BESARAN DAN SATUAN.
Fisika
adalah ilmu pengetahuan yang
mempelajari dan menyelidiki komponen-komponen materi dan interaksi antar
komponen tersebut.
Contoh
: - Bagaimana energi mempengaruhi materi.
- Bagaimana mengubah bentuk
energi yang satu ke bentuk yang lain.
Materi
adalah segala sesuatu yang menempati dan mengisi ruang.
Energi
adalah berbagai bentuk ukuran kemampuan dari suatu sistem untuk melakukan
kerja.
Ilmu
fisika secara umum dibagi menjadi : mekanika, panas, bunyi, optika listrik dan
magnit, dan fisika modern.
Langkah-langkah
atau tahap-tahap dalam penyelidikan :
1.
Mengemukakan anggapan-anggapan atau
dugaan-dugaan.
2.
Menyusun suatu hipotesa.
3.
Melakukan suatu eksperimen.
4.
Jika dalam eksperimen dapat
diterima kebenarannya maka dapat dikukuhkan sebagai HUKUM.
Dalam
fisika langkah-langkah maupun tahapan-tahapan diatas diperlukan teknik-teknik
pengukuran yang harus dikembangkan.
Untuk
dapat memecahkan masalah, maka diperlukan suatu sistem standar yang dapat
diterima oleh berbagai kalangan yang mempelajari dan mengembangkan ilmu fisika.
SATUAN DAN
PENGUKURAN.
* Besaran
Pokok Dalam Fisika.
Dalam
sistem Internasional ( SI ) terdapat : 7 buah besaran dasar berdimensi dan 2
buah buah tambahan yang tidak berdimensi.
BESARAN DASAR
|
SATUAN SI
|
|||||
Nama
|
Lambang
|
Rumus Dimensi
|
||||
1.
Panjang
|
Meter
|
m
|
L
|
|||
2.
Massa
|
Kilogram
|
kg
|
M
|
|||
3.
Waktu
|
Sekon
|
s
|
T
|
|||
4.
Arus listrik
|
Ampere
|
A
|
I
|
|||
5.
Suhu termodinamika
|
Kelvin
|
K
|
q
|
|||
6.
Jumlah zat
|
Mola
|
mol
|
N
|
|||
7.
Intensitas cahaya
|
Kandela
|
cd
|
J
|
|||
BESARAN TAMBAHAN
|
SATUAN SI
|
|||||
1.
Sudut datar
|
radian
|
rad
|
||||
2.
Sudut ruang
|
steradian
|
sr
|
||||
BESARAN JABARAN
|
SATUAN SI
|
|
1.
Energi
|
Joule
|
J
|
2.
Gaya
|
newton
|
N
|
3.
Daya
|
Watt
|
W
|
4.
Tekanan
|
pascal
|
Pa
|
5.
Frekwensi
|
Hertz
|
Hz
|
6.
Beda Potensial
|
Volt
|
V
|
7.
Muatan listrik
|
coulomb
|
C
|
8.
Fluks magnit
|
weber
|
Wb
|
9.
Tahanan listrik
|
Farad
|
F
|
10.
Induksi magnetic
|
Tesla
|
T
|
11.
Induktansi
|
Henry
|
Hb
|
12.
Fluks cahaya
|
lumen
|
Lm
|
13.
Kuat penerangan
|
Lux
|
Lx
|
*
Sistem Satuan
Sistem
satuan metrik, dibedakan atas :
- statis
- dinamis
Sistem
statis :
·
statis besar
- satuan panjang : meter
- satuan gaya : kg gaya
- satuan massa : smsb
·
statis kecil
- satuan panjang : cm
- satuan gaya : gram gaya
- satuan massa : smsk
Sistem
dinamis :
Sistem Satuan
|
Dinamis Besar
|
Dinamis Kecil
|
1.
Panjang
|
meter
|
cm
|
2.
Massa
|
kg
|
gr
|
3.
Waktu
|
sec
|
sec
|
4.
Gaya
|
newton
|
dyne
|
5.
Usaha
|
N.m = joule
|
dyne.cm = erg
|
6.
