNYAC = A + BCx = Ax + BxCy = Ay + By

VEKTOR SATUANVektor dapat dituliskan dalam vektor-vektor satuan. Sebuah vektor satuan mempunyai magnitudo/ukuran yang besarnya sama dengan satu (1). Vektor satuan dalam sistem koordinat kartesis dinyatakan dengan i, j dan k yang saling tegaklurus.

xyzijkVektor A dapat ditulis:A

PENJUMLAHAN VEKTOR

Pembagian Ruas GarisTitik P membagi ruas garis ABdengan perbandingan m : nBila P di dalam AB, maka AP dan PB mempunyai arah yang sama, sehingga m dan n tandanya sama

APBBila P di luar AB, maka AP dan PB mempunyai arah yang berlawanan,sehingga m dan n tandanya berbedaAP : PB = m : (-n)m-n

Contoh 1:Ruas garis PQ dibagi menjadi lima bagian yang sama oleh titik-titik A, B, C, dan D.Hitunglah nilai-nilai perbandingan PA : PD b. PB : BQc. AQ : QD d. AC : QPJawaban:

Pembagian Dalam Bentuk VektorOBAPpabnma , b dan p ber-turut-turut adalahvektor posisi titikA, B dan P.Titik P membagigaris AB denganperbandingan m : n, makavektor p = .

Contoh 2OBAPpab13a , b dan p ber-turut-turut adalahvektor posisi titikA, B dan P.Titik P membagigaris AB denganperbandingan 3 : 1, makavektor p = .

Contoh 3Titik P membagi ruas garis AB di luardengan perbandingan AP : PB = 9 : 4 Jika titik A(4,3,1) dan B(-6,-8,1),maka koordinat titik P adalah.Jawab: AP : PB = 9 : (-4), karena P di luar AB maka

Jadi titik P adalah (-14,12,1)

Contoh 4P adalah titik (-1,1,3), Q adalah (2,0,1) dan R adalah(-7,3,7). Tunjukan bahwaP, Q dan R segaris (kolinear), danTentukan perbandingan dari PQ : QRJawab: PQ = q p =

QR = r q =

PQ = q p =

QR = r q =

QR = 3PQ, terbukti P, Q dan R segaris denganperbandingan PQ : QR = 1 : 3

Contoh 5Titik A(3,2,-1), B(1,-2,1) danC(7,p -1,-5) segaris untuk nilai p =.Jawab: Segaris: AB = kBC b c = k(c b)

-2 = 6k k = - -4 = k(p + 1)

-4 = k(p + 1) -4 = - (p + 1), ruas kiri & kanan di kali -3 12 = p + 1 Jadi p = 11

PERKALIAN VEKTORPerkalian titikA.B = AB cos A.B = AxBx + AyBy + AzBzPerkalian SilangC = A x BC = AB sin Cx = AyBz AzByCy = AzBx AxBzCz = AxBy AyBz

CBAqBAq

PERKALIAN VEKTORPerkalian Dot :

Hasil Kali Skalar Dua VektorabDefinisi:a.b = |a||b|cos adalah sudutantara vektor adan b

Contoh 6|a| = 460Jika |a| = 4, |b| = 6.sudut antara keduavektor 60. maka a.b = .Jawab:a.b = |a||b|cos = 4.6. cos 60 = 24. = 12 |b| = 6

Contoh 7|a| = 5Jika |a| = 5, |b| = 2.sudut antara keduavektor 90. maka a.b = .Jawab:a.b = |a||b|cos = 5.2. cos 90 = 10.0 = 0 |b| = 2

Jika a = a1i +a2j + a3k dan b = b1i + b2j +b3k makaHasil Kali Skalar Dua Vektordirumuskan dengan

a.b =a1b1 + a2b2 + a3b3

Contoh 8Jika a = 2i + 3j + k dan b = 5i -j + 4k maka hasil kali skalar a.b = ....Jawab:a.b = a1b1 + a2b2 + a3b3 = 2.5 + 3.(-1) + 1.4 = 10 3 + 4 = 11

Contoh 9Jika a = 2i + 3j + k dan b = 5i -j + 4k maka hasil kali skalar b.a = ....Jawab:b.a = b1a1 + b2a2 + b3a3 = 5.2 + (-1).3 + 4.1 = 10 3 + 4 = 11

Sifat-sifat Perkalian Skalara.b = b.ak(a .b) = ka.b = kb.aa.a = |a|a.(b c) = a.b a.c a.b = 0 jika dan hanya jika a b

Contoh 10Jika a = -2i + 3j + 5k , b = 3i -5j + 4k dan c = -7j + k maka a(b c) = ....Jawab:a.(b c) = a.b a.ca.b = (-2)3 + 3(-5) + 5.4 = -6 15 + 20 = -1

a = -2i + 3j + 5k , b = 3i -5j + 4k c = -7j + k a.(b c) = a.b a.ca.b = -1a.c = (-2).0 + 3(-7) + 5.1 = 0 21 + 5 = -16a.b a.c = -1 (-16) = 15Jadi a.(b c) = 15

Contoh 11Jika vektor a dan b membentuksudut 60 , |a| = 4, dan |b| = 3, maka a.(a + b) = . Jawab:a.(a + b) = a.a + a.b = |a| + |a|. |b| cos 60 = 16 + 12. = 16 + 6 = 22

Contoh 12Dua vektor u = dan v =

saling tegak lurus. Nilai x yangmemenuhi adalah.Jawab: u v u.v = 0 = 0

u v u.v = 0 = 0

(-6).0 + 3.x + (-2)(-3) = 00 + 3x + 6 = 0 3x = -6 . Jadi x = -2

Contoh 13Dua vektor a = dan b =

dan vektor (a + m.b) tegak lurus. vektor a. Nilai m adalah.Jawab: (a + mb) a (a + mb).a = 0

a = dan b =

(a + mb).a = 0 a.a + mb.a = 0a2 + m(b.a) = 0(9)2 + m(8 10 16) = 09 - 18m = 0 m = -

Dengan rumus hasil kali skalardua vektor, kita dapat menentukanbesar sudut antara dua vektor.

