jurusan IPA

BESARAN

Besaran dan Satuan

Pendahuluan

Fisika adalah Ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala-gejala alam & interaksi gejala-gejala tersebut, baik makro (gerak mobil, planet) maupun gejala mikro (atom). Teknologi modern, seperti elektronika, transportasi, komunikasi dan informasi memerlukan penguasaan fisika sebagai tulang punggungnya. Bidang kajian fisika meliputi gerak, fluida, kalor, bunyi, cahaya, listrik, magnet dan topik modern seperti relativitas, atom, zat padat, nuklir dan astrofisika.

Sains dan Kreativitas Fisika, seperti bidang sains lain, merupakan upaya kreatif bukan sekedar kumpulan fakta. Salah satu aspek terpenting sains adalah pengamatan (observation) terhadap peristiwa. Pengamatan akan menumbuhkan imajinasi. Teori tidak pernah diturunkan secara langsung dari pengamatan. Teori merupakan inspirasi yang hadir dalam pikiran manusia. Sains memerlukan pengujian terhadap teori-teorinya untuk melihat bahwa prediksinya didukung oleh eksperimen. Namun pengujian tidak pernah tuntas karena, pertama tidak ada instrumen pengukur yang sempurna, sehingga suatu konfirmasi eksak tidaklah mungkin. Selanjutnya, tidak mungkin menguji teori dalam dalam setiap lingkungan yang mungkin, satu persatu. Jadi sebuah teori tidak mungkin teruji secara mutlak. Dari sinilah cikal bakal bertaburannya teori-teori lain yang saling menyempurnakan dan terus tidak akan pernah sempurna karena sesuatu yang sempurna adalah milik Robb semesta alam. Pertanyaan I

1. Diskusikan perbedaan antara sains dan teknologi !

2. Sains dituntut bertanggung jawab atas kerusakan alam, sedangkan ilmuwan berkilah bahwa teknologilah biang kerusakan alam. Diskusikan !

Fisika dan Interaksinya dengan Bidang lain

Fisika adalah satu diantara cabang-cabang ilmu yang digunakan untuk menyibak beragam fenomena ciptaan Alloh, karenanya tidaklah mengherankan apabila perkembangan fisika telah mempengaruhi dan dipengaruhi oleh bidang-bidang lain. Gejala kelistrikan yang membawa ke penemuan baterai listrik dan arus listrik dilakukan oleh seorang ahli fisiologi, Luigi Galvani (1737-1798), dengan mengamati sentakan kaki-kaki katak karena adanya percikan listrik dan kemudian otot-otot katak tersentak bila kontak dengan dua jenis logam yang berbeda, peristiwa ini dikenal sebagai animal electricity.

Anda tidak perlu menjadi ilmuwan peneliti, misalnya dalam kedokteran atau biologi molekuler, hanya untuk menggunakan fisika dalam pekerjaan Anda. Seorang ahli zoology dapat menemukan manfaatnya untuk mengetahui bagaimana anjing praire (padang rumput) dan binatang lain dapat hidup di dalam tanah tanpa mati lemas. Seorang ahli botani dapat berfikir

BAB

Standar Kompetensi

1. Menerapkan konsep besaran fisika dan pengukurannya

Kompetensi Dasar

1.1. Mengukur besaran fisika (massa, panjang, dan waktu)

Berapa banyak aspek-aspek fisika yang dapat Anda lihat dalam gambar di samping ?

