Sertifikasi Dosen

ILMU FISIKA
Fisika Dasar / Fisika Terapan
Program Studi Teknik Sipil
Salmani, ST., MS., MT.
DEFINISI ILMU FISIKA?
• Ilmu Fisika dalam Bahasa Yunani: (physikos), yang artinya ”alamiah”,
atau (physis), ”Alam” adalah sains atau ilmu tentang alam dalam
makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak
hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisikawan
mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat
beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk
segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta
sebagai satu kesatuan kosmos.(Wikipedia Indonesia)
• Ilmu Fisika disebut juga sebagai Ilmu Dasar atau Basic Science, yang
lain adalah Biologi, Kimia, Matematika dan Geologi
• Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak
dinyatakan dalam notasi matematis, dan matematika yang
digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang
digunakan dalam bidang sains lainnya.
 Perbedaan antara fisika dan matematika adalah:
fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan
matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu
berhubungan dengan dunia material.
DEFINISI ILMU FISIKA?
Teori Utama Dalam Fisika
1. Mekanika Klasik
Hukum gerak Newton, Mekanika Lagrangian, Mekanika
Hamiltonian, Teori chaos, Dinamika fluida, Mekanika
kontinuum.
Dimensi, Ruang, Waktu, Gerak, Panjang, Kecepatan,
Massa, Momentum, Gaya, Energi, Momentum, sudut,
Torsi, Hukum kekekalan, Oscilator harmonis,
Gelombang, Usaha, Daya
2. Elektromagnetik
Elektrostatik, Listrik, Magnetisitas, Persamaan Maxwell
Muatan listrik, Arus, Medan listrik, Medan magnet, Medan
lektromagnetik, Radiasi elektromagnetis, Monopol
magnetik.
3. Termodinamika dan Mekanika Statistik
Mesin panas, Teori kinetis Konstanta Boltzmann, Entropi,
Energi bebas, Panas, Fungsi partisi, Suhu
DEFINISI ILMU FISIKA?
4.
Mekanika Kuantum
Path integral formulation, Persamaan Schr hodinger, Teori medan
kuantum, Hamiltonian, Partikel identik, Konstanta Planck, Pengikatan
kuantum, Oscilator harmonik kuantum, Fungsi gelombang, Energi
titik-nol
5.
1.
Ralativitas
Relativitas khusus, Relativitas umum Prinsip ekuivalensi, Empatmomentum, Kerangka referensi, Waktu-ruang, Kecepatan
cahaya.
Bidang Utama Dalam Fisika
Astrofisika :
Kosmologi, Ilmu planet, Fisika plasma Big Bang, Inflasi kosmik,
Relativitas umum, Hukum gravitasi universal
Konsep : Lubang hitam, Latar belakang radiasi kosmik, Galaksi,
Gravitasi, Radiasi Gravitasi, Planet, Tata surya, Bintang.
2.
Fisika atomik, molekul, dan optik:
Fisika atom, Fisika molekul, Optik, Photonik. Konsep:
Optik quantum Difraksi, Radiasi elektromagnetik, Laser, Polarisasi, Garis
spectral.
3.
Fisika partikel :
Fisika akselerator, Fisika nuklir
Konsep:
Model standar, Teori penyatuan besar, teori-Medan Gaya
Fundamental (gravitasi, elektromagnetik lemah, kuat),
Partikel elemen, Antimatter, Putar, Pengereman simetri
spontan, Teori keseluruhan Energi vakum.
4.
Fisika benda kondensi :
Fisika benda padat, Fisika material, Fisika polimer Teori
BCS, Gelombang Bloch, Gas Fermi, Cairan Fermi, Teori
banyak-tubuh.
Konsep:
Fase (gas, cair, padat, Kondensat Bose-Einstein,
superkonduktor, superfluid), Konduksi listrik,
Magnetism, Pengorganisasian sendiri, Putar,
Pengereman simetri spontan

Besaran Vektor dan Skalar
• Besaran Vektor adalah besaran yang
memiliki besar(nilai) dan mempunyai arah
misalnya :
pergeseran, kecepatan, percepatan, medan
listrik-magnet dsb.
• Besaran Skalar adalah besaran yang hanya
memiliki besar(nilai) saja misalnya massa,
temperatur, kerja, energi dsb.
SOAL - SOAL :
Pesawat terbang dengan laju 500 km/jam ke arah Timur,
sedangkan angin meniup ke arah Selatan dengan
kecepatan 90 km/jam. Tentukan laju dan arah kecepatan
pesawat relatif terhadap bumi.
Penyelesaian:
2.
Perhatikan kembali pesawat dalam soal 1 diatas. Dengan
angin yang sama, dalam arah manakah pesawat harus
diterbangkan pilotnya agar arah geraknya tepat ke arah
Timur menurut pengamat di bumi?
Penyelesaian:
3.
Diatas air danau yang tenang perahu dapat bergerak
dengan laju 8 km/jam. Diatas air sungai yang mengalir
perahu dapat melaju dengan kecepatan 8 km/jam relatif
terhadap air sungai. Jika kecepatan air sungai adalah 3
km/jam, berapakah kecepatan perahu terhadap seorang
pengamat yang diam di tepi? (a) Bila perahu bergerak
melawan arus? (b) Bila perahu bergerak searah dengan
arus?
Penyelesaian:
1.
SOAL - SOAL :
Tiga buah gaya yang bekerja pada sebuah
partikel dinyatakan sebagai berikut F1=20i-36j
+73k N, F2=-17i+21j-46k N, dan F3 =-12k
N. Carilah resultannya dalam bentuk komponen.
Cari juga besarnya resultan tersebut.
Penyelesaian !
5. Bila
A=-12i+25j+13k
dan
B=-3j+7k,
berapakah resultannya bila A dikurangi dari B.
Penyelesaian !
6. Gaya 100 N membentuk sudut  dengan sumbu
x, dan komponen y-nya adalah 30 N. Tentukan
komponen x gaya itu; tentukan pula .
Penyelesaian !
4.
SOAL - SOAL :
Empat gaya sebidang bekerja pada sebuah
benda dan berpotongan di titik O seperti yang
ditunjukan dalam gambar berikut ini. Carilah
resultan gaya secara grafik.
Penyelesaian !
8. Selesaikan soal 7 dengan cara komponen
vektor.
Penyelesaian !
9. Lima gaya sebidang seperti yang tampak pada
gambar ini, bekerja pada suatu objek. Tentukan
resultan kelima gaya itu.
Penyelesaian !
7.
SOAL - SOAL :
10.Carilah
jumlah dua vektor gaya
berikut dengan metode jajaran
genjang: 30N pada 300 dan 20N
pada 1400.
Penyelesaian !
11. Dengan memakai grafik, carilah resultan
kedua vektor perpindahan berikut: 2m
pada 400 dan 4m pada 1270; sudut-sudut
ini dihitung terhadap sumbu-x positif.
Penyelesaian !