Dari a.b = |a||b|cos, kita peroleh

Tentukan besar sudut antaravektor a = 2i + j - 2k danvektor b = -j + kJawab:Contoh 14

cos = -2Jadi = 135

Diketahui titik-titik A(3,2,4), B(5,1,5)dan C(4,3,6). AB wakil dari u danAC wakil dari v . Kosinus sudutyang dibentuk oleh vektor u dan vadalah.Jawab: misal sudut antara u dan v adalah Contoh 15

u = AB = b a =

v = AC = c a =

cos(u,v) =

Jadi kosinus sudut antara u dan v =

Contoh 16Diketahui |a|=2 ;|b|=3, dan b.(a + b) =12. Besar sudut antaravektor a dan b adalah.Jawab: b.(a + b) =12 b.a + b.b = 12 |b|.|a| cos (a,b) + |b| = 12 3.2.cos (a,b) + 3 = 12

3.2.cos (a,b) + 3 = 126.cos (a,b) + 9 = 126.cos (a,b) = 12 96.cos (a,b) = 3 cos (a,b) = (a,b) = 60Jadi besar sudut antara a dan badalah 60

Contoh 17Diketahui |a|=6;(a b)(a + b) =0 a.(a b) =3. Besar sudut antaravektor a dan b adalah.Jawab: (a b)(a + b) = 0 a.a + a.b b.a b.b = 0 |a| - |b| = 0 |a| = |b| |a| = |b| = 6

a.(a b) = 3 a.a + a.b = 3 |a| + |b|.|a| cos (a,b)= 3 6 + 6.6.cos (a,b) = 3 6 - 6.cos (a,b) = 3

6 - 6.cos (a,b) = 3 - 6.cos (a,b) = 3 6 - 6.cos (a,b) = -3 cos (a,b) = (a,b) = Jadi besar sudut antara vektor a dan vektor b adalah

Perkalian Kros

DIFERENSIAL VEKTOR Suatu besaran (termasuk vektor) fungsi besaran yang lain, sehingga dapat dideferensialkan terhadap variabelnya.

Operator Del atau Nabla

Operator ini dapat dioperasikan pada fungsi skalar maupun fungsi vektor.

Pengoperasian operator nabla pada fungsi skalar S(x,y,z)

Pengoperasian operator nabla pada fungsi vektor :

3Kinematika

KinematikaMempelajari tentang gerak benda tanpa memperhitungkan penyebab gerak atau perubahan gerak. Asumsi bendanya sebagai benda titik yaitu ukuran, bentuk, rotasi dan getarannya diabaikan tetapi massanya tidak(Sarojo, 2002)Pengertian dasar dari kinematika benda titik adalah pengertian lintasan hasil pengamatan gerakKeadaan gerak ditentukan oleh data dari posisi (letak) pada setiap saat

KINEMATIKA Manfaat - Perancangan suatu gerak: Jadwal kereta, pesawat terbang, dll Jadwal pits stop pada balapan F1, pengaturan lalu lintas - Untuk memprediksi terjadinya suatu peristiwa Gerhana bulan, gerhana matahari, awal bulan puasa -Model (analogi) bagi fenomena lain di luar ruang lingkup fisika. Pertumbuhan tanaman, pertumbuhan penduduk, pertumbuhan ekonomi dll.

KINEMATIKA (lanjutan) Analogi kinematika pada bidang lain: Sebuah bis melintasi motor patroli yang sedang diam dengan ugal-ugalan di sebuah jalan dengan kelajuan 80 km/jam. Segera motor patroli ini mengejar bis tersebut. Tentukan percepatan mobil patroli agar bis bisa tersusul dalam selang waktu 5 menit. Jumlah penduduk Indonesia sekitar 220 juta dengan pertumbuhan 5% pertahun. Produksi gula dalam negri hanya dapat memenuhi 70% dari kebutuhan dalam negri. Tentukan pertumbuhan produksi gula dalam negeri agar dalam jangka waktu 3 tahun dapat terpenuhi swasembada gula Kedua persoalan itu setara.

Gerak yang dipelajariGerak 1 dimensi lintasan berbentuk garis lurusGerak lurus berubah beraturan (GLBB)Gerak lurus berubah tidak beraturanGerak lurus beraturan (GLB)Gerak 2 dimensi lintasan berada dalam sebuah bidang datarGerak melingkarGerak parabolaGerak 3 dimensi lintasan berada dalam ruang (tidak dibahas)Gerak Relatif

Besaran fisika dalam studi KinematikaPerpindahan (displacement)Kecepatan (velocity)Percepatan (accelaration)

KERANGKA ACUAN Jika kita tanyakan pada dua mahasiswa berbeda di ruang ini berapa jarak anda dari papan tulis, maka kemungkinan kita mendapatkan jawaban yang berbeda. Hal ini karena kerangka acuan yang dipakai berbeda. Secara umum harga besaran-besaran fisis tergantung dari pemilihan kerangka acuan pengamat Dalam mempelajari kinematika (bagian fisika lainnya) kerangka acuan perlu ditetapkan untuk menghindari kesalahan sistematis yang terjadi karena pemakaian kerangka yang berbeda.

KERANGKA ACUAN (lanjutan) Dalam fisika biasanya dipakai suatu set sumbu koordinat untuk menggambarkan kerangka acuan yang dipakai Pemilihan kerangka acuan tergantung pada situasi. Dipilih yang memudahkan kita untuk menyelesaikan masalah: Matahari: kerangka acuan untuk gerak planit Inti: kerangka acuan untuk gerak elektron pada atom

PERPINDAHAN Perpindahan dan kecepatan merupakan besaran- besaran vektor Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan posisi sebuah objek Contoh: perhatikan gerak benda A dari x1 ke x2 pada tayangan berikut ini: Panjang lintasan yang ditempuh: 60 m Perpindahan : 40 m ke kanan 40 m 10 m O x1 x2

PerpindahanPerpindahan (displacement) letak sebuah titik vektor posisi, yaitu vektor yang dibuat dari titik acuan ke arah titik tersebut 2D 3D Perpindahan

Kecepatan (velocity)Kecepatan (velocity)Kecepatan rata-rata

Kecepatan sesaat

KECEPATAN Kecepatan didefinisikan sebagai perpindahan dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan tersebut x x x 2 1 v = = Kecepatan rata-rata: t t t 2 1 Jika pada contoh gerak tadi diperlukan waktu 10 sekon untuk berpindah dari x1 ke x2 : x 40 m v = = = 4 m/s t 10 s 40 m 10 m O x1 x2

Contoh 1 Pada suatu lintasan lurus, seorang pelari menempuh jarak 100 m dalam 10 s, kemudian berbalik dan berjoging sejauh 50 m ke arah titik awal selama 20 s. Berapakah kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata untuk seluruh perjalanannya?