Modul Fisika SMAN 4 Semarang

Besaran dan Satuan

Source: My Personal Web : http://fisikavisiku.wordpress.com (Catatan Fisika Achmad Solechan)

bagaimana air dapat mencapai ujung daun. Seorang ahli terapi jasmani akan mengerjakan pekerjaan yang lebih efektif jika mengetahui prinsip pengungkit , pusat gravitasi dan gaya-gaya di dalam tubuh manusia.  Pertanyaan II

1. Sebut serta jelaskan contoh peran fisika terhadap bidang lain yang sehari-hari dapat Anda saksikan !

2. Bagaimana peran fisika terhadap lingkungan sosial dan masyarakat ?

Mengukur dan Membilang Kita mungkin bertanya, dengan cara bagaimana besar sebuah gaya pada sebuah benda mempengaruhi laju benda tersebut ? Atau berapa besar tekanan udara dalam ban akan berubah jika temperatur berubah ? Para ilmuwan biasanya mencoba mengungkap hubungan tersebut secara kuantitatif, dalam bentuk persamaan yang simbol-simbolnya menyatakan besaran yang terlibat. Untuk menentukan atau mempertegas hubungan tersebut, pengukuran eksperimental yang teliti diperlukan, meskipun pemikiran kreatif juga memainkan peranan. Mengukur adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan Contoh : panjang meja = 6 x panjang pensil (panjang = besaran ; pensil = satuan) Membilang adalah menghitung jumlah suatu benda tanpa alat ukur Contoh : jumlah ruang kelas X ada 9 kelas

Besaran Besaran Fisis adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Umumnya besaran memiliki satuan, besaran yang tidak punya satuan diantaranya: index bias cahaya dan massa jenis relatif.

 Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan dan tidak tergantung pada satuan besaran lain.

Dalam Sistem Internasional ( SI ) terdapat : 7 buah besaran dasar berdimensi dan 2 buah buah tambahan yang tidak berdimensi.

No.

BESARAN DASAR

Satuan

Lambang

Dimensi

1. Panjang

meter

[L]

2. Massa

kilogram

[M]

3. waktu

sekon

[T]

4. Arus listrik

ampere

[I]

5. Suhu termodinamika

kelvin

[]

6. Jumlah zat

mole

mol

[N]

7. Intensitas cahaya

kandela

[J]

No.

BESARAN TAMBAHAN

Satuan

Lambang

Dimensi

1. Sudut datar

radian

rad

2. Sudut ruang

steradian

Berikut ini akan dipaparkan pendefinisian satuan ketujuh besaran dasar di atas. 1. Panjang Satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya (dalam vakum) selama 81031x sekon. atau

Satu meter adalah 1.650.763,73 kali panjang gelombang cahaya oranye yang dipancarkan isotop Kr- 86. Alat ukur panjang : mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup, rollmeter, radar. 2. Massa Massa suatu benda adalah banyaknya zat yang dikandung oleh benda itu. Satu kilogram adalah massa 1 liter air murni pada suhu 4C. atau Satu kilogram adalah massa sebuah silinder platina iridium yang aslinya disimpan di Biro Internasional tentang berat dan ukuran di Sevres, Perancis. Alat ukur massa : Neraca tiga lengan, Neraca sama lengan, Neraca pegas. 3. Waktu

Satu sekon adalah waktu yang diperlukan atom Cesium-133 untuk bergetar 9.192.631.770 kali dalam transisi antara 2 tingkat energi di tingkat dasarnya. Alat ukur waktu : stopwatch, arloji. 4. Temperatur Satu Kelvin adalah suhu titik tripel air sebesar 273,16 K~>Nol mutlak = 0 K. Alat ukur suhu : termometer.

 atas prakarsa A. A. Michelson

Modul Fisika SMAN 4 Semarang

Besaran dan Satuan

Source: My Personal Web : http://fisikavisiku.wordpress.com (Catatan Fisika Achmad Solechan)

5. Kuat arus listrik Satu ampere adalah kuat arus listrik pada dua kawat penghantar sejajar yang terpisah 1m serta mengalami gaya interaksi sebesar 2 x 10-7 N. atau Satu ampere adalah jumlah muatan listrik satu coulomb (1 coulomb = 6,25.1018 elektron) yang melewati suatu penampang dalam 1 detik. Alat ukur kuat arus listrik : amperemeter 6. Jumlah zat Satu mole adalah jumlah zat suatu unsur elementer sebanyak jumlah atom yang ada pada 0,012 kg karbon-12 atau Satu mol zat terdiri atas 6,025 x 1023 buah partikel. ( 6,025 x 1023 disebut dengan bilangan avogadro ). 7. Intensitas cahaya Satu candela adalah intensitas cahaya dari sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 5,40 x 1014 Hz dengan intensitas radiasi sebesar 6831 watt/steradian dalam arah tersebut

 Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok

Beberapa besaran turunan, dimensi dan satuannya tersaji pada tabel di bawah ini:

No.

