Besaran dan Satuan.

(1)

BESARAN Dan SATUAN

(2)

Fisika:

Ilmu yang menjelaskan (mendeskripsikan) fenomena alam yang menjadi objek pengamatan.

Bagaimana Cara

Mendeskripsikan Objek ?

Coba

(3)

Deskripsi

Kualitatif

Gadingnya : Panjang

Lebih tinggi daripada orang

Tenaganya : Kuat

Deskripsi

Kuantitatif

Tinggi : 2,5

meter

Massa : 4

Ton

Panjang : 5

meter

Emosinya Labil ; Kulitnya Kasar

Warnanya Coklat;

(4)

Bagaimana Cara Mendefenisikan suatu Besaran ?

Ema

s TimbangaAnak n

Dibandingkan dengan anak

timbangan (berapa buah anak timbangan diperlukan sehingga skala setimbang)

Hasilnya:

Massa emas = 5 kali massa anak timbangan

Massa Emas?

Defenisi: Jumlah materi yang dikandung emas

(5)

Panjang Tali?

Defenisi: Jarak dari titik paling kiri ke titik paling kanan pada tali

Berapa? Cara Mengukur?

Hasilnya:

Panjang Tali = 2 kali panjang jengkal

Kecepatan rata-rata?

Defenisi : Jarak tempuh / waktu tempuh

Dibandingkan dengan jengkal (berapa kalinya)

(6)

Ada besaran yang dapat didefenisikan hanya

dengan menggambarkan bagaimana cara

mengukurnya.

Massa emas = 5 kali massa anak timbangan Panjang Meja = 2 kali panjang jengkal

Ada besaran yang dapat didefenisikan dengan

cara menggambarkan bagaimana

menghitungnya dari besaran-besaran lain yang

dapat diukur.

Defenisi = Jarak tempuh / waktu tempuh



Besaran Fundamental (Besaran

Dasar/Pokok)

(7)

SATUAN

Nilai suatu besaran fisis dinyatakan dengan

Massa (emas)

= 5

anak timbangan

Panjang (meja)

= 2

jengkal

Satuan panjang yang lain:

Spidol, Jengkal, Kaki,

…

AKIBATNYA:

- Satuan menjadi terlalu banyak

- Banyak versi

- Tidak Bermanfaat

- Menimbulkan Kekacauan

SEHARUSNYA :

- Defenisi Yang Sama - Bermanfaat

- Diterima Semua Orang

(8)

- Perlu Ditetapkan STANDAR (Disepakati NAMA Dan

DEFENISI)

- _{Tidak Semua Besaran Perlu Standar}_{( Karena}

Jumlah Besaran Sangat Banyak )

- Hanya Besaran Dasar Saja Yang Perlu Dibuat Standarnya

- Bureau International des Poids et Mesures (BIPM)

-- Internasional Buerau of Weight and Measures

Biro Berat dan Ukuruan Internasional

di Sevres Perancis

(9)

1791 : French Academy of Sceine menetapakan

1 METER :

satu per sepuluh juta jarak dari kutub utara ke khatulistiwa.

1 SATUAN WAKTU:

waktu yang diperlukan oleh suatu pendulum

dengan panjang 1 meter untuk berayun dari satu sisi ke sisi yang lain.

Satuan-satuan ini SULIT DIDUPLIKASI

(diperbanyak), kemudian dilakukan perubahan-perubahan dengan defenisi yang lebih baik dan mudah diduplikasi.

(10)

Besaran

Waktu

Waktu adalah selang

antara dua kejadian

atau dua peristiwa

Misalnya

Waktu Siang

= sejak matahari terbit hingga matahari

tenggelam

Waktu hidup

= sejak dilahirkan hingga meninggal.

Segala sesuatu yang

berulang secara periodik

contoh: rotasi bumi, revolusi bumi

Alat Ukur Waktu

Jam Atom (Atomic Clock):

(11)

Evolusi Satuan

Panjang

1960:

1 meter ≡ jarak antara dua garis pada batang yang terbuat dari campuran platinum-irridium yang disimpan pada kondisi tertentu di BIPM

1 meter ≡ 1.650.763,73 kali panjang cahaya orange-red yang dipancarkan dari lampu krypton-86 (86Kr)

Sejak 1983

1 meter ≡ jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa dalam waktu 1 / 299 792 458 detik.

(12)

Evolusi Satuan

Massa

1 kg =

Massa suatu silinder yang terbuat dari

campuran platinum-iridium yang disimpan di

kantor BIPM di kota Sevres, dekat Paris,

(13)

Sistem satuan yang dugunakan ilmuwan

diseluruh dunia disebut “The Metric

System”.

Pada tahun 1971 ditetapkan

7

Besaran

Dasar yang dikenal secara resmi sebagai

“International System” atau SI (

Le

(14)

Besaran dan satuan yang digunakan

dalam SI

*

International System (SI) Sistem Internasional (SI)

Quantities Units Symbol Besaran Satuan

mass kilogram kg massa kilogram

(kg)

length meter m panjang meter (m)

time second s waktu detik /

sekon (s)

Electric Current ampere A Arus

Listrik Ampere (A)

Temperature kelvn K Temperat

ur Kelvin (K)

Amount of

substance mole mol Jumlah Zat mol (mol)

Light Intensity candela Cd Intensita

s Cahaya Candela (cd)

(15)

Gaussian System (cgs) Sistem Gaussian

Quantities Units Besaran Satuan

mass gram (g) massa gram

length centimeter (cm) panjang sentimeter

time second (s) waktu detik / sekon

British Engineering System Sistem Inggris

Quantities Units Besaran Satuan

mass slug massa slug

length foot (ft) panjang kaki

(16)

Konversi

Satuan

Ada beberapa sistem berbeda

y

ang

dipakai di dunia

Misalnya

: SI



British

Mengapa

diperlukan?

Dimensi objek jauh lebih besar daripada

dimensi alat ukur

(kurang praktis)

Misalnya

: mengukur panjang jalan dengan

satuan cm

mil <--->

km

(17)

Dimensi

Besaran Dimensi

Panjang [L]  Length

Massa [M]  Mass

Waktu [T]  Time

Apa dimensi dari kelajuan (v)?

Jarak

Kelajuan

Waktu



 

L

v

T

(18)

Analisis

Dimensi

 _{Besaran-besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan}

hanya jika besaran-besaran tersebut mempunyai dimensi yang sama.

 _{Besaran-besaran pada kedua sisi persamaan harus}

memiliki dimensi yang sama.

2

1

2

o

x v t





at

Apakah persamaan berikut benar secara dimensi?

Persamaan menyatakan jarak (x) yang ditempuh oleh suatu mobil dalam waktu (t) jika mobil mulai dari kecepatan awal v_o dan bergerak dengan percepatan tetap tetap a.

(19)

2

1

2

o

x



v t



at

   

 

2

L L

L T T

T _T � �

  _{� �}

� � � �

   

 

2

L L

L T T

T _T � �

  _{� �}

� � � �

     

L  L  L

Karena kedua sisi persamaan mempunyai dimensi yang sama maka persaamaan ini benar secara dimensi

Catatan:

Walaupun analisis dimensi sangat berguna tetapi

mempunyai batasan, yaitu tidak dapat menjelaskan konstanta numerik yang ada dalam persamaan.

(20)