KELAJUAN Kelajuan dan kecepatan adalah dua kata yang sering tertukar. Kelajuan berkaitan dengan D vs = t panjang lintasan yang ditempuh dalam interval waktu tertentu. Ingat kelajuan Kelajuan merupakan besaran itu skalar, kecepatan itu skalar vektor Contoh: sebuah bis menempuh perjalanan dari Bandung ke Bogor yang panjang lintasannya 120 km dalam waktu 4 jam. Maka laju rata-rata bis tersebut adalah 30 km/jam. v =D / t

Contoh 2 Sebuah mobil menempuh jarak 60 km pertama dalam 2 jam dan 60 km berikutnya dalam 3 jam. Maka kelajuan rata-rata mobil tersebut adalah: A. 25 km/jam B. 24 km/jam C. 23 km/jam D. 22 km/jam E. 21 km/jam JAWAB : B (Soal UTS Fisika TPB semerter I tahun 2005/2006)

Contoh 3 Seseorang mengendarai mobil dari Bogor ke Bandung menempuh jarak 120 km. 60 km pertama dilalui dengan kelajuan rata- rata 40 km/jam sedangkan 60 km kedua dengan kelajuan rata-rata 60 km/jam. Berapakah kelajuan rata-rata untuk seluruh perjalanan? Apakah 50 km/jam?

PERCEPATAN Percepatan adalah perubahan kecepatan persatuan waktu (laju kecepatan). Hubungan percepatan dengan waktu memiliki analogi dengan hubungan kecepatan waktu. v v v 2 1 a = = Percepatan rata-rata: t t t 2 1 Perlambatan juga merupakan percepatan tapi arahnya berlawanan dengan arah kecepatan.

Percepatan (accelaration)Percepatan (accelaration)Percepatan rata-rata

Percepatan sesaat

GERAK LURUS BERATURAN Sebuah benda melakukan gerak lurus beraturan (GLB) jika ia bergerak dalam lintasan lurus dengan kecepatan konstan. Jarak, s yang ditempuh selama waktu, t tertentu adalah s = v t Apakah benda yang jatuh bebas Sebuah kereta TGV Perancis merupakan GLB? yang bergerak konstan 200 m/s dalam lima detik menempuh jarak 1 km!

FORMULASI GLB x = x + vt t 0 t : waktu (berubah) x : posisi awal (tidak berubah) 0 v : kecepatan (tidak berubah besar maupun arahnya) x : posisi pada saat t (berubah bergantung waktu) t

Gerak Lurus BeraturanGerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu sama besar, dan arah gerak tetap.

Kecepatan rata-rata sama dengan kecepatan sesaat

Kurva x vs t untuk GLB Waktu (s) 0 1 2 3 4 5 Posisi (m) 2 5 8 11 14 17 x (m) Tinjau gerak dari t=1 sampai t=4 20 Kemiringan kurva: 15 x 9 m v = = = 3 m/s t 3 s 10 x = 9 m 5 Untuk GLB kemiringan kurva t = 3 s posisi vs waktu adalah tetap 0 1 2 3 4 5 t (s)

Kurva v vs t untuk GLB Waktu (s) 0 1 2 3 4 5 Kecepatan (m/s) 3 3 3 3 3 3 v (m/s) Tinjau gerak dari t=1 sampai t=4 4 Perpindahan dari waktu t=1s 3 sampai t=4s adalah luas bagian di bawah kurva v vs t : 2 x = x(4) - x(1) = 9 m 1 0 1 2 3 4 5 t (s)

RANGKAIAN BEBERAPA GLB Waktu (s) 0 1 2 3 4 5 6 Posisi (m) 2 5 8 10 12 16 20 x (m) Tinjau gerak dari t=4 sampai t=6 20 x v = = 4 m/s 8m 15 t 2s 4m 10 2s Kecepatan rata-rata dalam selang waktu t = 0 s/d t = 5 s: 5 6m x x ( 5 ) x ( 0 ) 16 m 2 m 2s v = = = = 2 , 8 m/s t 5 s 5s 0 1 2 3 4 5 6 t (s)

RANGKAIAN BEBERAPA GLB (lanjutan) Selang Waktu (s) 0 s/d 2 2 s/d 4 4 s/d 6 Kecepatan (m) 3 2 4 v (m/s) Perpindahan dalam selang 4 waktu 0 s/d 6 adalah luas bagian di bawah kurva: 3 3 x = v t = v t + v t + v t 2 i i 1 1 2 2 3 3 1 1 = 6 m + 4 m + 8 m = 18 m 0 1 2 3 4 5 6 t (s)

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) v = v + at t 0 t : waktu (berubah) v : kecepatan awal (tidak berubah) 0 a : percepatan (tidak berubah besar maupun arahnya) v : kecepatan pada saat t (berubah bergantung waktu) t

Gerak Lurus Berubah BeraturanGerak benda titik dengan lintasan berbentuk garis lurus dengan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu tidak sama besar, sedangkan arah gerak tetap.Posisi benda

