Fisika
adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari dan menyelidiki komponen-komponen
materi dan interaksi antar komponen tersebut.
Contoh : -
Bagaimana energi mempengaruhi materi.
- Bagaimana mengubah bentuk
energi yang satu ke bentuk yang lain.
Materi
adalah segala sesuatu yang menempati dan mengisi ruang.
Energi
adalah berbagai bentuk ukuran kemampuan dari suatu sistem untuk melakukan
kerja.
Ilmu fisika
secara umum dibagi menjadi : mekanika, panas, bunyi, optika listrik dan magnit,
dan fisika modern.
Langkah-langkah
atau tahap-tahap dalam penyelidikan :
1.
Mengemukakan anggapan-anggapan atau dugaan-dugaan.
2.
Menyusun suatu hipotesa.
3.
Melakukan suatu eksperimen.
4.
Jika dalam eksperimen dapat diterima kebenarannya maka
dapat dikukuhkan sebagai HUKUM.
Dalam
fisika langkah-langkah maupun tahapan-tahapan diatas diperlukan teknik-teknik
pengukuran yang harus dikembangkan.
Untuk dapat
memecahkan masalah, maka diperlukan suatu sistem standar yang dapat diterima
oleh berbagai kalangan yang mempelajari dan mengembangkan ilmu fisika.
SATUAN DAN
PENGUKURAN.
* Besaran
Pokok Dalam Fisika.
Dalam
sistem Internasional ( SI ) terdapat : 7 buah besaran dasar berdimensi dan 2
buah buah tambahan yang tidak berdimensi.
BESARAN DASAR
|
SATUAN SI
|
|
Nama
|
Lambang
|
Rumus
Dimensi
|
1.
Panjang
|
Meter
|
m
|
L
|
2.
Massa
|
Kilogram
|
kg
|
M
|
3.
waktu
|
Sekon
|
s
|
T
|
4.
Arus listrik
|
Ampere
|
A
|
I
|
5.
Suhu termodinamika
|
Kelvin
|
K
|
q
|
6.
Jumlah zat
|
Mola
|
mol
|
N
|
7.
Intensitas cahaya
|
Kandela
|
cd
|
J
|
BESARAN TAMBAHAN
|
SATUAN SI
|
|
1.
Sudut datar
|
radian
|
rad
|
|
2.
Sudut ruang
|
steradian
|
sr
|
|
|
|
|
|
|
|
|
BESARAN JABARAN
|
SATUAN SI
|
1.
Energi
|
Joule
|
J
|
2.
Gaya
|
newton
|
N
|
3.
Daya
|
Watt
|
W
|
4.
Tekanan
|
pascal
|
Pa
|
5.
Frekwensi
|
Hertz
|
Hz
|
6.
Beda Potensial
|
Volt
|
V
|
7.
Muatan listrik
|
coulomb
|
C
|
8.
Fluks magnit
|
weber
|
Wb
|
9.
Tahanan listrik
|
Farad
|
F
|
10. Induksi magnetic
|
Tesla
|
T
|
11. Induktansi
|
Henry
|
Hb
|
12. Fluks
cahaya
|
lumen
|
Lm
|
13. Kuat
penerangan
|
Lux
|
Lx
|
* Sistem Satuan
Sistem
satuan metrik, dibedakan atas :
- statis
- dinamis
Sistem
statis :
·
statis besar
- satuan panjang : meter
- satuan gaya : kg gaya
- satuan massa :
smsb
·
statis kecil
- satuan
panjang : cm
- satuan gaya : gram gaya
- satuan massa :
smsk
Sistem
dinamis :
Sistem Satuan
|
Dinamis Besar
|
Dinamis Kecil
|
1.
Panjang
|
meter
|
cm
|
2.
Massa
|
kg
|
gr
|
3.
Waktu
|
sec
|
sec
|
4.
Gaya
|
newton
|
dyne
|
5.
Usaha
|
N.m =
joule
|
dyne.cm =
erg
|
6.
