Upload
tito-tegar
View
340
Download
19
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Fisika Dasar 1
Citation preview
Fakultas Teknik Fakultas Teknik Universitas IndonesiaUniversitas Indonesia
2014/2015 Term 12014/2015 Term 1
Ir. Tri Surawan M,Si
Materi Kuliah : Fisika Dasar 1
DEFINISI ILMU FISIKADEFINISI ILMU FISIKA Ilmu FisikaIlmu Fisika dalam Bahasa Yunani: (physikos), yang dalam Bahasa Yunani: (physikos), yang
artinya ”alamiah”, atau (physis), ”Alam” adalah sains artinya ”alamiah”, atau (physis), ”Alam” adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas.
Fisika mempelajari gejala alam yang Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hiduptidak hidup atau atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisikawan materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisikawan mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.(Wikipedia Indonesia)satu kesatuan kosmos.(Wikipedia Indonesia)
Ilmu Fisika disebut juga sebagai Ilmu DasarIlmu Fisika disebut juga sebagai Ilmu Dasar atau Basic atau Basic Science, yang lainnya adalah Biologi, Kimia, Science, yang lainnya adalah Biologi, Kimia, Matematika Matematika
Fisika berkaitan erat dengan matematika.Fisika berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika Teori fisika banyak dinyatakan dalam notasi matematis, dan banyak dinyatakan dalam notasi matematis, dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang digunakan dalam bidang daripada matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya.sains lainnya.
Konsep DasarKonsep Dasar MengukurMengukur : membandingkan sesuatu besaran : membandingkan sesuatu besaran
yang diukur dengan besaran standar yang yang diukur dengan besaran standar yang telah didefinisikan sebelumnya. telah didefinisikan sebelumnya.
BesaranBesaran : segala sesuatu yang dapat diukur. : segala sesuatu yang dapat diukur. SatuanSatuan : ukuran dari suatu besaran. : ukuran dari suatu besaran. Dimensi : Dimensi : Cara suatu besaran tersusun dari Cara suatu besaran tersusun dari
beberapa besaran pokokbeberapa besaran pokok Besaran Fisika baru terdefinisi jika :
• ada nilainya (besarnya)• ada satuannya
contoh : panjang jalan 10 km
satuan
nilai
BESARANBESARAN
Besaran Pokok• Besaran yang tidak tergantung pada
besaran lain Besaran Pelengkap
• Besaran yang melengkapi besaran pokok
Besaran Turunan• Besaran yang diturunkan dari besaran
pokok
BESARAN POKOK, SATUAN BESARAN POKOK, SATUAN dan DIMENSINYAdan DIMENSINYA
Besaran Pelengkap
Besaran Turunan dan dimensiBesaran Turunan dan dimensi
Konvensi Besaran Pokok Konvensi Besaran Pokok
c = 299,792,458 m/s
Satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya di dalam vakum selama waktu 1/299.791.458 detik.
MassaMassa
Satu kilogram didefinisikan sama dengan massa dari karbon 12 sma (satuan massa atom).
WaktuWaktu
Satu detikSatu detik didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh atom didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh atom Cesium untuCesium untuk k bergetar sebanyak 9 192 631 770 kali.bergetar sebanyak 9 192 631 770 kali.
Berdasarkan jam atom ini, dalam selang 300 tahun hasil Berdasarkan jam atom ini, dalam selang 300 tahun hasil pengukuran waktu tidak akan bergeser lebih dari satu sekon pengukuran waktu tidak akan bergeser lebih dari satu sekon
PanjangPanjang
Faktor Penggali dalam SINONO 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
SatuanSatuan SatuanSatuan adalah ukuran dari suatu besaran adalah ukuran dari suatu besaran Sistem satuan :
• Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon) b. cgs (centimeter, gram, sekon)
• Sistem Non metrik (sistem British) Contoh :
• 1 inch = 2,54 cm• 1 m = 3,28 ft• 1 mile = 5280 ft• 1 mile = 1,61 km
Sistem Internasional (SI)• Sistem satuan mks yang telah disempurnakan • Yang paling banyak dipakai sekarang ini.
DimensiDimensi Dimensi :Dimensi : Cara suatu besaran tersusun dari Cara suatu besaran tersusun dari
beberapa besaran pokokbeberapa besaran pokok Kegunaan DimensiKegunaan Dimensi : :
1.1. Membuktikan dua besaran fisis setara atau tidak. Membuktikan dua besaran fisis setara atau tidak. 2. Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan.3. Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran. 4.4. Menurunkan persamaan suatu besaran fisis jika Menurunkan persamaan suatu besaran fisis jika
kesebandingan besaran fisis tersebut dengan besaran-kesebandingan besaran fisis tersebut dengan besaran-besaran fisis lainnya diketahui. besaran fisis lainnya diketahui.