Kecepatan benda

Kurva v vs t untuk GLBB Waktu (s) 0 1 2 3 4 5 Kecepatan (m/s) 2 5 8 11 14 17 v (m/s) Tinjau gerak dari t=1 sampai t=4 20 Kemiringan kurva: 15 v 9 m/s 2 a = = = 3 m/s t 3 s 10 v = 9 m Untuk GLBB kemiringan 5 kurva kecepatan vs waktu t = 3 s adalah tetap 0 1 2 3 4 5 t (s)

GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN Waktu (s) 0 1 2 3 4 5 Kecepatan (m/s) 2 5 8 11 14 17 v (m/s) Tinjau gerak dari t=0 sampai t=5 20 Jarak yang ditempuh = Luas bagian di bawah kurva: 15 1 10 x = ( 2 + 17 ) m/s 5 s = 47,5 m 2 5 0 1 2 3 4 5 t (s)

FORMULASI GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN Waktu 0 t v v v t 0 a = = Kecepatan v0 vt t t v = v + at vt 0 vt 1 x = ( v + v ) ()t v=vt-v0 2 0 t v0 2 1 x = v t + at 0 2 0 t t (s)

Contoh 4 Jika x adalah perpindahan benda, v adalah kecepatan gerak, a adalah percepatan gerak dan t adalah waktu, maka diantara grafik-grafik berikut yang menunjukkan gerak lurus berubah beraturan adalah: x v a C A B t t t a v E D t t JAWAB: C (Soal UTS Fisika TPB semerter I tahun 2005/2006)

Contoh 5 Sebuah batu dijatuhkan dari mulut sebuah sumur. Dua sekon kemudian terdengar suara batu tersebut menyentuh permukaan air sumur. Tentukan kedalaman permukaan air sumur tersebut!

Contoh 6 Sebuah batu dijatuhkan dari ketinggian 20 m dari permukaan tanah. Tentukan waktu yang diperlukan untuk mencapai permukaan tanah Kecepatan batu saat menyentuh permukaan tanah

4DINAMIKA

DINAMIKA Bahasan tentang kaitan antara keadaan gerak suatu benda dengan penyebabnya Diam Bergerak Lambat Cepat Lurus Berbelok

DinamikaDinamika adalah mempelajari tentang gerak dengan menganalisis penyebab gerak tersebut. Dinamika meliputi:Hubungan antara massa dengan gaya : Hukum Newton tentang gerak.Momentum, Impuls dan Hukum kekekalan momentumKerja, Energi dan Hukum kekekalan energi(Tipler, 1998)

Hukum I Newton Jika resultan gaya pada suatu benda sama dengan Nol, maka: Benda yang mula-mula diam akan tetap diam Benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak dengan kecepatan konstan Mungkinkah sebuah benda tetap diam jika dikenai sebuah gaya?

Hukum I Newton Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus dengan kecepatan konstan kecuali jika ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut

Kelembaman (Inersia) Benda cenderung mempertahankan keadaan awalnya dan malas untuk berubah. Contoh: Pernahkah anda naik angkot? apa yang anda rasakan ketika mulai bergerak secara tiba-tiba, dan berhenti dengan tiba-tiba pula? Manakah yang lebih lembam, yang massanya besar atau massanya kecil?

Hukum II Newton Benda akan mengalami percepatan jika ada gaya yang bekerja pada benda tersebut dimana gaya ini sebanding dengan suatu konstanta(massa) dan percepatan benda

atau Konsekuensi dari hukum II Newton ini

Bagaimana jika resultan gaya yang Hukum Newton II bekerja pada suatu benda tidak sama dengan Nol?

SoalHitung gaya total yang diperlukan untuk mempercepat mobil balap dengan massa 1500 kg pada gBerapa gaya total yang diperlukan untuk membuat mobil dengan massa 1500 kg menjadi diam dari suatu laju 100 km/jam dalam jarak 55 m

SOAL Mesin sebuah mobil balap mampu menghasilkan 10.000 N. Berapa percepatan mobil jika massa mobil dan pembalap 900 Kg, dan hambatan angin 1000 N ?

Animasi tentang Hukum I,II Newton

Hukum III Newton Jika sebuah benda pertama memberikan gaya pada benda kedua, maka pada saat yang sama benda kedua ini juga memberikan gaya pada benda pertama dengan gaya yang sama besar tapi berlawanan arah Menurut bahasa yang dipermudah Faksi = -Freaksi Sebuah buku terletak di atas meja. Pada buku tersebut bekerja gaya gravitasi dan gaya normal yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Apakah kedua gaya tersebut merupakan pasangan gaya aksi-reaksi?

Hukum III Newton (Aksi-Reaksi)Gaya yang bekerja pada suatu benda (aksi) selalu mendapat reaksi yang besarnya sama tetapi dengan arah berlawanan

Kenapa anjing mental setelah menabrak dinding, padahal dia yang memberikan gaya ke dinding ? Jawabannya ada pada hukum ke 3 Newton

KASUSSeorang mahasiswa baru diberi tugas untuk menarik sebuah kereta tarik yang dimuati buku-buku. Mahasiswa berkata bila saya melakukan gaya maju pada kereta, kereta melakukan gaya yang sama besar dan berlawanan. Bagaimana mungkin saya dapat menarik kereta tersebut?Bagaimana pendapat anda ?

PENERAPANHUKUM-HUKUM NEWTON

Gaya SentripetalvOVektor satuan ke arah radialGaya sentripetalKecepatan linear

Gesekan FluidaGaya Gesek FluidaKonstanta kesebandinganKecepatan akhirUntuk kecepatan awal nol (pada t = 0, vo = 0)

LatihanProblem 1. Sebuah mobil dengan massa 2000 kg bergerak naik pada jalan dengan kemiringan 30. Tentukan gaya pada mobil agar dapat (a) bergerak lurus beraturan (b) bergerak lurus dipercepat dengan a = 0, 5 m/s2Problem 2. Sebuah benda dengan massa 1 kg begerak mengalami gaya dengan persamaan F = 50t + 20 N bergerak pada garis lurus. Pada t = 0 s partikel berada pada x0 = 5 m dan v0 = 6 m/s. Tentukan percepatan dan posisi benda setiap saat