Daya
|
joule/sec
|
erg/sec
|
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”.
SISTEM SATUAN BRITANIA ( BRITISH SYSTEM )
Sistem Satuan
|
British
|
1.
Panjang
|
foot (
kaki )
|
2.
Massa
|
slug
|
3.
Waktu
|
sec
|
4.
Gaya
|
pound (
lb )
|
5.
Usaha
|
ft.lb
|
6.
Daya
|
ft.lb/sec
|
* Awalan Yang Digunakan Dalam S.I.
AWALAN
|
SIMBOL
|
FAKTOR
|
Kilo
|
K
|
10 3
|
Mega
|
M
|
10 6
|
Giga
|
G
|
10 9
|
Tera
|
T
|
10 12
|
milli
|
m
|
10 -3
|
mikro
|
m
|
10 -6
|
nano
|
n
|
10 -9
|
piko
|
p
|
10 -12
|
femco
|
f
|
10 -15
|
ato
|
a
|
10 -18
|
* Dimensi
Jika dalam
suatu pengukuran benda A.
A = 127 cm
= 1270 milimeter = 1,27 x 106 mikron
Nilai
besaran A adalah 127 apabila dinyatakan dalam cm,
Nilai
besaran A adalah 1270 apabila dinyatakan dalam mm,
Nilai
besaran A adalah 1,27 apabila dinyatakan dalam meter dan seterusnya.
Jadi satuan
yang dipakai menentukan besar-kecilnya bilangan yang dilaporkan.
Mengapa
satuan cm dapat di ganti dengan m, mm, atau mikron ?
Jawabannya,
karena keempat satuan itu sama dimensinya, yakni berdimensi panjang.
Ada dua macam
dimensi yaitu :
-
Dimensi Primer
-
Dimensi Sekunder
·
Dimensi Primer yaitu :
M : untuk satuaan massa.
L : untuk satuan panjang.
T : untuk satuan waktu.
·
Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua besaran
yang dinyatakan dalam massa,
panjang dan waktu.
contoh
: - Dimensi gaya
: M L T-2
- Dimensi percepatan : L T-2
Catatan :
Semua besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok (
Dimensi Primer ) yaitu panjang, massa
dan waktu.
Kegunaan
dimensi :
Untuk
Checking persamaan-persamaan fisika, dimana dalam setiap persamaan dimensi ruas
kiri harus sama dengan dimensi ruas kanan.
Contoh :
1.
P = F . V
daya = gaya x kecepatan.
M L2 T-3 = (
M L T-2 ) ( L T-1 )
M L-2 T-3 = M
L2 T-3
2.
F = m . a
gaya = massa x percepatan
M
L T-2 = ( M ) ( L T-2 )
M
L T-2 = M L T-2
PENETAPAN
SATUAN SEBAGAI BERIKUT :
1.
Satu meter adalah 1.650.763,73 kali panjang gelombang
cahaya merah jingga yang dipancarkan isotop krypton 86.
2.
Satu kilogram adalah massa sebuah silinder platina iridium yang
aslinya disimpan di Biro Internasional tenyang berat dan ukuran di Serves,
Perancis.
3.
Satu sekon adalah 9.192.631.770 kali perioda getaran
pancaran yang dikeluarkan atom Cesium 133.
4.
Satu Ampere adalah Jumlah muatan listrik satu coulomb
( 1 coulomb = 6,25.1018 elektron ) yang
melewati suatu penampang dalam 1 detik.
5.
Suhu titik lebur es pada 76 cm Hg adal : T = 273,150
K, Suhu titik didih air pada 76 cm Hg adalh : T = 373,150 K.
6.
Satuan Kandela adalah benda hitam seluas 1 m2
yang bersuhu Hk lebur platina
( 1773 C ) akan memancarkan cahaya dalam arah tegak lurus dengan kuat
cahaya sebesar 6 x 105 kandela.
7.
Satu mol zat terdiri atas 6,025 x 1023 buah
partikel. ( 6,025 x 1023 disebut dengan bilangan avogadro ).
