Materi Fisika Dasar.docx

Pendahuluan Fisika berasal dari bahasa Yunani yang berarti Alam. Karena itu Fisika merupakan suatu ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari gejala-gejala alam dan interaksinya yang terjadi di alam semesta ini. Hal-hal yang dibicarakan di dalam fisika, selalu didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran yang bersifat kuantitatif. Dengan menggunakan hukum-hukum yang ada di dalam fisika yang jumlahnya tidak terlalu banyak, akan dapat diperoleh teori-teori yang akan memprediksi hasil eksperimen dimasa datang. Jika ada perbedaan antara teori dengan hasil eksperimen, maka teori baru dan eksperimen baru akan muncul untuk dapat diperoleh kesesuaian. Fisika terbagi atas dua bagian yaitu : 1.

Fisika klasik yang meliputi bidang : Mekanika, Listrik Magnet, Panas, Bunyi, Optika dan Gelombang.

2.

Fisika Modern adalah perkembangan Fisika mulai abad 20 yaitu penemuan Relativitas Einsten.

Ilmu Fisika mendukung perkembangan teknologi, engineering, kimia, biologi, kedokteran dan lain-lain.

Besaran dan sistem satuan Besaran yang digunakan dalam fisika dibedakan menjadi dua, yaitu: A. Besaran Pokok (Base Quantities ) Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran lain.

Besaran pokok (base Quantities) ada tujuh:

BESARAN

SATUAN

SIMBOL

DIMENSI

Panjang

meter

m

[L]

Massa

kilogram

kg

[M]

Waktu

sekon

s

[T]

Arus listrik

ampere

A

[I]

Temperatur

kelvin

K

[θ]

Jumlah zat

mol

mol

[N]

Intensitas cahaya

candela

cd

[J]

Standar dan Alat Ukur Panjang Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Menurut satuan SI, besaran panjang dinyatakan dalam meter. Satu meter sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon. Alat ukur Besaran panjang a.

Mistar (ruler) Mistar adalah alat ukur panjang yang mempunyai ketelitian setengah dari skala terkecil. Pada skala centimeter, 1 cm dibagi menjadi 10 skala, sehingga 1 skala panjangnya 0,1 cm atau 1 mm. Sehingga ketelitian mistar adalah 0,5 mm.

b. Jangka sorong (Vernier Calipers) Jangka Sorong mempunyai ketelitian mencapai 0,1 mm. Jangka sorong memiliki dua skala,yaitu skala utama dan skala nonius. Jangka sorong mempunyai 2 bangian kaki pengukur,yaitu bagian yang cembung untuk

mengukur panjang benda dan bagian yang cekung ke dalam untuk mengukur diameter sebuah benda, misalnya diameter cincin. c.

Mikrometer Skrup (micrometer screw gauge) Mikrometer sekrup juga mempunyai skala utama dan skala nonius. Bila selubung luar diputar satu kali, rahang geser dan selubung luar maju atau mundur 0,5 mm. Karena selubung luar memiliki 50 skala, maka skala nonius memiliki panjang 0,5/50 = 0,01 mm. Jadi 1 skala utama (sku) mikrometer = 0,5 mm dan 1 skala nonius (skn) mikrometer sekrup = 0,01 mm.

Standar dan Alat Ukur Massa Massa suatu benda adalah banyak zat yang dikandung benda tersebut. Menurut satuan SI, satuan massa adalah kilogram (kg). Menurut fisika, berat adalah gaya yang dialami oleh suatu benda yang mempunyai massa yang diakibatkan karena adanya gaya tarik bumi. Sesuai dengan pengertian ini, maka berat suatu benda di tempat tempat yang berlainan mungkin berbeda beda tergantung besarnya gaya grafitasi di tempat tersebut. Satu kilogram didefinisikan sebagai massa dari suatu silinder yang dibuat dari campuran platina-iridium yang disebut kiligram standar, yang disimpan di Lembaga berat dan ukuran Internasional di Paris, Perancis. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran massa adalah neraca. Ada 3 jenis neraca, yaitu: 1. Neraca duduk Neraca duduk biasanya di gunakan untuk menimbang berbagai kebutuhan pokok rumah tangga, seperti gula, minyak, ikan,dan sayur mayur.

