Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Fisika teknik- PENGUKURAN, SATUAN, DAN DIMENSI

1,647 views

Published on

LIKE, SHARE AND COMENT

Published in: Engineering
  • Be the first to comment

Fisika teknik- PENGUKURAN, SATUAN, DAN DIMENSI

  1. 1. FISIKA TEKNIK PENGUKURAN, SATUAN, DIMENSI DIAN NOORVY KHAERUDIN, ST., MT 1
  2. 2. PENGUKURAN  Dalam Ilmu Alam dipelajari keadaan dan sifat-sifat benda seperti perubahannya, juga mencari kaitan energi dengan perubahan keadaan dan sifat benda- benda tersebut.  Ilmu Alam dapat dipelajari dengan kuantitatif dan kualitatif.  Untuk mempelajari sifat-sifat dan keadaan benda dengan cara kuantitatif diperlukan PENGUKURAN.  Ilmu Alam DISEBUT JUGA ILMU PENGUKURAN.  KEADAAN DAN SIFAT BENDA-BENDA YANG DAPAT DIUKUR  BESARAN.  Misalnya : panjang, luas, volume, momentum, gaya dll.2
  3. 3. BESARAN  BESARAN : Sesuatu yang dapat diukur  Suatu besaran dapat dinyatakan dengan besaran yang lain yang lebih sederhana. Misalnya besaran gaya, dapat dinyatakan dengan besaran massa, panjang, dan waktu.  1. BESARAN DASAR : Besaran yang cara pengukurannya tidak tergantung pada besaran- besaran yang lain.  Contohnya : massa, panjang, waktu  2. BESARAN TURUNAN : Besaran yang diturunkan dari besaran-besaran dasar, artinya besaran yang cara pengukurannya tergantung lebih dari satu besaran pokok/dasar.  Contohnya : gaya, energi, kecepatan dll3
  4. 4. SISTEM SATUAN  Mengukur keadaan atau sifat suatu benda atau mengukur besaran suatu benda dapat dilakukan dengan membandingkan benda tersebut dengan besaran standar yang telah didefinisikan. Contoh: panjang rambut adalah 4 ruas jari telunjuk.  Definisi dari Kecepatan ( besaran kecepatan) : adalah perubahan posisi persatuan waktu. m/det (satuan)  Definisi dari Gaya (besaran gaya) : adalah penyebab perubahan gerak Newton (satuan)  Definisi dari Tekanan (besaran tekanan) : adalah gaya persatuan luas. Pascal (satuan) 4
  5. 5. Satuan.....  Satuan : Ukuran dari suatu besaran  Satuan besaran standar dalam Sistem Internasional (SI) :  Satuan panjang standar adalah 1 meter ( 1 m), yaitu 1.650.763,73 x panjang gelombang dalam hampa yang dipancarkan oleh atom kripton – 86 pada peralihan antara tingkat energi 2P10 dan 5d5  Satuan masa standar adalah 1 kilogram (1kgm), yaitu masa kilogram prototipe internasional berbentuk silinder terbuat dari campuran platina dan iridium, yang disimpan di kota Sevres Perancis.  Satuan waktu standar adalah 1 sekon (1det, 1 s) yaitu 9.192.631,770 x to, dengan 1/to = frekuensi pancaran yang dikeluarkan pada peralihan elektron atom caecium 13 antara sua tingkat “hyverfine”, yaitu tingkat F = 4, mf = 0 ke tingkat F = 3, mf = 0 5
