Besaran fisis Standar dan Satuan

Training of Trainer

Guru SMA se Jawa Timur

Di Hotel Orchid Batu, 18 Agustus - 3 september 2010

Besaran, Satuan, &

Analisis Dimensi

Oleh Abdurrouf

Biodata diri

Pendidikan:

– S1 (UB), S2 (ITB), S3 (Jerman), Posdoct (Jepang) – Pelatihan non gelar (Jepang, 2x)

Jabatan:

– Sekjur Fisika UB

– Ketua Reviewer pada Lembaga Penerbitan UB Press

– Ketua pembina olimpiade mahasiswa (ON MIPA & OSN PTI)

Publikasi:

– Luar negeri: Physical Review Letters (3), Physical Review A (1), IEEE (4) – Dalam negeri: Natural, Mitra Akademika, Jurnal ilmu teknik

Konferensi:

– Luar negeri: Seoul (3), Kyoto (1), Montreal (1), Muenchen (1) – Dalam negeri: BSS 5, BSS 6, Semnas-Unair, dll

Interaksi dengan SMA:

Bagaimana memahami alam ?

TEORI Kemampuan matematis

HUKUM Generalisasi

FENOMENA Visualisasi

MODEL

Model : sejenis analogi atau citra mental suatu fenomena yang dinyatakan sebagai sesuatu yang kita kenal

Teori : Gambaran yang lebih luas dan lebih rinci tentang suatu masalah dan sering diikuti dengan ketepatan matematis

Lalu untuk apa perlunya mempelajari fisika?

• Untuk memahami hukum fisika dan menerapkannya dalam kehidupan

• Untuk membantu merancang suatu percobaan • Untuk pembentukan suatu pola pikir.

Pada akhirnya, dengan mempelajari fisika (dan ilmu dasar yang lain) dimungkinkan untuk melakukan inovasi

Beberapa pengertian dasar

• Besaran, satuan, sistem satuan, &

konversi satuan

Besaran dinamis

Besaran statis Nilainya bergantung waktu?

Y

T

Besaran ekstrinsik

Besaran intrinsik Tergantung pada kuantitas ?

Y

T

Besaran fisis

Besaran matematis Mewakili besaran alam ?

Y T

Besaran vektor

Besaran skalar Memiliki arah ?

Y

T

Besaran pokok

Besaran turunan Didefinisikan secara langsung ?

Y

T

Besaran dasar

Pertanyaan dasar:

• Berapa jumlah besaran dasar yang harus dipilih? • Besaran-besaran mana yang harus dipilih?

• Siapa yang harus melakukan pemilihan?

Jawabnya:

Kita harus memilih besaran (dasar) sesedikit mungkin, tetapi yang dapat memberikan gambaran selengkap dan

sesederhana mungkin tentang fisika.

Besaran dasar dalam sistem SI

Panjang (l) Massa (m)

Waktu (t)

Arus listrik (i/I) Temperatur (t)

Jumlah zat (n)

Intensitas cahaya (I) Sudut bidang

Sudut ruang

Besaran

meter (m) Kilogram (kg)

sekon (sec)

ampere (A) kelvin (K)

mole

candela (Cd) radian (rad)

steradian (strad)

Satuan

Tak berdimensi Tak berdimensi

Contoh pentingnya sistem satuan:

(Kasus SI)

Karena

• Hukum II Newton

F=k

₁

ma

dengan

k

₁

=1

• Hukum Lorentz

F=k

₂

q

v

x

B

dengan

k

₁

=1

Maka

• Hukum Gravitasi F=k₃m₁m₂/r2 _{dengan k}

3=G

• Hukum Coulumb F=k₄q₁q₂/r2 _{dengan k}

Konversi satuan

Tujuan : mencari perbandingan dua besaran

Metode :

• Untuk besaran dasar : cukup melihat definisinya • Untuk besaran turunan : dapat dilakukan dengan memanfaatkan persamaan terkait

Meskipun tidak formal, seringkali suatu besaran dinyatakan dengan satuan yang lain, tetapi

Awalan awalan dalam SI (rentang kajian fisika)

Cara menuliskan angka yang besar

Misalnya jari-jari atom Bohr (a₀)

0,00000000005291 m

dapat ditulis sebagai

• Dengan notasi ilmiah a₀=5.291x10-11 _m

Satuan massa

Analisis dimensi

Kegunaan:

• Merunut bagaimana suatu besaran dibentuk dari besaran pokok

• Mendefinisikan satuan besaran turunan dalam satuan dasar