GAYA Gaya muncul sebagai interaksi dari dua buah benda/sistem Pada suatu benda bisa bekerja beberapa gaya sekaligus. Gaya-gaya ini muncul karena adanya interaksi benda tersebut dengan lingkungannya. Jika benda dalam keadaan setimbang, resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah nol

Macam-macam gayaGara interaksi : gaya yang ditimbulkan oleh suatu benda pada benda lain walaupun letaknya berjauhan4 gaya yang berpengaruh di alam yaituGaya Elektromagnetik (Electromagnetic Force)Gaya Gravitasi (Gravitation Force)Gaya Interaksi Kuat (Strongth Force)Gaya Interaksi Lemah (Weak Force)gaya gravitasi, gaya listrik, gaya magnetGaya kontak : gaya yang terjadi hanya pada benda-benda yang bersentuhangaya normal, gaya gesek dan gaya tegang tali

BERAT (Gaya Gravitasi) Berat atau Gaya Gravitasi adalah gaya tarik bumi terhadap benda-benda di sekitar permukaan bumi. W = berat benda m = massa benda g = percepatan gravitasi W=mg

Gaya Normal Bekerja pada dua permukaan yang bersentuhan Arahnya tegak lurus permukaan (arah normal) Fungsinya (jika benda dalam keadaan seimbang) menyeimbangkan gaya pada arah tegak lurus permukaan

Gaya Gravitasi (berat) dan Gaya NormalGalileo: benda yang jatuh dekat permukaan bumi akan jatuh dengan percepatan yang sama, g = 9,8m/s2.Sebuah benda diletakkan diatas meja namun tetap diam. Gaya gravitasinya nol ?

Gaya NormalGaya normal adalah gaya reaksi dari gaya berat yang dikerjakan pada benda terhadap bidang dimana benda itu berada dan tegak lurus bidang.N = m g atau N = mg cos

Gaya gesek Bekerja jika ada dua permukaan benda yang bersentuhan secara langsung Arahnya berkebalikan dengan kecenderungan arah gerak Ada dua keadaan, yaitu diam (statik) dan bergerak (kinetik)

Gaya Kontak/Gaya GesekGaya kontak yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan kontak dikenal dengan gaya normal.Gaya dapat berupa : zat padat dengan zat padat dan zat cair dengan zat padatGaya gesek dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu keadaan permukaan, kecepatan relatif, gaya yang bekerja, dsbGaya gesek dinyatakak=koefisien gesek kinetiks=koefisien gesek statikUmumnya k < s

Gesekan statis Terjadi pada saat benda tetap diam walaupun dikenai gaya dari luar Fdorong Fdorong =fs fs s N dengan N = gaya normal Sebuah mobil bermassa 1200 kg sedang dalam keadaan diam. Seseorang ingin memindahkan mobil tersebut dan dia mendorong mobil dengan gaya sebesar 500 N pada arah mendatar, akan tetapi ternyata mobil tersebut tidak bergerak. Tentukan gaya-gaya yang bekerja pada mobil tersebut.(ambil g = 10 m/s2)

Gesekan kinetis Timbul pada saat benda sedang bergerak fk = k N dengan N = gaya normal

Gaya Gesekan (Friksi)Gaya Gesek Statis (fs) Gaya tangensial antara dua permukaan sebelum salah satu permukaan bergerak

Gaya Gesek Kinetis (fk) Gaya tangensial antara dua permukaan jika salah satu permukaan bergerak terhadap yang lain

Soal: Sebuah buku bermassa 2kg terletak diam di atas sebuah meja. Kemudian buku ditarik dengan gaya F pada arah mendatar. Koefisien gesekan statik dan kinetik berturut-turut adalah 0.8 dan 0.4 sedangkan percepatan gravitasi adalah 10m/s2. Tentukan besar gaya gesek dan percepatan jika besarnya gaya F adalah (a) 10 N (b) 16 N (c) 20 N

LatihanSebuah balok dengan massa m = 2 kg, ditarik di atas meja licin dengan gaya P. Berapa gaya normalBerapa P agar balok mempunyai kecepatan 4 m/s dalam 2s dari keadaan diamnya

SoalSebuah kotak bermassa 10 kg ditarik dengan gaya 40 N dengan sudut 30 derajat terhadap horisontal. Berapa percepatan kotak dan gaya kontak meja pada kotak jika meja dan kotak licin?Berapa percepatan kotak jika koefisien gesek kinetik meja dan kotak 0,3 ?

Gaya Tegang TaliGaya tegang tali adalah gaya yang terjadi pada tali, pegas atau batang yang ujung-ujung dihubungkan dengan benda lain.Gaya tegang tali memenuhi

T = F = mg

5MOMEN GAYA atau TORSI:Gaya efektif yang menghasilkan putaran

Definisi TorsiTorsi () merupakan besaran vektor didefinisikan sebagai hasil kali vektor lengan (L) dengan vektor gaya (F)

Torka(Torque)Torka atau momen gaya menyebabkan benda berotasi dan dinyatakan

Arah momen gaya tergantung perjanjian, umumnya > 0 searah jarum jam dan < 0 berlawanan arah jarum jam.

a) r sin jarak tegak lurus antara garis kerja gaya dengan dan titik asal

b) F sin adalah komponen gaya F tegak lurus r

Torsi dan Kesetimbangan Tubuha). Seseorang berdiri dengan tegak dengan pusat massa tubuh bagian atas menuju pivot sehingga tidak menghasilkan torsi oleh otot belakang untuk menjaga keseimbangan.

b). Seseorang yang bungkuk akan mengakibatkan terjadinya torsi otot belakang untuk melawan torsi berat tubuh bagian atas

Torsi pada LenganTorsi terhadap pergelangan tangan (O) sebesar = 0,08 m -5 N = -0,4 Nm. Tanda negatif menunjukkan bahwa torsi akan menyebabkan perputaran searah jarum jam.

Torsi terhadap ujung atas tulang hasta (O) sebesar = (0,08 + 0,23) m -5 N = -1,5 Nm.

Torsi terhadap bahu (O) sebesar = (0,08 + 0,23 + 0,28) m -5 N = -2,95 Nm.

