FISIKA DASAR FISIKA DASAR RINDI GENESA HATIKA, M.Sc RINDI GENESA HATIKA, M.Sc
PENDAHULUAN
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).
Besaran : Sesuatu yang dapat diukur dinyatakan dengan angka (kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll.
Besaran Fisika baru terdefenisi jika ada nilainya (besarnya) ada satuannya
Contoh : Panjang Tali 2 m
BESARAN DAN SATUAN
nilai
satuan
Satuan : Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan.
Contoh : meter, kilometer satuan panjang detik, menit, jam satuan waktu gram, kilogram satuan massa dll.
BESARAN DAN SATUAN
Sistem satuan : ada 2 macam 1.Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon)b. cgs (centimeter, gram, sekon)
2. Sistem Non metrik (sistem British) – sudah mulai ditinggalkan
BESARAN DAN SATUAN
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
Besaran Pokok - besaran yang mendasari besaran lainnya.
Besaran pokok tak berdimensi – besaran pelengkap
BESARAN DAN SATUAN
NO Besaran Pokok Satuan Singkata
n Dimensi
1 Panjang Meter m L2 Massa Kilogram kg M3 Waktu Sekon s T4 Arus Listrik Ampere A I5 Suhu Kelvin K θ
6Intensitas
Cahaya Candela d j7 Jumlah Zat Mole mol N
NOBesaran Pokok
Satuan
Singkatan
Dimensi
1 Sudut Datar Radian rad -
2 Sudut RuangSteradi
an sr -
7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)
Besaran Pokok Tak Berdimensi
Besaran Turunan- besaran yang tersusun dari 2 besaran dasar atau lebih.
Dimensi Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok.
1.Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran2.Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan
Metode Penjabaran Dimensi1.Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri2.Setiap suku berdimensi sama
BESARAN DAN SATUAN
Besaran Turunan dan Dimensi
NO Besaran Pokok Rumus Dimensi 1 Luas panjang x lebar [L]2
2 Volumepanjang 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
8Impuls dan
Momentum gaya x waktu[M] [L] [T]-
1
massa volume perpindahan
waktukecepatan waktu
Faktor Penggali dalam SI
NO Faktor Nama Simbol
1 10 -18 atto a 2 10 -15 femto f 3 10 -12 piko p4 10 -9 nano n5 10 -6 mikro μ6 10 -3 mili m 7 10 3 kilo K8 10 6 mega M9 10 9 giga G10 10 12 tera T
1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut :a. Gayab. Berat Jenisc. Tekanand. Usahae. Daya
Contoh Contoh SoalSoal
a. Gaya = massa x percepatan= M x LT -2
= MLT -2 satuan kgms-2
Jawaban Contoh SoalJawaban Contoh Soal
b. Berat Jenis = = =
= MLT-2 (L-3) = ML-2T-2 satuan kgm-2s-2
berat
volume
Gaya Volume
MLT -2
L3
c. Tekanan = = = ML -1 T -2
satuan kgm-1s-2
gaya luas
MLT -2
L2
Jawaban Contoh SoalJawaban Contoh Soal
d. Usaha = gaya x jarak = MLT -2 x L = ML 2 T -2
satuan kgm2s-2
e. Daya = =
= ML 2 T -1 satuan kgm-2s-1
usaha waktu
ML 2 T -2
T
Jawaban Contoh SoalJawaban Contoh Soal
2. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik : a. Energi Potensial dan Energi Kinetik
Jawab :
a. Energi Potensial : Ep = mgh Energi potensial = massa x gravitasi
x tinggi = M x LT-2 x L
= ML2T-2Energi Kinetik : Ek = ½ mv2 Energi Kinetik = ½ x massa x kecepatan2
= M x (LT-1) 2 = ML2T-2
Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama keduanya identik
Aturan Penulisan Satuan
1. Nama satuan, bila ditulis lengkap, huruf depannya berupa huruf kecil dan bila disingkat harus disajikan dalam huruf besar. Contoh: 2 ampere atau 2 A.
2. Terdapat aturan penyingkat pada penulisan satuan. Contoh : satuan waktu, disingkat s bukan det; satuan gram disingkat g bukan gr.
3. Kelipatan puluhan dapat diganti dengan awalan pada satuan. Contoh : 1000 m dapat disingkat 1 km.
Notasi Ilmiah• Bentuk baku penulisan notasi ilmiah adalah : a,... X 10n
Dimana:
• a adalah bilangan asli mulai dari 1 sampai dengan 9
• n disebut eksponen dan merupakan bilangan bulat.
