Besaran, Dimensi dan Besaran, Dimensi dan SatuanSatuan

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).

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 Einsten

BesaranBesaran

Ada 2 Besaran Pokok dalam Fisika :Ada 2 Besaran Pokok dalam Fisika :1. Besaran Konseptual1. Besaran Konseptual

a. Besaran Pokoka. Besaran Pokokb. Besaran Turunanb. Besaran Turunan

2. Besaran Matematis2. Besaran Matematisa. a. Besaran SkalarBesaran Skalarb. Besaran Vektorb. Besaran Vektor

Besaran PokokBesaran Pokok

Besaran Pokok : Besaran Pokok : Besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuranBesaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran

Jenis Besaran Poko :Jenis Besaran Poko :• MassaMassa• Panjang Panjang • Waktu Waktu • Arus Listrik Arus Listrik • Suhu Suhu • Jumlah Zat Jumlah Zat • Intensitas : kandela (cd)Intensitas : kandela (cd)

NONO Besaran Pokok Besaran Pokok Satuan Satuan Singkatan Singkatan

11 PanjangPanjang Meter Meter mm

22 MassaMassa KilogramKilogram kgkg

33 WaktuWaktu SekonSekon ss

44 Arus ListrikArus Listrik AmpereAmpere AA

55 SuhuSuhu KelvinKelvin KK

66 Intensitas CahayaIntensitas Cahaya CandelaCandela cdcd

77 Jumlah ZatJumlah Zat MoleMole molmol

7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)

NONO Besaran Pokok Besaran Pokok Satuan Satuan Singkatan Singkatan

11 Sudut DatarSudut Datar RadianRadian radrad

22 Sudut RuangSudut Ruang SteradianSteradian srsr

Besaran Pokok Tak Berdimensi

Definisi standar besaran pokok:Definisi standar besaran pokok:

Panjang – meter :Panjang – meter :Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.1/299,792,458 sekon.

Massa – kilogram :Massa – kilogram :Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.

Waktu – sekonWaktu – sekonSatu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state).terdapat pada aras dasar (ground state).

Faktor Penggali dalam SI

NONO Faktor Faktor Nama Nama Simbol Simbol

11 10 10 -18-18 attoatto a a

22 10 10 -15-15 femtofemto f f

33 10 10 -12-12 pikopiko pp

44 10 10 -9-9 nanonano nn

55 10 10 -6-6 mikromikro μμ

66 10 10 -3-3 milimili m m

77 10 10 33 kilokilo KK

88 10 10 66 megamega MM

9 9 10 10 99 gigagiga GG

1010 10 10 1212 teratera TT

Satuan : Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan. Contoh :

meter, kilometer satuan panjangdetik, menit, jam satuan waktugram, kilogram satuan massadll.

Sistem satuan : ada 2 macam 1. Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon) b. cgs (centimeter, gram, sekon)2. Sistem Non metrik : a. Sistem British (lb, ft, s)

Besaran TurunanBesaran Turunan

Besaran Turunan: Besaran Turunan: Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok.pokok.

Contoh Besaran Turunan:Contoh Besaran Turunan: Kecepatan: pergeseran yang dilakukan persatuan waktuKecepatan: pergeseran yang dilakukan persatuan waktu

satuan : meter per sekon (mssatuan : meter per sekon (ms -1-1)) Percepatan: perubahan kecepatan per satuan waktuPercepatan: perubahan kecepatan per satuan waktu

satuan : meter per sekon kuadrat (mssatuan : meter per sekon kuadrat (ms -2-2)) Gaya: massa kali percepatanGaya: massa kali percepatan

satuan : newton (N) = kg m ssatuan : newton (N) = kg m s -2-2

a. Tidak menggunakan nama khususa. Tidak menggunakan nama khusus

NONO Besaran Besaran Satuan Satuan

11 KecepatanKecepatan meter/detikmeter/detik

22 LuasLuas meter meter 22

b. Mempunyai nama khususb. Mempunyai nama khusus

NONO Besaran Besaran Satuan Satuan LambangLambang

11 GayaGaya NewtonNewton NN

22 EnergiEnergi JouleJoule JJ

33 DayaDaya WattWatt WW

44 FrekuensiFrekuensi HertzHertz HzHz

DimensiDimensiDimensi menyatakan esensi dari suatu besaran Dimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan.digunakan.

Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah “panjang”.pada dasarnya adalah “panjang”.

