Besaran dan Satuan

1/28/2011
Besaran dan Satuan
---BESARAN DAN SATUAN---
Besaran :
Disampaikan oleh:
Sabar Nurohman, M.Pd
Sesuatu yang dapat diukur dinyatakan dengan angka
(kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll.
1.
2.
3.
4.
Besaran Pokok
dan Turunan
Konversi Satuan
Besaran Vektor
dan Skalar
Alat Ukur Dasar
Mengukur :
Membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis
yang ditetapkan sebagai satuan.
ada nilainya (besarnya)
ada satuannya
Besaran Fisika baru terdefenisi jika :
Contoh : panjang jalan 10 km
satuan
nilai
Satuan :
Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan.
Contoh : meter, kilometer
satuan panjang
detik, menit, jam
satuan waktu
gram, kilogram
satuan massa
dll.
7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)
NO
Besaran Pokok
Satuan
Singkatan
Dimensi
1
Panjang
Meter
m
L
2
Massa
Kilogram
kg
M
T
3
Waktu
Sekon
s
Sistem satuan : ada 2 macam
4
Arus Listrik
Ampere
A
I
1. Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon)
b. cgs (centimeter, gram, sekon)
2. Sistem Non metrik (sistem British)
5
Suhu
Kelvin
K
θ
6
Intensitas Cahaya
Candela
cd
j
7
Jumlah Zat
Mole
mol
N
Besaran Pokok Tak Berdimensi
Sistem Internasional (SI)
Sistem satuan mks yang telah disempurnakan yang
paling banyak dipakai sekarang ini.
Dalam SI :
Ada 7 besaran pokok berdimensi dan 2 besaran pokok
tak berdimensi
NO
Besaran Pokok
Satuan
Singkatan
1
Sudut Datar
Radian
rad
Dimensi
-
2
Sudut Ruang
Steradian
sr
-
Besaran Turunan
Dimensi
Besaran yang diturunkan dari besaran pokok.
Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok.
- Guna Dimensi :
1. Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran
2. Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan
Contoh :
a. Tidak menggunakan nama khusus
NO
- Metode penjabaran dimensi :
1. Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri
2. Setiap suku berdimensi sama
Besaran
Satuan
1
Kecepatan
meter/detik
2
Luas
meter
2
b. Mempunyai nama khusus
NO
Besaran
Satuan
Lambang
1 Gaya
Newton
2 Energi
Joule
J
3 Daya
Watt
W
4 Frekuensi
Hertz
Hz
N
1
1/28/2011
Besaran Turunan dan Dimensi
NO
Besaran Pokok
Rumus
Dimensi
[L]2
1
Luas
panjang x lebar
2
Volume
panjang x lebar x tinggi
3
Massa Jenis
4
Kecepatan
5
Percepatan
6
Gaya
7
Usaha dan Energi
gaya x perpindahan
[M] [L]2 [T]-2
8
Impuls dan Momentum
gaya x waktu
[M] [L] [T]-1
[L]3
massa
volume
[m] [L]-3
perpindahan
waktu
[L] [T]-1
kecepatan
waktu
massa x percepatan
[L] [T]-2
[M] [L] [T]-2
Jika usaha adalah besarnya gaya (F)
yang bekerja untuk memindahkan
benda sejauh (s) atau W = FS, analisislah
dimensi besaran usaha, lalu
bandingkan dengan dimensi energi
kinetik dan Energi Potensial! Apa
kesimpulan Anda?
2
1/28/2011
--Konversi Satuan-Faktor Penggali dalam SI
Merubah
NO
Faktor
Nama
Simbol
1
10 -18
atto
a
2
10 -15
femto
f
p
3
10 -12
piko
4
10 -9
nano
n
5
10 -6
mikro
µ
6
10 -3
mili
m
7
10 3
kilo
K
8
10 6
mega
M
9
10 9
giga
G
10
10 12
tera
T
1
2
Example Metric conversion
3
HECTO
100
Units
DEKA
10
Units
How many milligrams are in a kilogram?
DECI
0.1
Unit
Meters
Liters
Grams
How do you use the “ladder” method?
CENTI
0.01
Unit
1kg = 1000 g
MILLI
0.001
Unit
Starting Point
2nd – Count the “jumps” to your ending point.
How many jumps does it take?
3rd – Move the decimal the same number of
jumps in the same direction.
1g = 1000mg
4 km = _________ m
1st – Determine your starting point.
1kg ×
Ending Point
1000 g 1000mg
×
= 1,000,000mg
1kg
g
4. __. __. __. = 4000 m
1
2
3
Dimensional Analysis
Lining
m = 100 cm
Ladder Method
1
KILO
1000
Units
satuan satuan suatu besaran
Line Mole Method
up conversion factors:
Process to convert from one unit to
another
Example: Convert 3.00 m to inch:
1 in = 2.54 cm
=1
2.54 cm 2.54 cm
? = 3.00 m 100 cm 1 in
1m
2.54 cm
ANSWER = 118 in
1 in = 2.54 cm
1=
1 in
1 in
5
3
1/28/2011
Conversion Practice
Line Mole Method
Process to convert from one unit
to another
Example: Convert 3.00 m/s to m/hr:
? = 3.00 m
s
60 s
min
60 min
hr
Try these conversions using the ladder method.
ANSWER = 10,800 m/hr
1000 mg = _______ g
1 L = _______ mL
160 cm = _______ mm
14 km = _______ m
109 g = _______ kg
250 m = _______ km
Compare using <, >, or =.
