BESARAN FISIKA & SISTEM SATUAN

Presentasi berjudul: "BESARAN FISIKA & SISTEM SATUAN"— Transcript presentasi:

1 BESARAN FISIKA & SISTEM SATUAN
Di sini ditanyakan apa yang dimaksud dengan fisika.

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

3

4

5 Dasar dari Fisika?

6

7 Pengamatan Peristiwa Alam
Apakah yang diukur ? Pengukuran Besaran Fisika Pengamatan Peristiwa Alam Model Dalam proses ilmiah dilakukan pengamatan terhadap peristiwa alam dan eksperimen. Untuk menyusun eksperimen diperlukan suatu model dari peristiwa nyata. Model : Imaginasi ilmuwan tentang peristiwa alam yang dibuat untuk menjelaskan peristiwa alam yang sesungguhnya dengan berdasar pada idealisasi dan asumsi-asumsi. Baik dalam pengamatan peristiwa alam ataupun eksperimen diperlukan pengukuran besaran fisika. Eksperimen

8 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.

9

10

11 Kuantitas (Hasil Pengukuran)
Alat Ukur Kuantitas (Hasil Pengukuran) Kalibrasi Sistem Matrik SI Penyajian Nilai Satuan Pengukuran dilakukan untuk memperoleh Hasil Pengukuran. Untuk itu diperlukan Alat Ukur. Ada dua komponen penting dalam penyajian Hasil Pengukuran, yaitu “Harga” dan “Satuan”. Untuk menentukan Harga dan Satuan diperlukan Standar ukuran dan Sistem Satuan. (Terdapat berbagai sistem satuan, baik yang berlaku secara lokal/tradisional maupun internasional). Untuk membuat alat ukur perlu dilakukan Kalibrasi. Kalibrasi dilakukan berdasarkan standar ukuran (acuan) dan satuan yang dipakai. Dalam kehidupan sehari-hari terdapat berbagai macam sistem satuan dan sistem penyajian harga (angka). Dalam dunia keilmuan telah disepakati bahwa sistem satuan yang dipakai adalah Sistem Internasional atau SI (Le Systeme International d’Unites) dan penyajian harga digunakan Sistem Matriks (desimal). Standar ukuran Sistem satuan

12 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. 

13 Besaran Fisika Besaran Pokok : besaran yang ditetapkan
dengan suatu standar ukuran Konseptual Besaran Turunan : Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok Besaran Fisika Besaran Skalar : hanya memiliki nilai Matematis Apakah besaran fisika ? Besaran fisika dapat dijelaskan secara konseptual maupun secara matematis. Besaran Vektor : memiliki nilai dan arah

14 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)

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

16

17

18

19

20

21

22 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 kg atau hasil pengukuran partikel sangat kecil, misalnya massa sebuah elektron kira-kira 0, 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 10n

23 SISTEM MATRIK DALAM SI Faktor Awalan Simbol 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

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

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

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

27 Analisa Dimensi (2)

28 Analisa Dimensi (3)

29 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 per- samaan ini secara dimensional benar ! Jawab : T Dimensi perioda [T] : L Dimensi panjang tali [l] : Dimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2 p : tak berdimensi

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

31

32 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

33 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.

34 Angka Penting (2) Semua digit yang tidak nol adalah angka penting
Nol adalah angka penting ketika: diantara digit yang bukan nol setelah koma dan angka penting yang lain Contoh: 3.03 0.0031 4.0 x 101 1.70 x 102

35 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.

36 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.

37

38 A? B?

39

40 Karakteristik Interaksi antar materi yang teramati
Apakah yang diamati ? Pengamatan Besaran Fisika Hukum Fisika Peristiwa Alam Konsep Fisika Teori Model Eksperimen Karakteristik Interaksi antar materi yang teramati Pengamatan dapat dilakukan secara langsung pada peristiwa alam ataupun melalui eksperimen. Untuk melakukan eksperimen disusun suatu model dari peristiwa nyata. Model : Imaginasi ilmuwan tentang peristiwa alam yang dibuat untuk menjelaskan peristiwa alam yang sesungguhnya. Untuk menjelaskan peristiwa alam dilakukan pengamatan (dan pengukuran). Yang diamati (diukur) adalah suatu besaran fisika. Dalam eksperimen dilakukan pengukuran sehingga diperoleh kuantitas (hasil pengukuran) yang dapat digunakan untuk menganalisis karakterisitik interaksi antar materi yang teramati. Untuk menjelaskan karakteristik interaksi antar materi diperlukan teori. Untuk menyusun teori diperlukan konsep. Konsep : suatu abtraksi dasar yang tidak dapat dijelaskan akan keberadaannya, walaupun dari sudut pandang besaran fisika dapat didefinisikan dengan jelas. Teori yang disusun berdasarkan suatu model tertentu dan telah teruji berlaku umum dapat dipandang sebagai Hukum Fisika. Apakah yang diukur ? Pengukuran Kuantitas

41 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

42 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

43 Review Matematika Trigonometri Vektor Sistem Koordinat