MATERI FISIKA KELAS X SEMESTER 1
BAB 1
“BESARAN DAN SATUAN”
A.Besaran
· Besaran Pokok dan Besaran Turunan
A. Besaran Pokok (Base Quantities)
Besaran yang digunakan dalam fisika dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok (Base Quantities) dan besaran turunan (Derived Quantities). Besaran pokok adalah besaran adalah besaran yang satuannya didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran lain. Besaran pokok (base Quantities) ada tujuh buah. Ketujuh besaran pokok tersebut dapat kamu lihat pada tabel berikut ini,
No
|
Besaran
|
Satuan
|
Lambang Satuan
|
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. |
panjang
massa waktu suhu kuat arus intensitas cahaya jumlah zat |
meter
kilogram sekon kelvin ampere kandela mol |
m
kg s K A cd mol |
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. Besaran panjang diukur dengan menggunakan mistar , stikmeter (meteran gulung), jangka sorong, dan mikrometer skrup. Adapun ketelitian dari masing masing alat tersebut adalah sebagai berikut :
- Mistar (ruler) memiliki ketelitian 1 mm
- stikmeter (measuring tape) memiliki ketelitian 1 mm
- Jangka sorong (Vernier Calipers) ketelitiannya 0,1 mm
- Mikrometer Skrup (micrometer screw gauge) ketelitiannya 0,01 mm
Massa suatu benda adalah banyak zat yang dikandung benda tersebut. Menurut satuan SI, satuan massa adalah kilogram (kg). Dalam kehidupan sehari hari, kita sering menggunakan istilah berat. Misalnya, berat badan Budi 55 kg. Menurut fisika ungkapan tersebut tidak tepat, karena 55 kg adalah massa badan Budi. Berat dalam fisika memiliki pengertian yang berbeda dengan berat dalam kehidupan sehari hari. 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. Terdapat beberapa jenis neraca, antara lain neraca duduk, neraca elektronik, dan neraca lengan.
3. Standar dan Alat Ukur Waktu
Satuan standar untuk waktu adalah seko 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.
4. 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. Untuk mengetahui lebih jauh tentang suhu, akan dibahas lebih rinci pada artikel berikutnya.
B. Besaran Turunan (Derived Quantities)
Besaran turunan adalah besaran yang satuan satuannya diturunkan dari satuan-satuan besaran pokok. Jumlah besaran turunan sangat banyak, semakin berkembangnya ilmu fisika, dimungkinkan akan muncul lagi besaran turunan yang baru. Contoh besaran turunan yang sekarang dikenal dapat kamu lihat pada tabel berikut ini.
No.
|
Besaran
|
Satuan
|
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. |
luas
volume kecepatan gaya massa jenis daya usaha |
meter persegi
meter kubik meter per sekon newton kilogram per meter kubik watt joule |
Pada pembahasan alat ukur sebelumnya, seluruhnya termasuk alat ukur besaran pokok. Bagaimanakan mengukur besaran turunan? Saat ini banyak besaran turunan yang dapat diukur secara langsung, artinya sudah ada alat ukurnya. Misalnya, tekanan udara diukur dengan barometer, gaya diukur dengan dinanometer. dan volume air diukur dengan gelas ukur. Sementara itu untuk mengukur luas atau volume suatu benda yang bentuknya beraturan kita dapat menggunakan rumus matematika. Ayo buka lagi pelajaran Matematika SD yang sudah kamu pelajari. Lalu bagaimana jika benda yang akan kita ukur bentuknya tidak beraturan, misalnya saja batu? untuk mengukurnya kita dapat menggunakan gelas ukur. Oke deh sampai disini dulu ya pembahasannya, Selamat belajar, SUKSES !
Pengertian
Satuan
Satuan
didefinisikan sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran
mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda
mempunyai satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai
satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya
(F) mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini
kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan
gaya. Untuk melihat berbagai rumus dalam bab besaran dan satuan silakan klik Besaran
berdasarkan arah dapat dibedakan menjadi 2 macam
- Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
- Besaran sekalar adalah besaranyang mempunyai nilai saja sebagai contoh kelajuan, perlajuan dan lain-lain.
VEKTOR
BESARAN VEKTOR
A. Menggabungkan atau Menjumlahkan Besaran vektor
a. Secara
Grafis
1. Metode
Poligon
Penggabungan vektor secara
poligon dilakukan dengan cara menggambar vektor-vektor yang digabungkan
tersebut secara berurutan (diteruskan). Kemudian Vektor resultannya (R)
digambar dengan menghubungkan titik awal sampai akhir.
2. Metode
Jajaran genjang
Penggabungan vektor secara
jajaran genjang dibuat dengan cara menggambar vektor-vektor yang akan
digabungkan dari titik awal yang sama, kemudian buatlah garis sejajar vektor
tadi (garis putus-putus) dari kedua ujung vektor yang digabungkan sehingga
diperoleh titik potongnya. Terakhir gambarlah Vektor Resultannya dengan
menghubungkan titik awal ke titik potong.
b. Secara
Analitis (Perhitungan)
1. Jika
arahnya sama
Resultan vektor yang arahnya
sama dihitung dengan menjumlahkan besar dari kedua vektor yang digabungkan.
R = V1 + V2
2. Jika
arahnya berlawanan
Resultan vektor yang arahnya
sama dihitung dengan mengurangkan besar dari kedua vektor yang digabungkan
(dihitung selisihnya).
