BESARAN FISIKA SISTEM SATUAN Ruang Lingkup Fisika Partikel

BESARAN FISIKA & SISTEM SATUAN

Ruang Lingkup Fisika § Partikel (atom) Jagad raya Dimanakah perbedaannya?

Dasar dari Fisika?

Pengukuran Pengamatan Peristiwa Alam Model Eksperimen Apakah yang diukur ? Besaran Fisika

Pengukuran § Apa yang dilakukan sewaktu melakukan pengukuran? Misalnya mengukur panjang meja. § Tetapi sering dilakukan pengukuran terhadap besaran tertentu menggunakan alat ukur yang telah ditetapkan. § Misalnya, menggunakan mistar/ penggaris untuk mengukur panjang. § Pengukuran sebenarnya merupakan proses pembandingan nilai besaran yang belum diketahui dengan nilai standar yang sudah ditetapkan.

Pengukuran Alat Ukur Kuantitas (Hasil Pengukuran) Sistem Matrik Kalibrasi SI Penyajian Nilai Standar ukuran Satuan Sistem satuan

Contoh Alat Ukur Panjang § Mistar : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0, 5 mm. § Jangka sorong : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0, 1 mm. § Mikrometer : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0, 01 mm.

Konseptual Besaran Pokok : besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran Besaran Turunan : Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok Besaran Fisika Besaran Skalar : hanya memiliki nilai Matematis Besaran Vektor : memiliki nilai dan arah

Besaran Pokok (dalam SI) Satuan (dalam SI) Massa kilogram (kg) Panjang meter (m) Waktu sekon (s) Arus listrik ampere (A) Suhu kelvin (K) Jumlah Zat mole (mol) Intensitas kandela (cd)

Definisi standar besaran pokok Ø Panjang - meter : Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299, 792, 458 sekon. Ø Massa - kilogram : Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm. Ø Waktu - sekon Satu 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).

Notasi Ilmiah § Pengukuran dalam fisika terbentang mulai dari ukuran partikel yang sangat kecil, sampai dengan ukuran yang sangat besar § Penulisan hasil pengukuran benda sangat besar, misalnya massa bumi kira-kira 6. 000 kg atau hasil pengukuran partikel sangat kecil, misalnya massa sebuah elektron kira-kira 0, 000. 911 kg memerlukan tempat yang lebar dan sering salah dalam penulisannya. § Untuk mengatasi masalah tersebut, dapat menggunakan notasi ilmiah atau notasi baku. Dalam notasi ilmiah, hasil pengukuran dinyatakan sebagai : a, . . . x 10 n

SISTEM MATRIK DALAM SI Faktor Awalan Simbol 1018 exa- E 10 -1 desi- d 1015 peta- P 10 -2 senti- c 1012 tera- T 10 -3 mili- m 109 giga- G 10 -6 mikro- m 106 mega- M 10 -9 nano- n 103 kilo- k 10 -12 piko- p 102 hekto- h 10 -15 femto- f 101 deka- da 10 -18 ato- a

Besaran Turunan v Contoh : F Kecepatan • pergeseran yang dilakukan persatuan waktu • satuan : meter per sekon (ms-1) F Percepatan • perubahan kecepatan per satuan waktu • satuan : meter per sekon kuadrat (ms-2) F Gaya • massa kali percepatan • satuan : newton (N) = kg m s-2

Dimensi § 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”. Besaran Pokok Simbol Dimensi Massa M Suhu Q Panjang L Jumlah Zat N Waktu Arus listrik T I Intensitas J

Analisa Dimensi (1) Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama. n Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama. n

Analisa Dimensi (2)

Analisa Dimensi (3)

Contoh : Perioda 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] : T Dimensi panjang tali [l] : L Dimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2 p : tak berdimensi

Konversi Satuan § Ketika satuan tidak cocok, konversikan sehingga satuannya cocok (sama)

Ketidakpastian Pengukuran § § Pada setiap pengukuran selalu muncul ketidakpastian Ketidakpastian selalu terbawa dalam perhitungan Dibutuhkan cara untuk menghitung ketidakpastian Aturan Angka Penting digunakan sebagai pendekatan ketidakpastian hasil perhitungan

Angka Penting (1) § Angka penting adalah bilangan yang diperoleh dari hasil pengukuran yang terdiri dari angka-angka penting yang sudah pasti (terbaca pada alat ukur) dan satu angka terakhir yang ditafsir atau diragukan.

Angka Penting (2) § Semua digit yang tidak nol adalah angka penting § Nol adalah angka penting ketika: l l diantara digit yang bukan nol setelah koma dan angka penting yang lain § Contoh: l l 3. 03 0. 0031 4. 0 x 101 1. 70 x 102

Angka Penting (3) § Bila kita mengukur panjang suatu benda dengan mistar berskala mm (mempunyai batas ketelitian 0, 5 mm) dan melaporkan hasilnya dalam 4 angka penting, yaitu 114, 5 mm. § Jika panjang benda tersebut kita ukur dengan jangka sorong (jangka sorong mempunyai batas ketelitian 0, 1 mm) maka hasilnya dilaporkan dalam 5 angka penting, misalnya 114, 40 mm § Jika diukur dengan mikrometer sekrup (Mikrometer sekrup mempunyai batas ketelitian 0, 01 mm) maka hasilnya dilaporkan dalam 6 angka penting, misalnya 113, 395 mm.

Angka Penting (4) § Ini menunjukkan bahwa banyak angka penting yang dilaporkan sebagai hasil pengukuran mencerminkan ketelitian suatu pengukuran. § Makin banyak angka penting yang dapat dilaporkan, makin teliti pengukuran tersebut. Tentu saja pengukuran panjang dengan mikrometer sekrup lebih teliti dari jangka sorong dan mistar. § Satu angka terakhir adalah angka taksiran karena angka ini tidak bisa dibaca pada skala, tetapi hanya ditaksir diperkirakan.

A? B?

Pengamatan Peristiwa Alam Apakah yang diamati ? Hukum Fisika Konsep Fisika Teori Model Eksperimen Pengukuran Besaran Fisika Karakteristik Interaksi antar materi yang teramati Apakah yang diukur ? Kuantitas

Model, Teori & Hukum (1) § Model merupakan sebuah bentuk sederhana dari suatu sistem yang sulit untuk dianalisis secara keseluruhan Contoh: model partikel, model cahaya, model gas ideal gambaran atau pendekatan § Teori teori lebih luas, lebih mendetail dan memberikan ramalan yang dapat diuji dan sering hasil pengujian memiliki ketepatan yang tinggi

Model, Teori & Hukum (2) § Hukum pernyataan yang singkat tapi bersifat umum dalam menjelaskan perilaku alam. pernyataan membentuk suatu persamaan hukum-hukum ilmiah bersifat deskriptif bukan persuasif pernyataan disebut hukum jika validitasnya telah teruji secara luas jika terdapat informasi-informasi baru yang muncul maka hukum-hukum tertentu harus disesuaikan, bahkan harus dilenyapkan

Review Matematika § Trigonometri § Vektor § Sistem Koordinat