Torsi pada LenganTorsi terhadap pergelangan tangan (O) sebesar = d -F = (0,08 sin 30o) m -5 N = -0,2 Nm.

Torsi terhadap ujung atas tulang hasta (O) sebesar = d -F = (0,08 + 0,23) sin 30o m -5 N = -0,75 Nm.

Torsi terhadap bahu (O) sebesar = d -F = (0,08 + 0,23 + 0,28) sin 30o m -5 N = -1,475 Nm.30o

6KESETIMBANGAN STATISDAN ELASTISITAS

Syarat Kesetimbangan untuk Benda TegarApa yang terjadi jika terdapat gaya yang bekerja padanya ?Pengaruh gaya pada benda tegar bergantung pada : Bentuk dan ukuran benda Berbagai gaya yang bekerja padanya Titik tangkap masing-masing gayaBilamana benda dikatakan dalam kesetimbangan ?1. Jika resultan gaya luar nol2. Jika resultan momen gaya luar nol

7USAHA danENERGI

USAHA OLEH GAYA KONSTANF cos qUsaha yang dilakukan oleh sebuah gaya didefinisikan sebagai hasil kali komponen gaya pada arah pergeseran dengan panjang pergeseran benda.

Usaha oleh gaya F :Usaha oleh gaya gesek f :Usaha oleh gaya normal N :Usaha oleh gaya berat mg :Usaha total : (5.3)

Usaha oleh Gaya yang BerubahDxFxDA=FxDxDW = FxDxxixfxixfUsaha(5.4)

Usaha dan Energi KinetikTeorema Usaha-EnergiUsaha yang dilakukan oleh suatu gaya untuk menggeser benda adalah sama dengan perubahan energi kinetik benda tersebut.(5.5)(5.6)(5.7)

Bagaimana jika gaya berubah terhadap posisi ?(5.8)Satuan :SIcgsDimensi :

DAYAEnergi yang ditransfer oleh suatu sistem per satuan waktu(5.10)(5.10)Satuan :watt (W)1 W = 1 J/s

8ENERGI POTENSIAL DANHUKUM KEKEKALAN ENERGI

Gaya KonservatipGaya disebut konservatip apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain tidak bergantung pada lintasannya. WPQ(lintasan 1)= WPQ(lintasan 2)WPQ(lintasan 1)= - WQP(lintasan 2)WPQ(lintasan 1) + WQP(lintasan 2) = 0Usaha total yang dilakukan oleh gaya konservatip adalah nol apabila partikel bergerak sepanjang lintasan tertutup dan kembali lagi ke posisinya semulaContoh : Wg= - mg(yf - yi)

Gaya Tak-KonservatipGaya disebut tak-konservatip apabila usaha yang dilakukan sebuah partikel untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain bergantung pada lintasannya. WAB(sepanjang d)Usaha oleh gaya gesek :Untuk F konservatip :Usaha yang dilakukan oleh gaya konservatip sama dengan minus perubahan energi potensial yang terkait denga gaya tersebut.Energi Potensial

Hukum Kekekalan Energi MekanikUsaha oleh gaya konservatip :Energi mekanik suatu sistem akan selalau konstanjika gaya yang melakukan usaha padanya adalah gaya konservatipPerambahan (pengurangan) energi kinetik suatu sistem konservatip adalah sama dengan pengurangan (penambahan) energi potensialnya

Potensial Gravitasi di Dekat Permukaan BumiUsaha oleh medan gaya gravitasi adalah konservatipEnergi Potensial Gravitasi :Ug = 0 pada y = 0Hukum Kekekalan Energi Mekanik :

9MOMENTUM LINEARdanTUMBUKAN

Hukum Newton II :Bagaimanakah momentum benda yang terisolasi, yaitu tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut ? Momentum Linear :

Impuls :Impuls suatu gaya F sama dengan perubahan momentum benda.Teorema Impuls-MomentumGaya rata-rata :Untuk F konstan :

KEKEKALAN MOMENTUM LINIERUNTUK SISTEM DUA PARTIKELMomentum partikel di dalam suatu sistem tertutup selalu tetapHukum kekekalan momentum

TUMBUKANInteraksi antar partikel yang berlangsung dalam selang waktu yang sangat singkatPada setiap tumbukan jumlah momentum sistem sesaat sebelum tumbukan adalah sama dengan jumlah momentumnya sesaat setelah tumbukan

Klasifikasi TumbukanTumbukan Lenting SempurnaTumbukan Lenting SebagianTumbukan Tak Lenting sama sekaliHukum kekekalan momentum :Untuk tumbukan tak lenting sama sekali dalam satu dimensi

Untuk tumbukan lenting sempurna dalam satu dimensiHukum kekekalan momentum :

TUMBUKAN DALAM DUA DIMENSIKomponen ke arah x :Jika tumbukan lenting sempurna :

10SISTEM PARTIKEL

Pusat Massa Sistem Partikel

Pusat MassaPusat Massa adalah titik tangkap dari resultan gaya-gaya berat pada setiap komponen dimana jumlah momen gaya terhadap titik(pusat massa) sama dengan nol (Sarojo, 2002).

Bagian massa(dm) dapat dinyatakan dalam bentuk:dm = dV = dA = dL = volume, = luas dan = panjang

Titik BeratTitik berat adalah titik yang dilalui oleh garis kerja resultan gaya berat sistem dan merupakan garis potong dari garis kerja gaya berat bila sistem ini berubah-ubah (Sarojo, 2002).Titik berat dan pusat massa dapat mempunyai kordinat yang sama atau berhimpit jika benda tsb dekat permukaan bumi.Titik berat dinyatakan

Bagaimana jika massanya lebih dari dua ?Bagaimana jika massanya tersebar di dalam ruang ?

Bagaimana untuk benda pejal (sistem partikel kontinyu) ?

