BAHAN AJAR FISIKA

A. MATERI POKOK Besaran dan Satuan * Pengertian Besaran * Aturan Angka Penting * Jenis-jenis Kesalahan Dalam Pengukuran.

B. STANDAR KOMPETENSI 2. Menerapkan Konsep besaran fisika, menuliskan dan menyatakannya dalam sistem satuan SI dengan baik dan benar ( meliputi lambang, nilai dan satuan )

C. KOMPETENSI DASAR 2.1. Mengukur besaran-besaran fisika dengan alat yang sesuai dengan mengolah data hasil dengan menggunakan aturan angka penting. 2.2. Membedakan besaran pokok dan besaran turunan beserta satuannya. 3.3. Memprediksi dimensi suatu besaran dan melakukan analisis dimensional. 4.4. Melakukan penjumlahan dan perkalian dua buah Vektor atau lebih

D. INDIKATOR Untuk mencapai kompetensi-kompetansi dasar (KD) di atas maka diperlukan indikator-indikator yang secara berturut-turut sebagai berikut : Kompetensi Dasar 2.1. 1. Melakukan pengukuran dengan benar berkaitan dengan besaran pokok, panjang massa, waktu dengan mempertimbangkan aspek ketepatan (akurasi) dan ketelitian 2. Mengolah data hasil pengkuran dan menyajikannya dalam bentuk tabel dan grafik dengan menggunakan penulisan angka penting dan mampu menarik kesimpulan tentang besaran fisis yang diukur 3. Menunjukkan kecakapan individu dan kerjasama dalam kelompok

Kompetensi Dasar 2.2. Mengidentifikasi perbedaan besaran pokok dan besaran turunan serta dapat memberikan contohnya dalam kehidupan sehari-hari. 2. Menunjukkan perilaku yang menampakkan minat dalam belajar. Kompetensi Dasar 2.3. 1. Menerapkan analisis dimensional dalam pemecahan masalah. Kompetensi Dasar 2.4. 1. Menghitung jumlah dua vektor atau lebih 2. Menentukan besar perkalian dua vektor.

E. Tempat Pelaksanaan kegiatan belajar mengajar di ruang kelas , Laboratorium atau lapangan.

BESARAN DAN SATUAN Untuk mengerti besaran dan satuan, maka lakukanlah kegiatan-kegiatan berikut : Kegiatan I. Menuliskan nama alat ukur dan kegunaannya yang dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari

1. Neraca Pegas untuk mengukur massa Beberapa alat ukur yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain : 1. Neraca Pegas untuk mengukur massa 2. Meteran untuk mengukur panjang (jarak) 3. Stop Watch untuk mengukur waktu 4. Ampermeter untuk mengukur kuat arus listrik 5. Termometer untuk mengukur suhu 6. Jangka serong untuk mengukur jarak (ketebalan) 7. Mikrometer sekrup untuk mengukur jarak (diameter) 8. Neraca Ohaus untuk mengukur massa.

Kegiatan II Menyusun tabel mengenai besaran dengan alat ukur dan satuannya dalam SI No Besaran Alat ukur Satuan SI 1 Panjang Meteran, Mistar, jangka serong, mikrometer skrup Meter 2. Massa Neraca Pegas, timbangan, Neraca Ohaus Kilogram 3. Waktu Stop Watch Detik 4. Kuat Arus Listrik Ampermeter Ampere 5. Suhu Termometer Kelvin

Kegiatan III Melakukan Pengukuran Panjang, massa dan waktu Untuk mengukur besaran panjang dapat digunakan alat ukur dengan Ketelitian yang berbeda, seperti menggunakan mistar, jangka sorong Dan mikrometer sekrup Mistar Ukur. Untuk mengukur panjang suatu benda biasanya dengan menggunakan mistar. Mistar berskala centimeter dan milimeter. Tingkat ketelitiannya yakni pada skala terkecil 1 mm. Lebih jelasnya lakukan pengukuran panjang dan lebar untuk selembar papan seperti gambar di bawah ini.. Gambar E 1. Papan. Panjang papan di atas adalah 10 Cm + 7 mm = 10,7 Cm; sedangkan lebarnya 2 Cm + 9 Mm = 2,9 Cm.