* Bilangan
Eksak : Bilangan yang diperoleh dari pekerjaan membilang.
* Bilangan Tidak Eksak : Bilangan yang
diperoleh dari pekerjaan mengukur.
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
ANGKA - ANGKA PENTING.
“ Semua angka yang diperoleh dari hasil
pengukuran disebut ANGKA PENTING, terdiri
atas angka-angka pasti dan angka-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.
1.
Semua angka yang 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 : 7000,2003 ( 9 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 nol
yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah angka tidak penting.
Contoh : 3500000 ( 2 angka penting
).
6.
Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang
pertama adalah angka tidak penting.
Contoh
: 0,0000352 ( 3 angka penting ).
Ketentuan - Ketentuan Pada 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 dituli :
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
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.
|
LATIHAN SOAL
1.
Sebutkanlah alat-alat ukur yang kamu ketahui dan
carilah kegunaan serta batas ketelitiaan pengukuran ( jika ada ).
2.
Carilah Dimensinya :
a.
Kecepatan ( v = jarak tiap satuan waktu )
b.
Percepatan ( a = kecepatan tiap satuan waktu )
c.
Gaya ( F = massa x percepatan )
d.
Usaha ( W = Gaya
x jarak perpindahan )
e.
Daya ( P = Usaha tiap satuan luas )
f.
Tekanan ( P = Gaya
tiap satuan luas )
g.
Momen Inersia ( I = massa x jarak kuadrat )
h.
Inpuls ( Inpuls = gaya x waktu )
i.
Momentum ( M = Massa
x kecepatan )
j.
Energi kinetik ( Ek = 1/2 m v2 )
k.
Energi Potensial ( Ep = m g h )
l.
Jika diketahui bahwa :
F = G .
F = Gaya; G = Konstanta
grafitasi; m = massa;
R = jarak.
Carilah : Dimensi konstanta grafitasi.
m.
Percepatan grafitasi ( g = Gaya
berat : massa
)
n.
Jika diketahui bahwa :
P.V = n R . T
P = tekanan; V =
volume; n menyatakan jumlah mol;
T = suhu
dalam Kelvin ( 0K ); R =
tetapan gas
Carilah :
Dimensi R
3.
Sebutkan berapa banyak angka-angka penting pada
angka-angka di bawah ini.
a.
2,7001
b.
0,0231
c.
1,200
|
d.
2,9
e.
150,27
f.
2500,0
|
g.
0,00005
h.
2,3.10-7
i.
200000,3
|
4. Rubahlah satuan-satuan di bawah ini,
ditulis dalam bentuk baku.
a.
27,5 m3 =
...................................... cm3
b.
0,5.10-4 kg =
...................................... mg
c.
10 m/det = ......................................
km/jam
d.
72 km/jam =
...................................... m/det
e.
2,7 newton = ......................................
dyne
f.
5,8 joule = ...................................... erg
g.
0,2.10-2 g/cm3 = ......................................
kg/m3
h.
3.105 kg/m3 =
...................................... g/cm3
i.
2,5.103 N/m2 =
...................................... dyne/cm2
j.
7,9 dyne/cm3 =
...................................... N/m3
k.
0,7 . 10-8 m = ......................................
mikro
l.
1000 kilo joule = ........................... mikro
joule = ........................... Giga Joule
5. Bulatkan dalam dua angka penting.
a.
9,8546
b.
0,000749
c.
6,3336
d.
78,98654
6.
Hitunglah dengan penulisan angka penting.
a.
2,731 + 8,65 = .................................
b.
567,4 - 387,67 = ................................
c.
32,6 + 43,76 - 32,456 =
................................
d.
43,54 : 2,3 = ................................
e.
2,731 x 0,52 =................................
f.
21,2 x 2,537 =................................
g.
57800 : 1133 = ................................
h.
4,876 + 435,5467 + 43,5 =
................................
i.
3,4 + 435,5467 + 43,5
=................................
j.
1,32 x 1,235 + 6,77 =................................
==============o0o===============