Daya
|
joule/sec
|
erg/sec
|
Sistem
dinamis besar biasa kita sebut “M K S” atau “sistem praktis” atau “sistem
Giorgie”
Sistem
dinamis kecil biasa kita sebut “C G S” atau “sistem Gauss”.
SISTEM SATUAN BRITANIA ( BRITISH SYSTEM )
Sistem Satuan
|
British
|
1.
Panjang
|
foot ( kaki )
|
2.
Massa
|
slug
|
3.
Waktu
|
sec
|
4.
Gaya
|
pound ( lb )
|
5.
Usaha
|
ft.lb
|
6.
Daya
|
ft.lb/sec
|
*
Awalan Yang Digunakan Dalam S.I.
AWALAN
|
SIMBOL
|
FAKTOR
|
Kilo
|
K
|
10 3
|
Mega
|
M
|
10 6
|
Giga
|
G
|
10 9
|
Tera
|
T
|
10 12
|
milli
|
m
|
10 -3
|
mikro
|
m
|
10 -6
|
nano
|
n
|
10 -9
|
piko
|
p
|
10 -12
|
femco
|
f
|
10 -15
|
ato
|
a
|
10 -18
|
* Dimensi
Jika
dalam suatu pengukuran benda A.
A
= 127 cm = 1270 milimeter = 1,27 x 106 mikron
Nilai
besaran A adalah 127 apabila dinyatakan dalam cm,
Nilai
besaran A adalah 1270 apabila dinyatakan dalam mm,
Nilai
besaran A adalah 1,27 apabila dinyatakan dalam meter dan seterusnya.
Jadi
satuan yang dipakai menentukan besar-kecilnya bilangan yang dilaporkan.
Mengapa
satuan cm dapat di ganti dengan m, mm, atau mikron ?
Jawabannya,
karena keempat satuan itu sama dimensinya, yakni berdimensi panjang.
Ada
dua macam dimensi yaitu :
- Dimensi Primer
- Dimensi Sekunder
·
Dimensi Primer yaitu :
M : untuk satuaan massa.
L : untuk satuan panjang.
T : untuk satuan waktu.
·
Dimensi Sekunder adalah dimensi
dari semua besaran yang dinyatakan dalam massa, panjang dan waktu.
contoh : - Dimensi gaya : M L T-2
- Dimensi
percepatan : L T-2
Catatan
: Semua besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok
( Dimensi Primer ) yaitu panjang, massa dan waktu.
Kegunaan
dimensi :
Untuk
Checking persamaan-persamaan fisika, dimana dalam setiap persamaan dimensi ruas
kiri harus sama dengan dimensi ruas kanan.
Contoh
:
1.
P = F . V
daya = gaya x kecepatan.
M L2 T-3 = (
M L T-2 ) ( L T-1 )
M L-2 T-3 = M
L2 T-3
2.
F = m . a
gaya = massa x percepatan
M L T-2 = ( M ) ( L T-2 )
M L T-2 = M L T-2
PENETAPAN
SATUAN SEBAGAI BERIKUT :
1.
Satu meter adalah 1.650.763,73 kali
panjang gelombang cahaya merah jingga yang dipancarkan isotop krypton 86.
2.
Satu kilogram adalah massa sebuah
silinder platina iridium yang aslinya disimpan di Biro Internasional tenyang
berat dan ukuran di Serves, Perancis.
3.
Satu sekon adalah 9.192.631.770
kali perioda getaran pancaran yang dikeluarkan atom Cesium 133.
4.
Satu Ampere adalah Jumlah muatan
listrik satu coulomb ( 1 coulomb = 6,25.1018 elektron ) yang
melewati suatu penampang dalam 1 detik.
5.
Suhu titik lebur es pada 76 cm Hg
adal : T = 273,150 K, Suhu titik didih air pada 76 cm Hg adalh : T =
373,150 K.
6.
Satuan Kandela adalah benda hitam
seluas 1 m2 yang bersuhu Hk lebur platina ( 1773 C ) akan memancarkan
cahaya dalam arah tegak lurus dengan kuat cahaya sebesar 6 x 105 kandela.
7.