b. Jangka Sorong Jangka Sorong terdiri dari rahang tetap dan rangka yang digeser. Pada rahang tetap dilengkapi dengan skala utama (dalam cm dan mm), sedangkan rahang yang digeser terdapat sepuluh skala yang panjangnya 9 mm sebagai skala nonius. Oleh karena skala 1 Nonius = 0,9 mm, sehingga terdapat perbe- daan 0,1 mm dengan skala mm pada skala utama. Angka 0,1 mm merupakan ketelitian jangka sorong. Perbedaan Hasil pengukuran. Untuk memahami pengukuran dengan menggunakan jangka sorong, lakukan pembacaan hasil pengukuran dari gambar di bawah ini. 4 5 6 7 8 Skala utama 0 10 Skala nonius Gambar. E.2 Pengukuran Jangka Sorong

Pengukuran dengan jangka sorong di atas menunjukkan bahwa : Skala utama 6,1 cm Skala Nonius yang berimpitan dengan skala utama adalah 5. Skala ini berarti 0,5 mm = 0,05 cm. Jadi hasil pengukuran panjang 6,1 + 0,05 = 6,15 cm C. Mikrometer Sekrup Mikrometer Sekrup mempunyai bagian-bagian utama, antara lain : Poros tetap, Poros geser, Skala Utama dan Skala Nonius (pembantu). Mikrometer Sekrup digunakan untuk mengukur panjang, ketebalan, Diameter kelereng dan sebagainya yang berukuran kecil. Hasil pengukuran dapat dipahami dengan membaca pengukuran pada gambar berikut :

Skala Nonius berimpitan dengan skala utama Pada skala ke - 15 20 15 1 10 Pengukuran Gambar. E. 3. Pengukuran Mikrometer Sekrup.

Pengukuran dengan jangka serong diatas menunjukkan bahwa skala utama Menunjukkan 1,5 mm dan skala nonius yang berimpitan dengan skala utama Adalah skala ke – 15. Artinya 15 x 0,01 mm = 0,15 mm. Jadi hasil pengukur- annya adalah : 1,5 mm + 0,15 mm = 1,65 mm. Pengukuran massa dapat alat seperti : Timbangan, Neraca Pegas, Neraca Ohaus atau Diameter. Dengan menggunakan salah satu alat diatas, Ukurlah massa benda 1 kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg dan 5 kg; dan menggunakan g = 10 m/S2. Hitunglah gaya berat masing-masing benda ( masukkan data dalam tabel ). Seperti dibawah ini. Gaya berat = massa kali percepatan grafitasi.

Tabel pengukuran Benda Massa (kg) percepatan Grafitasi (g) m/s2 Gaya Berat (Newton) I II III IV V

Sedangkan tampilan grafiknya dengan memperhatikan sumbu x adalah Massa benda sedangkan sumbu y adalah berat benda. Berat Benda Massa Benda

Analisis data hasil pengukuran massa di atas sebagai berikut Benda Massa ( kg ) Percepatan Grafitasi (m/s2 ) Gaya Berat ( Newton ) I II III IV V 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50

Tampilan grafiknya adalah : Berat benda (Newton) 50 40 30 20 10 Massa benda (kg) 1 2 3 4 5

Berdasarkan grafik di atas dapat disimpulkan bahwa massa benda sebanding dengan berat benda. Jika massa benda bertambah maka bertambah pula berat benda. Pengukuran Waktu Untuk mengukur waktu digunakan stop Watch.

