Moyea Free Technology PowerPoint Templateriniftpub.lecture.ub.ac.id/files/2012/10/1-besaran-satuan-dan... · •Mekanika Hukum Newton, Statika, Kinematika, Dinamika •Fluida •Fisika

9/3/2012

1

BESARAN, SATUAN DAN DIMENSI

TIM FISIKA

Silabus

• Pendahuluan, Dimensi dan Satuan

• Besaran Skalar dan Vektor

• Mekanika Hukum Newton, Statika, Kinematika, Dinamika

• Fluida

• Fisika Termal

• Gelombang, Akustik (Mekanik), Optik (Elektromagnetik)

• Listrik dan Magnet

9/3/2012

2

PENILAIAN

• TUGAS (PR 1 – sebelum UTS) = 10%

• TUGAS (PR 2 – setelah UTS) = 10%

• PRAKTIKUM = 20%

• Ujian Tengah Semester = 30%

• Ujian Akhir Semester = 30%

9/3/2012

3

FISIKA FISIKA Ilmu yang menjelaskan (mendeskripsikan) fenomena alam yang menjadi objek pengamatan

BESARAN

Tidak dapat di ukur

(Kulit halus, setia, dll)

Dapat di ukur dan memiliki

satuan

Kualitatif (ekor panjang, rambut panjang)

Kuantitatif (Tinggi badan 185 cm, lingkar kepala 60 cm)

BESARAN

9/3/2012

4

Bagaimana cara mendefinisikan suatu besaran?

Massa emas = 5 anak timbangan Panjang antene = 1 jengkal

SATUAN

SATUAN

SATUAN adalah sesuatu yang digunakan untuk menyatakan ukuran besaran

- Satuan menjadi terlalu banyak

- Banyak versi

- Tidak Bermanfaat

- Menimbulkan Kekacauan

SEHARUSNYA : - Definisi Yang Sama - Bermanfaat - Diterima Semua Orang

KESEPAKATAN

Dampak satuan yang tidak standar (jengkal, depa, dll )

9/3/2012

5

- Perlu Ditetapkan STANDAR (Disepakati NAMA Dan DEFENISI) - Tidak Semua Besaran Perlu Standar ( Karena Jumlah Besaran

Sangat Banyak ) - Hanya Besaran Dasar Saja Yang Perlu Dibuat Standarnya

- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) - - Internasional Buerau of Weight and Measures -

- Biro Berat dan Ukuran Internasional -

di Sevres Perancis

Siapa yang menetapkan standar & Satuan?

Sistem satuan yang digunakan ilmuwan diseluruh dunia disebut “The Metric System”.

Pada tahun 1971 ditetapkan 7 Besaran Dasar yang dikenal secara resmi sebagai “International System” atau SI (Le Systéme Internasional d’Unites).

9/3/2012

6

Besaran Fundamental (Besaran Dasar/Pokok) Besaran yang berdiri sendiri dan tidak diturunkan dari

besaran yang lain.

Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok.

Besaran Pokok

9/3/2012

7

Gaussian System (cgs) Sistem Gaussian

Quantities Units Besaran Satuan

mass gram (g) massa gram

length centimeter (cm) panjang sentimeter

time second (s) waktu detik / sekon

British Engineering System Sistem Inggris

Quantities Units Besaran Satuan

mass slug massa slug

length foot (ft) panjang kaki

time second (s) waktu detik

Besaran Turunan

9/3/2012

8

Besaran Waktu

Waktu adalah selang

antara dua kejadian atau

dua peristiwa

Waktu Siang: sejak matahari terbit hingga matahari tenggelam Waktu hidup: sejak dilahirkan hingga meninggal.

Segala sesuatu yang berulang secara periodik contoh: rotasi bumi, revolusi bumi

Alat Ukur Waktu

Jam Atom (Atomic Clock):

1 detik ≡ waktu yang diperlukan untuk mencapai

9.192.631.770 kali periode osilasi dari atom cesium)

9/3/2012

9

Evolusi Satuan Panjang

1960:

1 meter ≡ jarak antara dua garis pada batang yang terbuat

dari campuran platinum-irridium yang disimpan pada kondisi

tertentu di BIPM

1 meter ≡ 1.650.763,73 kali panjang cahaya orange-red yang

dipancarkan dari lampu krypton-86 (86Kr)

Sejak 1983

1 meter ≡ jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa

dalam waktu 1 / 299.792.458 detik.