Satu mol zat terdiri atas 6,025 x
1023 buah partikel. ( 6,025 x 1023 disebut dengan
bilangan avogadro ).
*
Bilangan
Eksak : Bilangan yang diperoleh dari pekerjaan membilang.
*
Bilangan Tidak Eksak : Bilangan yang
diperoleh dari pekerjaan mengukur.
MACAM-MACAM ALAT UKUR.
1.
Mistar
2.
Jangka Sorong
3.
Mikrometer sekrup
4.
Neraca ( timbangan )
5.
Stop watch
6.
Dinamo meter
7.
Termometer
8.
Higrometer
9.
Ampermeter
10. Ohm
meter
11. Volt
meter
12. Barometer
13. Manometer
14. Hidrometer
15. Kalorimeter
ANGKA - ANGKA PENTING.
“ Semua angka yang diperoleh dari hasil
pengukuran disebut ANGKA
PENTING, terdiri atas angka-angka pasti dan angka-angka terakhir
yang ditaksir ( Angka taksiran ).
Hasil
pengukuran dalam fisika tidak pernah eksak, selalu terjadi kesalahan pada waktu
mengukurnya. Kesalahan ini dapat diperkecil dengan menggunakan alat ukur yang
lebih teliti.
1.
Semua angka yang bukan nol adalah
angka penting.
Contoh : 14,256 ( 5 angka penting
).
2.
Semua angka nol yang terletak di
antara angka-angka bukan nol adalah angka penting. Contoh : 7000,2003 ( 9 angka
penting ).
3.
Semua angka nol yang terletak di
belakang angka bukan nol yang terakhir, tetapi terletak di depan tanda desimal
adalah angka penting.
Contoh : 70000, ( 5 angka
penting).
4.
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
).
5.
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
).
6.
Angka nol yang terletak di depan
angka bukan nol yang pertama adalah angka tidak penting.
Contoh : 0,0000352 ( 3 angka penting ).
Ketentuan - Ketentuan Pada Operasi Angka Penting :
1.
Hasil operasi penjumlahan dan
pengurangan dengan angka-angka penting hanya boleh terdapat SATU ANGKA TAKSIRAN saja.
Contoh : 2,34 angka
4 taksiran
0,345 + angka
5 taksiran
2,685 angka 8 dan 5 ( dua angka terakhir )
taksiran.
maka
ditulis : 2,69
( Untuk penambahan/pengurangan perhatikan angka dibelakang
koma yang paling sedikit).
13,46
angka 6 taksiran
2,2347 - angka 7 taksiran
11,2253 angka
2, 5 dan 3 ( tiga angka terakhir ) taksiran
maka dituli :
11,23
2.
Angka penting pada hasil perkalian
dan pembagian, sama banyaknya dengan angka penting yang paling sedikit.
Contoh : 8,141 (
empat angka penting )
0,22 x
( dua angka penting )
1,79102
Penulisannya : 1,79102 ditulis 1,8 ( dua angka penting )
1,432
( empat angka penting )
2,68 : ( tiga angka penting )
0,53432
Penulisannya : 0,53432 di tulis 0,534 ( tiga angka penting )
3.
Untuk angka 5 atau lebih dibulatkan
ke atas, sedangkan angka kurang dari 5 dihilangkan.
NOTASI ILMIAH = BENTUK BAKU.
Untuk
mempermudah penulisan bilangan-bilangan yang besar dan kecil digunakan Notasi
Ilmiah atau Cara Baku.
p . 10 n
dimana
: 1, p, 10 ( angka-angka penting )
10n disebut orde
n bilangan bulat positif atau negatif
contoh
: - Massa bumi = 5,98 . 10 24
- Massa elektron =
9,1 . 10 -31
- 0,00000435 =
4,35 . 10 -6
- 345000000 =
3,45 . 10 8
1.
Mistar :
|
untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas
ketelitian 0,5 mm.
|
2.
Jangka sorong :
|
untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas
ketelitian 0,1 mm.
|
3.
Mikrometer :
|
untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas
ketelitian 0,01mm.
|
4.
Neraca :
|
untuk mengukur massa suatu benda.
|
5.