Gerak Pusat MassaGerak pusat massa suatu benda dapat dihubungkan dengan gaya netto yang bekerja pada benda tersebutGerak sistem partikel dapat diwakili oleh gerak pusat massa dan gaya Fext merupakan gaya netto karena gaya-gaya internal saling meniadakan (Halliday and Resnick, 2006)

Gerak Sistem Partikel= P

M+DmMKecepatan bahan bakar relatip terhadap roketUntuk interval waktu yang sangat pendek :

Latihan Tentukan letak pusat massa dari sistem benda titik yang terdiri dari: m1 = 5 kg berada di (0,0), m2 = 30 kg berada pada (15,20), m3 = 20 kg berada pada (30,0) dan m4 = 15 kg berada pada (-15,10). Koordinat dalam cm.

LatihanSebuah peluru 6 kg ditembakkan pada sudut elevasi 37 dengan kecepatan awal v0 = 40 m/s. Pada saat t = 3, 2 s peluru meledak menjadi 2 bagian dengan perbandingan 2 : 1. Ternyata setelah ledakan bagian peluru yang lebih berat jatuh bebas dan bagian yang lain mengikuti lintasannya. Hitung (a) kecepatan peluru sesaat akan meledak dan (b) dimana letak jatuh peluru bagian yang lebih ringan?

11ROTASI BENDA TEGAR

KECEPATAN SUDUT DAN PERCEPATAN SUDUTPanjang busur lintasan :Posisi sudut :Kecepatan sudut rata-rata :Kecepatan sudut sesaat :Percepatan sudut rata-rata :Percepatan sudut sesaat :

GERAK ROTASI UNTUK PERCEPATAN SUDUT TETAPAdakah relasi antara besaran sudut dan besaran linier ?

RELASI BESARAN SUDUT DAN LINIERKecepatan linier :Percepatan tangensial :Percepatan radial :

ENERGI KINETIK ROTASIEnergi kinetik partikel ke i :Energi kineti seluruh benda :Momen kelembaman untuk benda pejal :rapat massa :

Teorema Sumbu Sejajar

MOMEN GAYABagaimana keterkaitan momen gaya dengan besaran sudut ?

Usaha dan EnergiFUsaha yang dilakukan oleh gaya luar untuk memutar benda tegar terhadap sumbu tetap sama dengan perubahan energi kenetik rotasi benda tersebut !

12GERAK MENGGELINDING

Gerak MenggelindingEnergi kinetik benda yang bergerak menggelinding merupakan jumlah energi kinetik rotasi terhadap pusat massa dan energi kinetik translasi pusat massanya.

Penerapan Teorema Usaha Energidalam Gerak MenggelindingJika benda betul-betul menggelinding, adakah energi mekanik yang hilang ?Jika benda mula-mula diam kemudian dilepas apa yang terjadi, tergelincir atau menggelinding ?

VEKTOR MOMEN GAYA?0??

MOMENTUM SUDUT PARTIKELMomen gaya :Apabila sistem terdiri atas banyak partikel :

ROTASI BENDA TEGAR TERHADAP SUMBU TETAPBagaimana bila tidak ada momen gaya eksternal pada sistem ?

