Dosen: Tim Dosen Fisika Jurusan Teknik Sipil FT-UB

J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Dosen: Tim Dosen Fisika Jurusan Teknik Sipil FT-UB

TKS-4101: Fisika

Mata Kuliah : Fisika (3 sks) Semester : I

Prasyarat : Tidak ada

Praktikum : Praktikum Fisika

Dosen Pengampu: Rahayu Kusumaningrum, M.Sc.

Kompetensi :

1. Mahasiswa memperoleh pengertian dasar tentang sifat fisik bahan bangunan, hukum-hukum alam, kaitannya dengan perhitungan

mekanika teknik maupun untuk penyelesaian problem dalam bidang teknik sipil

2. Mahasiswa memperoleh keterampilan praktek pembuktian

hukum-hukum alam, sifat-sifat bahan dengan menggunakan rumus-rumus yang berdasarkan evaluasi statistik.

Pustaka yang digunakan

1. Sears, Zemansky. 2007, Univeristy Physics 12th _{(with modern physics)}

San Fransisco : penerbit pearson addison wesley

2. Tripler, Paul A., 1991, Fisika untuk Sains dan Teknik. Worth Publisher, Inc.

Minggu Kemampuan yang diharapkan Materi pembelajaran

1. Mengetahui secara umum mengenai kegunaan ilmu fisika di bidang teknik sipil

Memahami tentang sistem satuan, besaran serta unit vektor

Pendahuluan

Sistem satuan, besaran dan vektor

2. Memahami mengenai pergerakan dalam 1 dimensi, 2 dimensi dan 3 dimensi (Tugas 1)

Gerak 1 dimensi, 2 dimensi dan 3 dimensi.

3. Memahami pergerakan penerapan hukum newton Hukum newton

4. Menerapkan hukum newton dalam keseimbangan dan pergerakan dinamis (Tugas 2) (Praktikum 1)

Penerapan hukum newton

5. Memahami usaha serta energi akibat suatu gaya dan mengenal besarnya kekuatan

Usaha dan energi

6. Mengerti mengenai potensial energi serta memahami tentang konservasi energi

Energi potensial dan konservasi energi

7. Memahami tentang momentum, impuls dan tumbukan Momentum, impuls dan tumbukan

Minggu Kemampuan yang diharapkan Materi pembelajaran

9. Memahami tentang rotasi dari benda pejal Rotasi benda pejal

10. Menganalisa pergerakan rotasi yang dinamis Pergerakan rotasi dinamis

11. Menganalisis kesetimbangan dan elastisitas melalui praktikum dan teori (Tugas 3) (Praktikum 2)

Kesetimbangan dan elastisitas

12. Kekakuan Hukum hooke dan

kekakuan

13. Menganalisis mengenai gerakan periodik melalui contoh kasus

Gerakan periodik

14. Memahami mengenai mekanika fluida Mekanika fluida

15. Mengetahui mengenai gelombang mekanik Gelombang mekanik

16. QUIS II Minggu IX - XV

UAS Ujian Akhir Semester

Evaluasi

- Keterlambatan : 15 menit

- Maksimal 2 kali TIDAK MASUK

- Soal ujian : Soal bersama

- Praktikum pada minggu ke 4 dan minggu ke 11

- Pemilihan ketua kelas

- Pembagian Kelompok Kecil @4 orang

- Pembagian Kelompok Praktikum

1. Keterlambatan tidak boleh lebih dari 15

menit. Apabila lebih tidak diperkenankan

untuk masuk ke kelas.

2. Didalam kelas, mahasiswa tidak

diperkenankan untuk membuka komputer

dan sejenisnya, seperti laptop, Ipad, tab dsb.

3. Aturan no.1 dan 2, dikecualikan bila telah

ada pemberitahuan dari dosen pengampu.

4. Di dalam kelas, HP wajib di-

silent,

dan tidak

diperkenankan menerima panggilan HP

kecuali dgn ijin dosen.

TEKNIK SIPIL

Fisika adalah ilmu yang berhubungan dengan:

- Materi dan energi

- Hukum aturan gerakan partikel dan gelombang

- Interaksi antar partikel dan radiasi

- Sifat – sifat molekul, atom dan inti atom

- Sistem berskala lebih besar (gas, cair dan padat)

- Pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).

Fisika dalam Teknik Sipil

Sebagai dasar dalam mempelajari gaya-gaya yang bekerja, baik yang bersifat statis maupun dinamis

Model

Pengamatan Peristiwa Alam

Eksperimen

Pengukuran

Kuantitas

(Hasil Pengukuran)

Alat Ukur

Penyajian

Harga _Satuan

Standar ukuran _{Sistem satuan}

Kalibrasi

1.2 BESARAN DAN SATUAN

 Besaran :

Sesuatu yang dapat diukur  dinyatakan dengan angka (kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll.

 Mengukur :

Membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.

Besar Fisika dapat terdefinisi jika

- ada nilainya (besarnya)

- ada satuannya

contoh : panjang jalan

10 km

nilai

 Satuan :

Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan.

Contoh :

 Sistem satuan Ada 2 macam

1. Sistem Metrik :

a. mks (meter, kilogram, sekon) b. cgs (centimeter, gram, sekon) 2. Sistem Non metrik (sistem British)

 meter, kilometer  satuan panjang

 detik, menit, jam  satuan waktu

 gram, kilogram  satuan massa

 dll.

TEKNIK SIPIL

Universitas Brawijaya

Faktor Awalan Simbol

1018 exa- E

Faktor Awalan Simbol



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

TEKNIK SIPIL

7 Besaran Pokok dalam Sistem Internasional (SI)

NO Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi

1 Sudut Datar Radian rad -

2 Sudut Ruang Steradian sr -

TEKNIK SIPIL

: besaran yang ditetapkan

dengan suatu standar ukuran

: Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok

: hanya memiliki nilai

Definisi standar besaran pokok

 Panjang - meter :

Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.

 Massa - kilogram :

Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.

 Waktu - sekon

 Contoh :

 Kecepatan



pergeseran yang dilakukan persatuan waktu



satuan :

meter per sekon (ms

-1

)

 Percepatan



perubahan kecepatan per satuan waktu



satuan :

meter per sekon kuadrat (ms

-2

₎



Gaya



massa kali percepatan

 Dimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan.

Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah

TEKNIK SIPIL

Universitas Brawijaya

Suatu besaran dapat dijumlahkan atau

dikurangkan apabila memiliki dimensi yang

sama.

 Dimensi

Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok.

 Besaran Turunan

Besaran yang diturunkan dari besaran pokok.

1. Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran

2. Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan

- Metode penjabaran dimensi :

1. Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri 2. Setiap suku berdimensi sama

Contoh :

a. Tidak menggunakan nama khusus

NO Besaran Satuan Lambang

1 Gaya Newton N

2 Energi Joule J

3 Daya Watt W

4 Frekuensi Hertz Hz

NO Besaran Satuan

1 Kecepatan meter/detik

2 Luas meter 2

2. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik :

a. Energi Potensial dan Energi Kinetik b. Usaha/Energi dan Kalor

Jawab :

Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama  keduanya identik

b. Usaha = ML2_T-2

Energi = ML2_T-2

Kalor = 0.24 x energi = ML2_T-2

Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumus berikut ini :

yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengan satuan panjang per kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa per- samaan ini secara dimensional benar !

Jawab :

Dimensi perioda [T] : T

Dimensi panjang tali [l] : L

Dimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2

 : tak berdimensi

2

LT

L

T



_

T

Model antar materi yang teramati

Teori

Konsep Fisika

Hukum Fisika

Apakah yang diamati ?