R = V1 - V2
3. Jika
saling mengapit sudut
Resultan dari vektor yang
arahnya tidak sama dan tidak berlawanan atau arahnya saling mengapit sudut
dihitung dengan menggunakan rumus sbb :
Contoh Soal
:
- Vektor Fa dan Fb berturut-turut 30 N dan 50 N. Berapa resultan kedua vektor tersebut jika :
a.
kedua vektor searah !
b. kedua
vektor berlawanan arah !
c. kedua
vektor saling mengapit sudut 60° !
Diketahui
:
Fa = 30 N
Fb = 50 N
Ditanyakan
: a) R = ................. ? (searah)
b) R = ................. ? (berlawanan arah)
c) R = ................. ? α = 60°
a) R
= Fa + Fb
b) R = Fa - Fb
R = 30 + 50
R = 30 - 50
R = 80
N
R = - 20 N
(tanda – menyatakan arah R sama dengan Fb)
2.
Vektor V = 400 N dengan arah 30° terhadap arah horizontal.
Tentukan komponen vektor diatas pada sumbu X dan sumbu Y !
Diketahui : V = 400 N
Ditanyakan : Vx = .................. ?
Vy = ................. ?
Vx = V Cos
α
Vy = V Sin α
Vx = 400 Cos 30°
Vy = 400 Sin 30°
Vx = 400
0,87
Vy = 400 0,5
Vx = 348
N
Vy = 200 N
B. Menguraikan Besaran Vektor
Perhatikan vektor P pada gambar dibawah !
Arah vektor P adalah ke kanan atas, vektor ini dapat
diuraikan menjadi dua komponen yaitu (Px) ke kanan dan (Py) ke atas seperti
pada gambar.
Contoh 1
Sebuah vektor P mempunyai besar 200 satuan dengan arah
membentuk sudut 30 ˚ dengan sumbu X positif. Berapakah besar komponen vektor
diatas pada sumbu X dan pada sumbu Y ?
Diketahui : P = 200 satauan
α = 30˚
Diatanya : Px ..... ?
Py ..... ?
a. Px = P Cos
α
b. Py = P Sin α
Px = 200 Cos
30˚
Py = 200 Sin 30˚
Px = 200 . 0,5√3
Py = 200 . 0,5
Px = 100 √3
satuan
Py = 100 satuan
Contoh 2
Komponen dari vektor A pada sumbu X adalah 150 satuan. Bila vektor A mengapit
sudut 60˚ dengan sumbu X positif. Berapakah besar komponen vektor A pada sumbu
Y dan berapa pula besar vektor A tersebut ?
Diketahui : Ax = 150 satuan
α = 60˚
Ditanya : Ay .......... ?
A ............. ?
a. Ax
= A Cos α
b. A2 = (Ax)2
+ (Ay)2
150 = A Cos 60˚
3002 = 1502 + (Ay)2
150 = A .
0,5
90000 = 22500 + (Ay)2
A = 150 / 0,5
(Ay)2 = 90000 - 22500
A = 300 satuan
(Ay)2 = 67500
Ay = √67500 satuan
C. Perkalian
Besaran Vektor
1. Dot
Produck (Perkalian vektor dengan vektor hasilnya skalar)
Misalnya F(vektor gaya) dan S (vektor perpindahan), Jika kedua vektor
diatas dikalikan hasilnya akan berupa sebuah sekalar yaitu W (Usaha). Secara
Matermatika Dot Produck dapat ditulis :
V1 . V2 =
V1.V2 Cos α
2. Kros
Produck (perkalian vektor dengan vektor hasilnya vektor)
Misalnya F (vektor gaya) dan R (vektor posisi), jika keuda vektor tersebut
dikalikan hasilnya akan berupa sebuah vektor baru yaitu τ (Momen Gaya). Secara
Matematika perkalian Kros Product dapat ditulis sbb :
V1 x V2 = V1.V2
Sin α
Arah dari hasil perkalian vektor dengan cara kros
product dapat ditentukan dengan aturan putaran skrup, yaitu putaran skrup sama
dengan arah putaran vektor melalui sudut terkecil sedangkan arah gerakan skrup
menyatakan arah vektor yang dihasilkan dari perkalian kros product.
24 komentar:
makasih buat materinya, ikut di copy juga ya :)
blog nya juga menarik
blog nya keren. gimana cara bikinnya?
blognya keren, ajarin dong bikinnya
blognya bagus, bermanfaat juga, thank's :)
ini yang paling dicari , mslhnya sulit carinya thnks ya :D
makasih ya atas materi,a....
Terima kasih ilmunya ^^ Izin copy ya, makasih :)
terimakasih :) sangat membantu :)
Thx banget ilmunya brother :)
Izin Copy yoo
bloknya apikkk
artikelnya bermanfaat kak, ini sy jga punya artikel tentang Besaran dan Satuan, smoga dpt saling melengkapi
Materi Fisika SMA - Besaran dan Satuan
Terimakasih ka, artikel nya bermanfaat banget. izin copy ya.
Thanks kak..
Ini sangat membantu..
Blognya kerennn..
Thanks . blog bermamfaat !!!
thanks :)
Bagus bagus materi uts gua nih...
Bagus bagus materi uts gua nih...
Bagus bagus materi uts gua nih...
thanks. artikel sangat membantu dalam proses mengajar saya....
keren.. makasih ya, artikelnya sangat bermanfaat :-)
membantu nih ringkas :)
Makasih penjelasan Besaran dan Satuan nya cykyp membantu
Sangat bermanfaat
mudah dipahami
Posting Komentar