ANGKA PENTING• Angka penting dalam pengukuran adalah digit yang telah diketahui dan dapat diandalkan (selain angka nol yang digunakan untuk menentukan titik desimal) atau perkiraan digit pertama.
• Saat mengalikan beberapa besaran, jumlah angka penting dalam jawaban = jumlah angka penting dalam besaran yang angka pentingnya paling sedikit. Ini juga berlaku dalam pembagian.
Aturan Angka Penting
Saat angka dijumlahkan atau dikurangi, jumlah letak desimal pada hasilnya harus = jumlah letak desimal terkecil dalam persamaan tersebut.
Aturan pembulatan : 1. Angka kurang dari 5 dibulatkan ke bawah 2. Angka lebih dari 5 dibulatkan ke atas 3. Jika angka persis 5 maka dibulatkan keatas jika angka sebelum 5 ganjil, sebaliknya dibulatkan ke bawah jika angka sebelum 5 genap
Aturan Angka Penting
1. Semua angka yang bukan nol merupakan angka penting. Contoh : 6,89 ml memiliki 3 angka penting. 78,99 m memiliki empat angka penting
2. Semua angka nol yang terletak diantara bukan nol merupakan angka penting. Contoh : 1208 m memiliki 4 angka penting. 2,0067 memiliki 5 angka penting. 70000,2003 ( 9 angka penting ).
Aturan Angka Penting
3. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan di belakang tanda desimal adalah angka penting. Contoh: 23,50000 (7 angka penting).
4. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah angka tidak penting. Contoh : 3500000 (2 angka penting).
5. Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang pertama adalah angka tidak penting. Contoh : 0,0000352 (3 angka penting).
Contoh• 0,023 mempunyai 2 angka penting• 0,230 mempunyai 3 angka penting• Jumlahkan 273,219 g; 15,5 g; dan 8,43 g (jumlahkan seperti biasa, selanjutnya bulatkan hasilnya hingga hanya terdapat satu angka taksiran)
Angka 4 dan 9 ditiadakan. Hasilnya = 297,1 g
Soal1.Tentukan banyaknya angka penting dari hasil pengukuran berikut :
a. 45000 mm d. 1295 kgg. 3009 mm b. 0,765 km e. 60008 dm h. 0,000509 cm c. 0,00805 gf. 0,000453 g i. 0,258 m
2. Rubahlah hasil pengukuran berikut menjadi bilangan 10 berpangkat :
a. 560000 d. 0,00251g. 0,0000023 b. 0,25 e. 0,0924 h. 0,158 c. 0,0008 f. 271000000 i. 0,0264
Soal 3. Tentukan hasil penjumlahan, pengurangan dan perkalian berikut dengan menggunakan aturan angka penting : a. 2,13 + 5,12 d. 8,476 – 2, 15
g. 1,5 x 1,76 b. 1,512 + 2,172 e. 2,152 x 8 h. 1, 35 x 1,285 c. 8,75 – 2,41 f. 7,5 x 6 i. 2,168 x 5
KONVERSI SATUAN
Km
hm
dam
m
dmX 10
mm
cm
: 10
Contoh :5 Km =
…….... m ?Jawab :
5 Km = 5 X 1000
= 5 X 103 m16 cm =
…….... m ?Jawab : 16 cm = 16 /
100 = 0,16 m
= 5000 m
= 1,6 X 10-1 m12 m2
=…….... cm2 ?Jawab
:12 m2 = 12 X 10000 = 120000
cm2= 1,2 X 105 cm2
38 mm2 =
…….... m2 ?Jawab
: 38 mm2 = 38 / 1000000= 0,000038 m2
= 3,8 X 10-5 m2
Contoh :72 Km/jam =
…….... m/s ?Jawab
:72 Km/jam =72 X 1000
m 3600 s
= 72000 m 3600 s
20 m/s =
24 m/s = …….... km/jam ?
Jawab :
1 / 1000 km1 / 3600 jam
24 m/s =
= 24 1000
X
= 864 10
= 86,4 km/jam
24 X
0,6 g/cm3 =
…….... kg/m3 ?Jawab
:0,6 g/cm3 =
0,6 X
1 / 1000 kg
1 / 1000000 m3
=
3600 1
0,6 1000
X 1000000 1
= 0,6
X 1000= 600
kg/m3
1.
2.
3.
Contoh :
8,9 N/cm2 =
…….... N/m2 ?Jawab
:8,9 N/cm2 =
8,9 X
1 N
1/ 10000 m2
= 8,9 X
10000 1
= 89000 N/m2
4.