Ilmu Fisika bertujuan untuk memberi pemahaman terhadap kejadian alam dengan mengembangkan teori yang didasarkan pada eksperimen. Teori umumnya dinyatakan dalam bahasa matematika. Ternyata berbagai gejala alam yang teramati dapat dijelaskan dengan beberapa hukum dasar fisika. Sebelum membicarakan tentang hukum-hukum fisika perlu kiranya didefinisikan secara jelas besaran-besaran fisika yang terkait. Berikut ini adalah topik yang harus dipelajari dan target yang harus dicapai setelah mempelajari masing-masing topik. Besaran fisika dan satuan Pelajari : Serway 1.1; Giancoli 1.4; 1.5 dan 1.6 atau Haliday bab 1.Setelah mempelajari topik ini anda harus dapat :Mendifinisikan besaran vektor dan besaran skalarMemberikan contoh-contoh besaran vektor dan skalarMendefinisikan pengertian besaran pokok dan besaran turunanMemberikan contoh besaran-besaran pokok dan besaran-besaran turunanMejelaskan berbagai sistem satuanMenjelaskan definisi satuan dan standar besaran-besaran pokok dalam SI.Analisa dimensiPelajari : Serway 1.3 Setelah mempelajari topik ini anda harus dapat :Memperkenalkan simbol dimensi besaran-besaran pokokMenjelaskan bagaimana menyusun simbol dimensi besaran-besaran turunanMenjelaskan ketentuan-ketentuan untuk melakukan analisa dimensi suatu persamaan fisikaAngka PentingPelajari : Serway 1.7Menentukan angka penting suatu hasil pengukuran atau hasil perhitungan.Ilmu Fisika bertujuan untuk memberi pemahaman terhadap kejadian alam dengan mengembangkan teori yang didasarkan pada eksperimen. Teori umumnya dinyatakan dalam bahasa matematika. Ternyata berbagai gejala alam yang teramati dapat dijelaskan dengan beberapa hukum dasar fisika. Sebelum membicarakan tentang hukum-hukum fisika perlu kiranya didefinisikan secara jelas besaran-besaran fisika yang terkait. Berikut ini adalah topik yang harus dipelajari dan target yang harus dicapai setelah mempelajari masing-masing topik. Besaran fisika dan satuan Pelajari : Serway 1.1; Giancoli 1.4; 1.5 dan 1.6 atau Haliday bab 1.Setelah mempelajari topik ini anda harus dapat :Mendifinisikan besaran vektor dan besaran skalarMemberikan contoh-contoh besaran vektor dan skalarMendefinisikan pengertian besaran pokok dan besaran turunanMemberikan contoh besaran-besaran pokok dan besaran-besaran turunanMejelaskan berbagai sistem satuanMenjelaskan definisi satuan dan standar besaran-besaran pokok dalam SI.Analisa dimensiPelajari : Serway 1.3 Setelah mempelajari topik ini anda harus dapat :Memperkenalkan simbol dimensi besaran-besaran pokokMenjelaskan bagaimana menyusun simbol dimensi besaran-besaran turunanMenjelaskan ketentuan-ketentuan untuk melakukan analisa dimensi suatu persamaan fisikaAngka PentingPelajari : Serway 1.7Menentukan angka penting suatu hasil pengukuran atau hasil perhitungan.Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari tentang gejala alam yang terjadi di jagad raya. Yang dimaksud dengan gejala alam tidak lain adalah sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi. Sifat-sifat dan interaksi antar materi antara lain ditunjukkan oleh adanya berbagai macam zat dalam berbagai fase. Terjadinya berbagai peristiwa alam, keadaan alam yang berwarna-warni, dll tidak lepas dari adanya interaksi antar materi dan radiasi. Ilmu fisika berkembang sesuai dengan hasil pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (metode ilmiah). Untuk melakukan pengamatan diperlukan imajinasi. Dari imajinasi orang tentang peristiwa alam timbul inspirasi untuk menjelaskannya sehingga tercipta teori. Dengan demikian fisika adalah ilmu pengetahuan yang merupakan hasil kreativitas manusia. Sama-sama hasil kreasi manusia, apa bedanya fisika dengan karya seni atau karya sastra ?Hasil kreasi dalam ilmu pengetahuan perlu diuji dalam suatu eksperimen. Dalam melakukan eksperimen perlu adanya pengukuran untuk memperoleh data. Sedangkan pengakuan atas karya seni/sastra didasarkan atas kesan/perasaan orang lain terhadap hasil karya tersebut. Dengan demikian apakah yang dimaksud dengan metode ilmiah ?Metode Ilmiah adalah pemakaian cara berpikir yang logis untuk mendapatkan suatu model alam yang sesuai dengan hasil-hasil eksperimen. (Giancoli,1988, 1-1). Metode Ilmiah meliputi lima langkah berikut :Pengamatan : Pengambilan data, baik dari pengamatan langsung atau dari eksperimen.Hipotesa : penalaran sementara terhadap peristiwa yang diamati yang masih perlu diuji kebenarannya dengan eksperimen. Eksperimen : Suatu prosedur tertentu yang dilakukan untuk mendapatkan, menguji atau mendemonstrasikan suatu peristiwa. Jika hasilnya tidak sesuai dengan hipotesa, hipotesa tersebut perlu dimodifikasi. Hipotesa yang baru perlu diuji ulang dengan melakukan eksperimen lagi.Teori : Jika hipotesa cocok dengan hasil eksperimen (dalam batas-batas tertentu), hipotesa tersebut diterima sebagai teori Prediksi : Dengan teori dapat diprediksi berbagai hal yang mungkin terjadi. Prediksi tersebut perlu diuji dengan suatu eksperimen. Jika hasilnya positif ditingkatkan/diperluas prediksi. Jika hasil negatif, teori tersebut perlu disempurnakan. Mengingat tidak ada alat ukur yang sempurna, pengujian dengan eksperimen tidak dapat dituntut hasil yang tepat seperti yang diprediksikan. Dalam proses ilmiah dilakukan pengamatan terhadap peristiwa alam dan eksperimen. Untuk menyusun eksperimen diperlukan suatu model dari peristiwa nyata. Model : Imaginasi ilmuwan tentang peristiwa alam yang dibuat untuk menjelaskan peristiwa alam yang sesungguhnya dengan berdasar pada idealisasi dan asumsi-asumsi. Baik dalam pengamatan peristiwa alam ataupun eksperimen diperlukan pengukuran besaran fisika.Pengukuran proses pembandingan besaran yang tidak diketahui dengan dengan besaran standart yang telah ditetapkan. Untuk itu diperlukan Alat Ukur.Ada dua komponen penting dalam penyajian Hasil Pengukuran, yaitu Harga dan Satuan.Untuk menentukan Harga dan Satuan diperlukan Standar ukuran dan Sistem Satuan. (Terdapat berbagai sistem satuan, baik yang berlaku secara lokal/tradisional maupun internasional). Dalam dunia keilmuan telah disepakati bahwa sistem satuan yang dipakai adalah Sistem Internasional atau SI (Le Systeme International dUnites) dan penyajian harga digunakan Sistem Matriks (desimal).Untuk membuat alat ukur perlu dilakukan Kalibrasi. Kalibrasi dilakukan berdasarkan standar ukuran (acuan) dan satuan yang dipakai.Dalam kehidupan sehari-hari terdapat berbagai macam sistem satuan dan sistem penyajian harga (angka).

Besaran fisika dapat dijelaskan secara konseptual maupun secara matematis Besaran Pokok dalam SI adalah :Massa (kg), Panjang (meter), Waktu (sekon), Arus listrik (ampere), Suhu (kelvin), Jumlah Zat (mole) dan Intensitas (kandela)Definisi Standar Besaran Pokok dalam mekanika :Panjang - 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).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.

Penjumlahan vektor:1. Dengan cara grafik2. Jajaran genjang3. Analitik.Hukum Newton I menyatakan bahwa benda dalam keadaan setimbang apabila tidak ada resultan gaya yang bekerja pada benda itu. Ketentuan ini berlaku apabila benda tersebut dapat dipandan g sebagai sebuah partikel. Bagaimana itu benda real yang tidak dapat dianggap sebagai partikel ?Gambar di atas merupakan ilustrasi sebuah benda yang bergeser sejauh s karena mendapatkankan gaya konstan F. Dari definisi tentang usaha dapat dikatakan bahwa sebuah gaya melakukan usaha jika : a. mengakibatkan terjadina pergeseran benda b. gaya F harus memiliki komponen yang sejajar dengan s.Keterangan :Di sini dijelaskan bagaimana proses perhitungan usaha oleh sebuah gaya yang berubah terhadap waktu secara geometris. Proses kuantisasi (partisi) perhitungan ditampilkan secara bertahap sehingga dapat dipahami konsep penjumlahan secara gradual dan kontinyu (integrasi fungsi).Keterangan :Ini adalah contoh tampilan file movie, yaitu gambar hidup tentang suatu peristiwa yang relevan dengan pokok bahasan. Disini ditunjukkan proses peluncuran roket untuk menggambarkan hukum kekekalan momentum.