BESARAN DAN SISTEM SATUAN BAB 1 BESARAN DAN SISTEM SATUAN 1.1

1.1 PENDAHULUAN 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). 1.2

Bab 1. PENGUKURAN

Besaran : Mengukur : 1.2 BESARAN DAN SATUAN Sesuatu yang dapat diukur  dinyatakan dengan angka (kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll. Mengukur : Membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. contoh : panjang jalan 10 km Besaran Fisika baru terdefenisi jika : ada nilainya (besarnya) ada satuannya satuan nilai 1.4

Besaran di bagi 2,yaitu : 1.Besaran Pokok Besaran yang sudah ditetapkan terlebih dahulu 1.Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok

BESARAN POKOK DALAM FISIKA Nama Satuan Lambang Sat Panjang Meter m Massa Kilogram kg Waktu Sekon s Suhu Kelvin K Kuat Arus Ampere A Intensitas Cahaya Kandela cd Jumlah Zat mole mol

BESARAN TURUNAN Besaran Turunan Penjabaran Satuan Luas panjang x panjang m2 Volume panj x panj x panj m3 Massa Jenis massa/volume kg/m3 Kecepatan panjang/waktu m/s Percepatan kecepatan/waktu m/s2

Sistem satuan : ada 2 macam Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan. Contoh : meter, kilometer  satuan panjang detik, menit, jam  satuan waktu gram, kilogram  satuan massa dll. Sistem satuan : ada 2 macam Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon) b. cgs (centimeter, gram, sekon) 2. Sistem Non metrik (sistem British) 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 1.5

Satuan Internasional utk Panjang Dalam SI dinyatakan dalam meter (m) Satu meter,didefinisikan : “ jarak yang ditempuh cahaya pada selang waktu 1/299792458 sekon”

Satuan Internasional utk Massa Dalam SI dinyatakan dalam kilogram (kg) Satu kilogram,didefinisikan : “massa satu liter air murni pada suhu 4˚C”

Satuan Internasional utk Waktu Dalam SI dinyatakan dalam sekon (s) Satu sekon, didefinisikan : “selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium -133 utk melakukan getaran sebanyak 9192631770 kali”

2. Mengkonversi satuan panjang,massa dan waktu TANGGA KONVERSI PANJANG km hm Naik di bagi dam m Turun dikali dm cm mm 10n 10n

102n TANGGA KONVERSI LUAS km2 Naik di bagi hm2 dam2 m2 Turun dikali dm2 cm2 mm2

103n TANGGA KONVERSI VOLUME km3 hm3 naik dibagi dam3 m3 Turun dikali dm3 cm3 mm3

Contoh soal 1: Nyatakan jarak 2000 m dalam : a. cm b. km 2. Konversikan 100 cm2 dalam : a. m2 b. mm2 Nyatakan massa benda 10000 g dalam : a. kg b. mg

PR Nyatakan jarak 200 m dalam : a. mm b. dm 2. Konversikan 1000 cm2 dalam : a. cm2 b. dm2 2. Konversikan 100 cm3 dalam : a. cm3 b. dm3

Penyelesaian no 1 : 2000 m = …cm m menuju cm berarti turun 2 tangga maka dikalikan 10n =102= 100 2000 m = 2000 x 100 = 200000 cm = 2.105 cm Jadi 2000 m = 200000 cm

Penyelesaian no 2 : 100 cm2 = …m2 cm menuju m berarti naik 2 tangga maka dibagi 102n = 102x2 = 10x10x10x10 = 10000 Maka 100cm2 = 100:10000=0,01 = 1x10-2m2

Penyelesaian no 2 : b. 100 cm2 = …mm2 cm menuju mm berarti turun 1 tangga maka dikali 102n = 102x1= 10x10 = 100 Maka 100cm2 = 100 x 100 = 10000 = 1x104 mm2

Penyelesaian no 1 : b. 2000 m = …km m menuju km, berarti naik 3 tangga, maka di bagi 103 = 1000. 2000 2000 m = ---------- 1000 = 2 km Jadi 2000 m = 2 km