NONO Besaran Pokok Besaran Pokok Satuan Satuan Singkatan Singkatan Dimensi Dimensi

11 PanjangPanjang Meter Meter mm LL

22 MassaMassa KilogramKilogram kgkg MM

33 WaktuWaktu SekonSekon ss TT

44 Arus ListrikArus Listrik AmpereAmpere AA II

55 SuhuSuhu KelvinKelvin KK θθ

66 Intensitas CahayaIntensitas Cahaya CandelaCandela cdcd jj

77 Jumlah ZatJumlah Zat MoleMole molmol NN

7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)

NONO Besaran Pokok Besaran Pokok Satuan Satuan Singkatan Singkatan Dimensi Dimensi

11 Sudut DatarSudut Datar RadianRadian radrad --

22 Sudut RuangSudut Ruang SteradianSteradian srsr --

Besaran Pokok Tak Berdimensi

1.6

NONO Besaran Pokok Besaran Pokok Rumus Rumus Dimensi Dimensi

11 LuasLuas panjang x lebarpanjang x lebar [L][L]22

22 VolumeVolumepanjang x lebar x panjang x lebar x

tinggitinggi [L][L]33

33 Massa JenisMassa Jenis [m] [L][m] [L]-3-3

44 KecepatanKecepatan

[L] [T][L] [T]-1-1

55 PercepatanPercepatan [L] [T][L] [T]-2-2

66 GayaGaya massa x percepatanmassa x percepatan [M] [L] [T][M] [L] [T]-2-2

77 Usaha dan EnergiUsaha dan Energi gaya x perpindahangaya x perpindahan [M] [L[M] [L]]22 [T] [T]-2-2

88 Impuls dan MomentumImpuls dan Momentum gaya x waktugaya x waktu [M] [L] [T][M] [L] [T]-1 -1

 massa volume

 perpindahan waktu

kecepatan waktu

1.9

Dimensi Besaran TurunanDimensi Besaran Turunan

1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut :1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut :

a. Gayaa. Gaya

b. Berat Jenisb. Berat Jenis

c. Tekananc. Tekanan

d. Usahad. Usaha

e. Dayae. Daya

Jawab :Jawab :

b. Berat Jenis = = =

= MLT-2 (L-3) = ML-2T-2 satuan kgm-2

beratberat

volumevolume

GayaGaya

VolumeVolume

MLT MLT -2-2

LL33a. Gayaa. Gaya = massa x percepatan= massa x percepatan

= M x LT = M x LT -2-2

= MLT = MLT -2-2 satuan kgms satuan kgms-2-2

c. Tekanan = = = MLT -2 satuan kgm-1s-1

gayagaya

luasluas

MLT MLT -2-2

LL22

d. Usahad. Usaha = gaya x jarak = MLT = gaya x jarak = MLT -2 -2 x L = ML x L = ML 22 T T -2 -2 satuan kgmsatuan kgm-2-2ss-2-2

e. Daya = = = ML e. Daya = = = ML 22 T T -1-1 satuan kgm satuan kgm-2-2ss-1-1 usahausaha

waktuwaktu

ML ML 22 T T -2-2

TT

Contoh SoalContoh Soal

2. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik : 2. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik :

a. Energi Potensial dan Energi Kinetik a. Energi Potensial dan Energi Kinetik

b. Usaha/Energi dan Kalorb. Usaha/Energi dan Kalor

Jawab :Jawab :

a. Energi Potensial : Ep = mgh a. Energi Potensial : Ep = mgh

Energi potensial Energi potensial = massa x gravitasi x tinggi = massa x gravitasi x tinggi

= M x LT= M x LT-2-2 x L = ML x L = ML22TT-2-2

Energi Kinetik : Ek Energi Kinetik : Ek = ½ mv= ½ mv22

Energi Kinetik Energi Kinetik = ½ x massa x kecepatan= ½ x massa x kecepatan22

= M x (LT= M x (LT-1) 2-1) 2

= ML= ML22TT-2-2

Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama keduanya identik keduanya identik

b. Usahab. Usaha = ML= ML22TT-2-2

Energi Energi = ML= ML22TT-2-2

KalorKalor = 0.24 x energi = ML= 0.24 x energi = ML22TT-2-2

Ketiganya memiliki dimensi yang sama Ketiganya memiliki dimensi yang sama identik identik