2. Neraca elektrik Neraca elektronik sangat praktis di gunakan karena massa yg di ukur secara otomatis langsung terbaca pada layar. Di dalam pengoperasinya, neraca ini menggunakan tenaga listrik. 3. Neraca lengan Cara kerja neraca lengan sama dengan neraca duduk yakni sebelum melakukan penimbangan jarum penunjuk harus di letakan pada sisi nol di sebelah kiri. Setelah benda di letakan,ketiga jarum di gerakan sampai pada posisi seimbang.

Standar dan Alat Ukur Waktu Satuan standar untuk waktu adalah sekon atau detik. Satu sekon didefinisikan sebagai selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran waktu antara lain arloji dan stopwatch. Standar dan Alat Ukur Suhu Suhu merupakan derajat panas dinginnya suatu benda. Satuan standar untuk suhu adalah Kelvin. Satuan lain yang sering digunakan di Indonesia adalah derajat Celcius, sedangkan di Amerika dan Inggris pada umumnya menggunakan derajat fahrenheit. Alat untuk mengukur suhu adalah termometer. B. Besaran Turunan (Derived Quantities) Besaran turunan adalah besaran yang satuan satuannya diturunkan dari satuansatuan besaran pokok. Jumlah besaran turunan sangat banyak, semakin berkembangnya ilmu fisika.

TABEL BESARAN TURUNAN Besaran Turunan

Satuan

Dimensi

Luas

m2

[L]2

Volume

m3

[L]3

Massa jenis

kg/m3

[M] [L]-3

Kecepatan

m/s

[L] [T]-1

Percepatan

m/s2

[L] [T]-2

Gaya

kg m/s2

[M] [L] [T]-2

Usaha dan Energi

kg m2/s2

[M] [L]2 [T]-2

Tekanan

kg/m s2

[M] [L]-1 [T]-2

Daya

kg m2/s3

[M] [L]2 [T]-3

Impuls dan Momentum

kg m/s

[M] [L] [T]-1

Alat Ukur Besaran Turunan a.

Tekanan udara diukur dengan barometer

b.

Gaya diukur dengan dinanometer

c.

Volume air diukur dengan gelas ukur

d.

DLL.

Ketelitian dan angka berarti 1. Aturan Penulisan Angka Penting Aturan-aturan angka penting. a. Semua angka bukan nol adalah angka penting. Contoh: a)

47,5 cm memiliki 3 angka penting.

b) 41,27 gram memiliki 4 angka penting. b. Angka nol yang diapit angka bukan nol termasuk angka penting. Contoh: a)

1,023 gram memiliki 4 angka penting.

b) 205 km memiliki 3 angka penting. c. Angka nol yang terletak di sebelah kiri angka bukan nol tidak termasuk angka penting Contoh: a.

0,022 gram memiliki 2 angka penting.

b.

0,105 gram memiliki 3 angka penting

d. Angka nol di sebelah kanan angka bukan nol bukan angka penting, kecuali angka nol di sebelah kanan angka yang diberi tanda khusus (biasanya garis bawah) termasuk angka penting. Contoh: a.

1,000 kg memiliki 1 angka penting.

b.

10,00 km memiliki 2 angka penting.

2. Berhitung Dengan Angka Penting a. Aturan pembulatan  Jika angka pertama setelah angka yang akan dipertahankan kurang dari 5, maka angka yang dipertahankan tetap, sedangkan angka yang di sebelah kanannya dihilangkan. Contoh: a.

4 2 , 6 1 3 dibulatkan menjadi tiga angka penting, hasil pembulatannya 42,6

b.

1 2 , 4 1 2 dibulatkan menjadi dua angka penting, hasil pembulatannya 12

Jika angka pertama setelah angka yang akan dipertahankan lebih dari atau sama dengan 5, maka angka yang akan dipertahankan bertambah 1, sedangkan angka di sebelah kanannya dihilangkan. Contoh: a.

1 7 , 3 6 2 dibulatkan menjadi 3 angka penting, hasil pembulatannya 17,4

b.

2 1 , 0 1 7 2 dibulatkan menjadi 3 angka penting, hasil pembulatannya 21,0

c.

1 2 , 8 1 dibulatkan menjadi 2 angka penting, hasil pembulatannya 13,00