Besaran Turunan

Rumus

Satuan

Dimensi

Kecepatan

tsv

m/s

[LT-1]

Percepatan

tva

m/s2

[LT-2]

Gaya

F = ma

N = kgm/s2

[MLT-2]

Usaha~Energi

W = Fs

J = kgm2/s2

[ML2T-2]

Daya

tWP

W=Js=kgm2/s3

[ML2T-3]

Luas

A = p

[L2]

Volume

V = p  t

[L3]

Massa Jenis

Vm

kg/m3

[ML-3]

Tekanan

AFp

Pa = N/m2

[ML-1T-2]

Impuls~Momentum

I = Ft = p = mv

Ns = kgm/s

[MLT-1]

International system of units (Satuan sistem internasional) Pengukuran suatu besaran dibuat relatif terhadap suatu standar atau satuan tertentu, dan satuan ini harus dinyatakan bersama dengan nilai numerik besaran. Kita dapat mengukur panjang satuan seperti inchi, kaki, mil atau kilometer, tidak punya arti sama sekali dengan menyatakan bahwa pnjang benda adalah 15,4. Satuan harus diberikan,15,4 meter sangat berbeda dengan 15,4 mil. Bilamana berhadapan dengan persamaan fisika sangat penting menggunakan perangkat satuan secara konsisten. Sebagai contoh, Anda ingin mengetahui berapa jauh Anda berkendara selama 40 menit pada kecepatan 90 km/jam, akan sangat mencengangkan bila Anda melakukan perhitungan s = vt = (90 km/jam)x(40 menit) = 3600 ??? Penggunaan bermacam satuan untuk suatu besaran menimbulkan kesukaran. Mengapa ? ~diperlukan bermacam alat ukur yang sesuai dengan satuan yang digunakan ~Kerumitan konversi antar satuan

Sehingga dipakailah satu jenis satuan untuk besaran-besaran dalam iptek SI Berikut ini akan disajikan macam satuan

Sistem Satuan

British

Dinamis Besar*

Dinamis Kecil†

1. Panjang

foot ( kaki )

2. Massa

slug

3. Waktu

4. Gaya

pound ( lb )

N=newton

dyne

N=newton

5. Usaha

ft.lb

N.m = joule

dyne.cm = erg

N.m = joule

6. Daya

ft.lb/s

Watt = J/s

erg/s

Watt = J/s

* 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”.

Modul Fisika SMAN 4 Semarang

Besaran dan Satuan

Source: My Personal Web : http://fisikavisiku.wordpress.com (Catatan Fisika Achmad Solechan)

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

Pertanyaan III Lengkapilah tabel di bawah ini dengan gambar yang sesuai (dapat Anda unduh dari internet)

Alat Ukur

Keterangan

Gambar

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

Pertanyaan IV

ANGKA - ANGKA PENTING. “ Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran disebut ANGKA PENTING, terdiri atas angka-angka pasti dan satu 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. Aturan Angka Penting

1. Semua angka 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 : 2007 ( 4 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 dan tanpa tanda desimal adalah bukan angka penting.

Contoh : 3500000 ( 2 angka penting ).

6. Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang pertama adalah bukan angka penting.

Contoh : 0,0000352 ( 3 angka penting ). Aturan 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 ditulis : 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

IPAjeremich94.blogspot.com

jurusan IPA

Selasa, 30 Juli 2013

Sabtu, 11 Agustus 2012

BAB 1 kelas X semester 1 ( besaran )