56 cm
6m
7g
698 mg
6
Metric Conversion Challenge
Sebuah
Write the correct abbreviation for each metric unit.
1) Kilogram _____
4) Milliliter _____
7) Kilometer _____
2) Meter _____
5) Millimeter _____
8) Centimeter _____
3) Gram _____
6) Liter _____
9) Milligram _____
Try these conversions, using the ladder method.
10) 2000 mg = _______ g
15) 5 L = _______ mL
20) 16 cm = _______ mm
11) 104 km = _______ m
16) 198 g = _______ kg
21) 2500 m = _______ km
12) 480 cm = _____ m
17) 75 mL = _____ L
22) 65 g = _____ mg
13) 5.6 kg = _____ g
18) 50 cm = _____ m
23) 6.3 cm = _____ mm
14) 8 mm = _____ cm
19) 5.6 m = _____ cm
24) 120 mg = _____ g
mobil bergerak dengan
kecepatan 72 km/jam. Berapa
kecepatan mobil tersebut jika dinyatakan
dalam m/s?
Massa jenis suatu fluida adalah 1,0 g/cm3.
Jika dinyatakan dalam kg/m3, berapakah
nilai massa jenis fluida tersebut?
balok memiliki panjang 20 mm, tinggi 15
mm, dan lebar 14 mm. Volume balok dalam m3
adalah ….
Besar massa jenis raksa ialah 13,6 gram/cm3.
Dalam satuan Sistem Internasional (SI) besarnya
adalah … .
Volume zat cair dalam percobaan kimia
biasanya diukur dengan gelas ukur yang
satuannya dalam cc (1 cc = 1 mL). Berapa m3
terdapat dalam zat cair dengan volume 2.000
cc?
Sebuah
VECTOR & SCALAR
QUANTITIES
4
1/28/2011
Characteristics of a Scalar Quantity
Only
has magnitude
2 things:
1. A value
2. Appropriate units
Ex. Mass: 5kg
Temp: 21° C
Speed: 65 mph
Requires
More about Vectors
A
vector is represented on paper by an
arrow
1. the length represents magnitude
2. the arrow faces the direction of motion
Characteristics of a Vector
Quantity
Has
magnitude & direction
3 things:
1. A value
2. Appropriate units
3. A direction!
Ex. Acceleration: 9.8 m/s2 down
Velocity:
25 mph West
Requires
Understanding Vector
Directions
To accurately draw a given vector, start at the
second direction and move the given degrees to the
first direction.
N
30° N of E
W
E
Start on the East
origin and turn 30°
to the North
S
Graphical Representation
Practice
Graphical Addition of Vectors
(cont.)
5 Km
5.0
m/s East
(suggested scale: 1 cm = 1 m/s)
Scale: 1 Km = 1 cm
3 Km
300
Newtons 60° South of East
(suggested scale: 1 cm = 100 N)
Resultant Vector (red) = 6
cm, therefore its 6 km.
0.40
m 25° East of North
(suggested scale: 5 cm = 0.1 m)
5
1/28/2011
Vector Addition Example #1
Vector Addition Example #1
(cont.)
Use
a graphical representation to solve
the following: A hiker walks 1 km west,
then 2 km south, then 3 km west. What is
the sum of his distance traveled using a
graphical representation?
Answer = ????????
Mathematical Addition of
Vectors
Mathematical Addition of
Vectors
Vectors
Vectors
in the same direction:
Add the 2 magnitudes, keep the
direction the same.
Ex.
+
=
3m E
1m E
4m E
in opposite directions
Subtract the 2 magnitudes, direction is
the
same as the greater vector.
Ex.
4m S +
2m N =
2m
S
Subtraction of Vectors (cont.)
Component Method of Vector
Addition
Ex.
=
Vector #1: 5 km East
Vector #2: 4 km North
5 km W (-v1)
4 km N (v2)
Treat each vector separately:
1. To find the “X” component, you must:
Ax = Acos Θ
2. To find the “Y” component, you must:
Ay = Asin Θ
3. Repeat steps 2 & 3 for all vectors
I know it seems silly, but trust me
on this one!!!
6
1/28/2011
Component Method (cont.)
4. Add all the “X” components (Rx)
5. Add all the “Y” components (Ry)
6. The magnitude of the Resultant Vector
is
found by using Rx, Ry & the
Pythagorean
Theorem:
RV2 = Rx2 + Ry2
7. To find direction: Tan Θ = Ry / Rx
Component Method (cont.)
Ex. #1
V1 = 2 m/s 30° N of E
V2 = 3 m/s 40° N of W
(this is easy!)
Find: Magnitude & Direction
Magnitude = 2.96 m/s
Direction = 78° N of W
Component Method (cont.)
Ex. #2
F1 = 37N 54° N of E
F2 = 50N 18° N of W
F3 = 67 N 4° W of S
(whoa, this is not so easy!)
Find: Magnitude & Direction
Magnitude =37.3 N
Direction = 35° S of W
F2
7
1/28/2011
MISTAR
PENGUKURAN DAN
ALAT UKUR
JANGKA SORONG
MICRO METER SKRUP
• Hasil pengukuran dengan mikrometer sekrup pada
skala utama menunjukkan angka 4,5 mm dan skala
putar menunjuk angka 25. Berapakah hasil
pengukurannya?
8