Stop Watch :
|
untuk mengukur waktu mempunyai batas ketelitian 0,01
detik.
|
6.
Dinamometer :
|
untuk mengukur besarnya gaya.
|
7.
Termometer :
|
untuk mengukur suhu.
|
8.
Higrometer :
|
untuk mengukur kelembaban udara.
|
9.
Ampermeter :
|
untuk mengukur kuat arus listrik.
|
10.
Ohm meter :
|
untuk mengukur tahanan ( hambatan ) listrik
|
11.
Volt meter :
|
untuk mengukur tegangan listrik.
|
12.
Barometer :
|
untuk mengukur tekanan udara luar.
|
13.
Hidrometer :
|
untuk mengukur berat jenis larutan.
|
14.
Manometer :
|
untuk mengukur tekanan udara tertutup.
|
15.
Kalorimeter :
|
untuk mengukur besarnya kalor jenis zat.
|
LATIHAN SOAL
1.
Sebutkanlah alat-alat ukur yang
kamu ketahui dan carilah kegunaan serta batas ketelitiaan pengukuran ( jika ada
).
2.
Carilah Dimensinya :
- Kecepatan ( v = jarak tiap satuan waktu )
- Percepatan ( a = kecepatan tiap satuan waktu )
- Gaya ( F = massa x percepatan )
- Usaha ( W = Gaya x jarak perpindahan )
- Daya ( P = Usaha tiap satuan luas )
- Tekanan ( P = Gaya tiap satuan luas )
- Momen Inersia ( I = massa x jarak kuadrat )
- Inpuls ( Inpuls = gaya x waktu )
- Momentum ( M = Massa x kecepatan )
- Energi kinetik ( Ek = 1/2 m v2 )
- Energi Potensial ( Ep = m g h )
- Jika diketahui bahwa :
F = G . 
F = Gaya; G = Konstanta
grafitasi; m = massa; R = jarak.
Carilah : Dimensi konstanta
grafitasi.
- Percepatan grafitasi ( g = Gaya berat : massa )
- Jika diketahui bahwa :
P.V = n R . T
P = tekanan; V
= volume; n menyatakan jumlah mol;
T = suhu dalam Kelvin ( 0K ); R = tetapan gas
Carilah : Dimensi R
3.
Sebutkan berapa banyak angka-angka
penting pada angka-angka di bawah ini.
a.
2,7001
b.
0,0231
c.
1,200
|
d.
2,9
e.
150,27
f.
2500,0
|
g.
0,00005
h.
2,3.10-7
i.
200000,3
|
4. Rubahlah satuan-satuan di bawah ini,
ditulis dalam bentuk baku.
- 27,5 m3 = ...................................... cm3
- 0,5.10-4 kg = ...................................... mg
- 10 m/det = ...................................... km/jam
- 72 km/jam =
...................................... m/det
- 2,7 newton = ...................................... dyne
- 5,8 joule = ...................................... erg
- 0,2.10-2 g/cm3 = ......................................
kg/m3
- 3.105 kg/m3 =
...................................... g/cm3
- 2,5.103 N/m2 =
...................................... dyne/cm2
- 7,9 dyne/cm3 = ...................................... N/m3
- 0,7 . 10-8 m = ......................................
mikro
- 1000 kilo joule = ........................... mikro joule =
........................... Giga Joule
5. Bulatkan dalam dua angka penting.
- 9,8546
- 0,000749
- 6,3336
- 78,98654
6.
Hitunglah dengan penulisan angka penting.
- 2,731 + 8,65 = .................................
- 567,4 - 387,67 = ................................
- 32,6 + 43,76 - 32,456 = ................................
- 43,54 : 2,3 = ................................
- 2,731 x 0,52 =................................
- 21,2 x 2,537 =................................
- 57800 : 1133 = ................................
- 4,876 + 435,5467 + 43,5 = ................................
- 3,4 + 435,5467 + 43,5 =................................
- 1,32 x 1,235 + 6,77 =................................
Di susun oleh : Khofifah, St. Al Bazzar
==============o0o===============
0 komentar:
Post a Comment