Contoh :Contoh : Tentukan dimensi dan satuan dari besaran-momentum Tentukan dimensi dan satuan dari besaran-momentum
menurut Sistem Internasional. menurut Sistem Internasional. Jawab : Jawab :
Momentum (p) = m x v Momentum (p) = m x v = [ m ] [ v ] = M L T= [ m ] [ v ] = M L T-1-1 Satuan p = kg m sSatuan p = kg m s-1-1
Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik :
a. Energi Potensial dan Energi Kinetik
b. Usaha, Energi dan Kalor
Jawab :
a. Energi Potensial : Ep = mgh
Energi potensial = massa x gravitasi x tinggi
= M x LT-2 x L = ML2T-2
Energi 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
b. Usaha = ML2T-2
Energi = ML2T-2
Kalor = 0.24 x energi = ML2T-2
Ketiganya memiliki dimensi yang sama identik
Contoh Penggunaan Dimensi
PengukuranPengukuran
Pengukuran besaran fisisPengukuran besaran fisis tergantung tergantung batasan ketidakpastian (uncertainty) batasan ketidakpastian (uncertainty) eksperimeneksperimen
Nilai ketidakpastian tergantung padaNilai ketidakpastian tergantung pada• Kualitas alat ukurKualitas alat ukur• Kemampuan si pengukurKemampuan si pengukur• Metode pengukuranMetode pengukuran
Pengukuran PanjangPengukuran Panjang Mistar mempunyai ketelitian 1 mm / 1 cm, Mistar mempunyai ketelitian 1 mm / 1 cm, Jangka sorong mempunyai ketelitian 0,1 mm, Jangka sorong mempunyai ketelitian 0,1 mm, Mikrometer sekrup mempunyai ketelitian 0,01 Mikrometer sekrup mempunyai ketelitian 0,01 mmmm
Pengukuran WaktuPengukuran Waktu
Satu putaran stopwatch menunjukkan 30 s (tergantung alat), setiap satu sekon dibagi 10 skala, jarum pendek satu putaran menunjukkan 15 menit
1 skala = 0,1 s
Untuk peristiwa-peristiwa yang selang terjadinya cukup lama, waktu dinyatakan dalam satuan-satuan yang lebih besar, misalnya: menit, jam, hari, bulan, tahun, abad dan lain-lain.
1 hari = 24 jam1 jam = 60 menit1 menit = 60 sekon.
Pengukuran MassaPengukuran Massa
Pengukuran massa dapat dilakukan Pengukuran massa dapat dilakukan dengan menggunakan dengan menggunakan berbagai berbagai macam neraca,macam neraca, yaitu neraca dua yaitu neraca dua lengan, neraca pegas, neraca hidrolik lengan, neraca pegas, neraca hidrolik dan neraca elektronikdan neraca elektronik
ANGKA PENTINGANGKA PENTING Angka pentingAngka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasiladalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, yang terdiri dari angka eksak dan satu angka pengukuran, yang terdiri dari angka eksak dan satu angka terakhirterakhir yang ditaksir (diragukan)yang ditaksir (diragukan) Aturan angka pentingAturan angka penting : : 1. Semua angka bukan nol merupakan angka penting1. Semua angka bukan nol merupakan angka penting 2. Angka nol diantara dua angka bukan nol merupakan angka 2. Angka nol diantara dua angka bukan nol merupakan angka pentingpenting 3. Angka nol di sebelah kanan angka bukan nol termasuk angka 3. Angka nol di sebelah kanan angka bukan nol termasuk angka pentingpenting 4. Angka nol di sebelah kiri angka bukan nol, baik sebelum / 4. Angka nol di sebelah kiri angka bukan nol, baik sebelum / sesudahsesudah tanda koma desimal tidak termasuk angka pentingtanda koma desimal tidak termasuk angka penting Contoh:Contoh:
1,0001 + 0,0003 = 1,0004 5 angka penting1,0001 + 0,0003 = 1,0004 5 angka penting1,002 – 0,998 = 0,004 1 angka penting1,002 – 0,998 = 0,004 1 angka penting
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 penjumlahan & pengurangan :
Hasil dari penjumlahan / pengurangan dengan menggunakan
angka penting hanya boleh mengandung 1 saja angka taksiran
atau angka yang diragukan
Aturan perkalian & pembagian :
Hasil dari perkalian / pembagian dengan menggunakan angka
penting mengikuti jumlah angka penting yang paling sedikit
Contoh Penjumlahan & Pengurangan
Jumlahkan !Jumlahkan !123 m + 5,35 m = ?123 m + 5,35 m = ?
123 m + 5,35 m = 128,35 m salah123 m + 5,35 m = 128,35 m salah
123 m + 5,35 m = 128 m benar123 m + 5,35 m = 128 m benar
Jumlah desimal pada jawaban akhir Jumlah desimal pada jawaban akhir seharusnya sama dengan jumlah seharusnya sama dengan jumlah
desimal terkecil komponen desimal terkecil komponen
penjumlahanpenjumlahan