Besaran Pokok Tak Berdimensi 7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI) NO Besaran Pokok   Satuan    Singkatan Dimensi    1 Panjang Meter m L 2 Massa Kilogram kg M 3 Waktu Sekon s T 4 Arus Listrik Ampere A I 5 Suhu Kelvin K θ 6 Intensitas Cahaya Candela cd j 7 Jumlah Zat Mole mol N Besaran Pokok Tak Berdimensi NO Besaran Pokok   Satuan    Singkatan Dimensi   1 Sudut Datar Radian rad - 2 Sudut Ruang Steradian sr 1.6

Dimensi Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok. - Guna Dimensi : Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan - Metode penjabaran dimensi : Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri Setiap suku berdimensi sama Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok. 1.7

Contoh : a. Tidak menggunakan nama khusus NO Besaran    Satuan    1 Kecepatan meter/detik 2 Luas meter 2 b. Mempunyai nama khusus NO Besaran    Satuan    Lambang 1 Gaya Newton N 2 Energi Joule J 3 Daya Watt W 4 Frekuensi Hertz Hz 1.8

Besaran Turunan dan Dimensi NO Besaran Pokok   Rumus   Dimensi 1 Luas panjang x lebar [L]2   2 Volume panjang 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   8 Impuls dan Momentum gaya x waktu [M] [L] [T]-1   massa volume  perpindahan waktu kecepatan waktu 1.9

Faktor Pengali dalam SI NO Faktor  Nama   Simbol 1 10 -18 atto a  2 10 -15 femto f  3 10 -12 piko p 4 10 -9 nano n 5 10 -6 mikro μ 6 10 -3 mili m  7 10 3 kilo K 8 10 6 mega M 9  10 9 giga G 10 10 12 tera T 1.10

Contoh Soal 1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut : a. Gaya b. Berat Jenis c. Tekanan d. Usaha e. Daya Jawab : b. Berat Jenis = = = = MLT-2 (L-3) = ML-2T-2 satuan kgm-2 berat volume Gaya Volume MLT -2 L3 a. Gaya = massa x percepatan = M x LT -2 = MLT -2 satuan kgms-2 c. Tekanan = = = MLT -2 satuan kgm-1s-1 gaya luas MLT -2 L2 d. Usaha = gaya x jarak = MLT -2 x L = ML 2 T -2 satuan kgm-2s-2 e. Daya = = = ML 2 T -1 satuan kgm-2s-1 usaha waktu ML 2 T -2 T 1.11

1.12 2. 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 1.12

C.ALAT UKUR 1 ALAT UKUR PANJANG A.MISTAR Mistar mempunyai tingkat ketelitian 1mm atau 0,1 cm

B. JANGKA SORONG Mempunyai ketelitian 0,1 mm

Pembacaan Skala Jangka Sorong

C. MIKROMETER SEKRUP Ketelitian mikrometer sekrup 0,01 mm

2 ALAT UKUR MASSA Alat ukur massa adalah neraca,misalnya : Neraca sama lengan

neracaTiga Lengan (O’hauss-2610) dapat mengukur massa sampai 2610 kg dengan ketelitian 0,1 gram neraca empat lengan (O’hauss-311) dapat mengukur massa sampai 310 gram dengan ketelitian 0,01 gram

3 ALAT UKUR WAKTU Stop watch mekanis memiliki ketelitian 0,1 sekon Stop watch elektronik memiliki ketelitian 0,001 sekon

Jam tangan atau arloji memiliki ketelitian 1 sekon

D. SUHU DAN PENGUKURAN Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. 1. Tangan tdk dpt menyatakan suhu benda

2. Termometer Alat untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka. Prinsip kerja: volume zat akan berubah jika dipanaskan atau didinginkan.Naik turunya volume zat itulah yg dijadikan sbg acuan menentukan suhu benda.

Perbandingan Skala Termometer

(K – 273)

HUBUNGAN CELCIUS DAN REAMUR C 5 R 4

HUBUNGAN CELCIUS DGN FAHRENHEIT C 5 (F-32) 9

Perbandingan C : R : F : K = 100 : 80 : 180 : 100 KPK dari persamaan diatas  20

HUB FAHRENHEIT DGN REAMUR F 9 R + 32 4

HUB CELCIUS DGN KELVIN C 5 K – 273 5 C K - 273

Selamat Belajar