Dengan definisi terakhir ini maka kecepatan cahaya di ruang

hampa ditetapkan menjadi 299.792.458 m/s

Massa

1 kg: Massa suatu silinder yang terbuat dari

campuran platinum-iridium yang disimpan di kantor

BIPM di kota Sevres, dekat Paris, Perancis.

9/3/2012

10

DIMENSI DIMENSI: cara penulisan suatu besaran dengan menggunakan simbol besaran pokok atau dimensi adalah suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokok

Besaran Satuan Dimensi

kecepatan m/s LT-1

Percepatan m/s2 LT-2

Gaya Newton M LT-2

Usaha

Energi

Kalor

Joule (kg m2/s2) M L2 T-2

daya watt M L2 T-3

Tekanan Pascal (N/m2) M L-1 T-2

Potensial Listrik volt M L2 T-3I-1

Hambatan Ohm M L2 T-3I-2

9/3/2012

11

CONTOH

Suatu besaran yang memiliki dimensi [ML-1T-2] adalah:

a. Gaya

b. Momentum

c. Daya

d. Tekanan

e. Energi

= ma

= mv

= E/t

= F/A

= ½ mv2

= [MLT-2]

= [MLT-1]

= [ML2T-3]

= [ML-1T-2]

= [ML2T-2]

PENGUKURAN

• Pengukuran adalah membandingkan besaran satu dengan besaran yang lainnya

9/3/2012

12

ALAT UKUR

Konversi Satuan

Ada beberapa sistem berbeda yang dipakai di dunia

Misalnya: SI British

Mengapa diperlukan?

Dimensi objek jauh lebih besar daripada dimensi alat ukur (kurang

praktis)

Misalnya: mengukur panjang jalan dengan satuan cm

mil <-------> km

9/3/2012

13

9/3/2012

14

analisis dimensi ialah suatu metode untuk

mengurangi jumlah kerumitan variabel

eksperimental yang mempengaruhi gejala

fisika tertentu, dengan menggunakan

semacam teknik peringkasan.

ANALISIS DIMENSI

Besaran-besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan hanya

jika besaran-besaran tersebut mempunyai dimensi yang

sama.

Besaran-besaran pada kedua sisi persamaan harus memiliki

dimensi yang sama.

21

2ox v t at

Apakah persamaan berikut benar secara dimensi?

Persamaan menyatakan jarak (x) yang ditempuh

oleh suatu mobil dalam waktu (t) jika mobil mulai dari

kecepatan awal vo dan bergerak dengan percepatan

tetap tetap a.

Analisis dimensi menggunakan fakta bahwa dimensi dapat

diperlakukan sebagai besaran aljabar,

9/3/2012

15

21

2ox v t at

2

2

L LL T T

T T

2

2

L LL T T

T T

L L L

Karena kedua sisi persamaan mempunyai dimensi yang

sama maka persaamaan ini benar secara dimensi

Catatan:

Walaupun analisis dimensi

sangat berguna tetapi

mempunyai batasan, yaitu

tidak dapat menjelaskan

konstanta numerik yang ada

dalam persamaan.

Persamaan yang benar

secara analisis dimensi

belum tentu benar secara

fisis.

Penjumlahan dua buah besaran kelajuan 72 km/jam + 30 m/s, salah satu harus dikonversi satuan dari besaran satu ke satuan besaran lainnya.

Nilai 72 km/jam dapat dikonversi menjadi m/s :

1 km = 1000 m

1 jam = 3.600 s

Maka 72 km/jam = 72.000 m/ 3.600 s

= 20 m/s

Sehingga :

20 m/s + 30 m/s = 50 m/s

9/3/2012

16

Percepatan a partikel

bergerak dengan

kecepatan seragam v

dalam lingkaran dengan

jari-jari r proporsional

terhadap rn dan vm.

Tentukan nilai n dan m

Thank you!