Tabel Penyajian dan analisis Kecepatan (Jarak / Waktu ) No Nama Pelari Jarak (m) Waktu yg diperlukan (sekon ) Kecepatan m/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U A T O Y B D E R P 200 222 250 285 333 0,9 0,8 1,0 0,7 0,6

Perbedaan Besaran Pokok dan Besaran Turunan - Besaran pokok adalah besaran yang berdiri sendiri atau besaran dasar Ada tujuh besaran pokok : 1. Panjang 2. Massa 3. Waktu 4. Kuat Arus listrik 5. Suhu 6. Intensitas Cahaya 7. Jumlah Zat Carilah satuan dan Dimensi dari tujuh besaran pokok di atas !

Satuan dan Dimensi dari 7 besaran pokok seperti pada tabel di bawah ini No Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Panjang Massa Waktu Kuat Arus listrik Suhu Intensitas Cahaya Jumlah Zat meter kilogram sekon Amper Kelvin Candela mol m kg s A K Cd L M T I  J N

2. Besaran Turunan Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan atau dijabarkan Dari besaran pokok. Beberapa contoh besaran turunan, antara lain : Kecepatan, Percepatan, gaya, tekanan, volume, luas, usaha dan daya. Sebagai contoh kecepatan adalah besaran turunan. Jarak Kecepatan = , Jarak dan waktu adalah besaran pokok Waktu Buktikan bahwa Percepatan, gaya, tekanan, volume, luas, usaha dan daya merupakan besaran yang diturunkan dari besaran pokok !

Beberapa Besaran Turunan dan satuannya No Besaran Turunan Satuan Singkatan 1 2 3 4 5 6 7 8 Kecepatan Percepatan Gaya Tekanan Volume Luas Usaha daya meter/sekond meter/sekond persegi Newton Newton/meter persegi meter kubik meter persegi Newton.meter Joule/sekond m/s m/s2 N N/m2 m3 m2 N.m J/s

Dimensi besaran turunan Dimensi besaran turunan dapat disusun dari dimensi besaran- besaran pokok. Contoh. 1. Dimensi kecepatan adalah hasil bagi antara dimensi panjang dan dimensi waktu. [ kecepatan ] = [ panjang ] / [ waktu] = L / T = L T –1

2. Dimensi percepatan = Dimensi kecepatan Dimensi waktu = L T –1 / T = L T –2 Dengan memperhatikan 2 contoh di atas, lakukanlah analisis dimensi Untuk luas, volume, gaya, tekanan, massa jenis, usaha dan daya.

Dimensi besaran-besaran di atas sebagai berikut : Besaran Turunan Dimensi Luas Volume Gaya Tekanan Massa jenis Usaha Daya L2 L3 MLT-2 ML-1T-2 ML-3 ML2T-2 ML2T-3

Manfaat dari konsep dimensi adalah menganalisis benar atau salahnya Suatu persamaan. Dimensi besaran ruas kiri suatu persamaan harus Sama dengan ruas kanan. Contoh Daya P = F x V Ruas kiri V dimensinya ML2T-3 Ruas kanan F x V , Dimensi masing-masing F  MLT-2 V  LT-1 Berarti F x V = MLT-2 x LT-1 = ML2T-3 Jadi Dimensi ruas kiri sama dengan ruas kanan, sehingga persamaannya P = F x V adalah benar.

PENJUMLAHAN DUA BUAH VEKTOR a + b = c b Gambar di atas menunjukkan bahwa a+b = c sedangkan Besar vektor a dan b adalah R = a2 + b2 + 2 a b cos θ

Jika vektor a dan b saling tagak lurus maka resultan vektornya adalah : R = a2 + b2 Contoh : Dua buah vektor yang saling tegak lurus Masing-masing besarnya 3 cm dan 4 cm Hitunglah resultan kedua vektor tsb !

Penyelesaiannya : R = 32 + 42 = 5 cm Latihan. T entukan resultan dari dua buah vektor yang masing Besarnya 7 cm dan 9 cm, jika kedua vektor tersebut Membentuk sudut 450 !

PERKALIAN VEKTOR Perkalian titik vektor (dot product) a . b = |a| |b| cos Ө Perkalian silang vektor (cross product) a x b = |a| |b| sin Ө Tugas. Jika vektor a = 2 i + 3 j , b = i + 2 j Tentukanlah a . b dan a x b !