  6. 6.  Satuan arus listrik standar 1 ampere (1A), yaitu arus listrik yang bila dialirkan dalam dua kawat lurus sejajar yang sangat panjang yang jaraknya 1 meter dalam hampa, mengahasilkan gaya sebesar 2 x 10-7 newton pada setiap meter kawat.  Satuan suhu standar adalah 1 kelvin (1 Kelvin), yaitu 1/273,16 x T dengan T = suhu titik tripel.  Satuan intensitas cahaya standar adalah 1 kandela (1 cd), yaitu intensitas cahaya dalam arah tegak lurus pada permukaan benda hitam seluas 1/600.000 m2 pada suhu cair platina pada tekanan luar 101.325 N/m2 .  Satuan gram molekul standar adalah 1 mole (1 mol), yaitu banyaknya zat yang mengandung unsur dasar zat yang sama jumlahnya dengan jumlah atom carbon – 12 yang massanya 1,012 kgm.  Satuan sudut standar adalah 1 radian (1 rad), yaitu sudut pusat lingkaran yang mengahadapi busur sepanjang R, dengan R adalah jari-jari lingkaran.  Satuan sudu ruang adalah 1 steradian (1 sr) adalah sudut pada pusat bola menghadapi permukaan bola seluas R2, dengan R = jari-jari bola. 6
  7. 7. BESARAN DASAR/POKOK BESARAN TURUNAN Besaran Satuan Simbol Panjang meter m Massa Kilogram Kgm Waktu Sekon s atau det Arus listrik Amper A Suhu Kelvin K Intensitas Cahaya Kandela Cd Masa Molekul Mole mol Sudut standar Radian rad Sudut ruang Steradian sr Besaran Definisi Simbol Satuan Kecepata n Perubaha n posisi persatuan waktu V = ds/dt m/det Percepata n Perubaha n kecepatan persatuan waktu a = dv/dt m/det2 Gaya Penyebab perubaha n gerak F = m x a Newton Kg m/det2 Tekanan Gaya persatuan luas P = F/A Newton/m2 7
  8. 8.  Sistem Satuan ada 4, yaitu:  1. Sistem Statis (besar dan kecil)  2. Sistem Dinamis (MKS dan CGS)  3. Sistem Inggris (Absolut dan Teknik)  4. Sistem International (SI) Hubungan antara satuan-satuan besaran dasar dalam berbagai sistem satuan dapat dicari dengan membandingkan satuan dari suatu sistem dengan sistem lainnya. Misalnya akan dicari hubungan antra panjang dalam sistem Inggris dengan saltuan panjang dalam sistem SI, dengan membandingkan satuan panjang dalam sistem Inggris (1 foot) dengan (1 m) SI. Maka didapat : 1 foot = 0,3048 m Lainnya, massa : 1 lbm = 0,45359 kgm dinamakan KONVERSI untuk besaran dasar waktu, dalam semua sistem sama, yaitu 1 det.8
  9. 9. SOAL KONVERSI 9  Diketahui kelajuan suatu mobil : 38 m/sec  Berapakah kelajuan tersebut dalam mil/sec?  Berapakah dalam mil/jam?  Berapakah dalam km/jam?  Apabila 1 mil = 1609 meter
  10. 10. Soal 2 10  Diketahui : Aliran cairan (fluida) 3 m3/det  Berapakah :  Dalam liter/det?  Dalam ml/det?  Dalam liter/ hari?  Dalam m3/hari?  Apabila 1 m3 = 1000 liter
  11. 11. Soal 3 11  Suatu kaveling berbentuk persegi panjang memiliki ukuran 100 kaki x 150 kaki. Tentukan luas kaveling dalam m2?  1 kaki = 0,3048 meter 100 kaki = 100 x 0,3048 meter =30,48 meter 150 kaki = 150 x 0,3048 meter = 45,72 meter Maka luas kaveling = 1393,5456 meter 2
  12. 12. Soal 4 12  Air infus menetes dengan kecepatan 2 cm per det. Tabung infus berukuran 1000 ml. Dengan tinggi tabung 40 cm. Berapakah waktu yang diperlukan untuk menghabiskan 1 tabung infus?  1000 ml = 1 liter= 0,001 m3  Luas alas tabung = 0,001 m3 / 0,4 = 0,01 m2  Q = m3/det  Q = 0,02 x 0,01 = 2 x 10-4 m3/det  0,0005 = 4x10-5 m/det  Waktu yang diperlukan untuk habis : 0,2 det
  13. 13. SOAL 2 13  Pengukuran:  Pilih Salah Satu Dari Pengukuran Berikut:  1. Ukuran lantai  2. Ukuran Ubin Rumah  3. Ukuran kolom rumah  4. Ukuran 30 meter jalan  5. Ukuran Kolam Ikan  Lakukan di kertas Folio bergaris dengan tabel berikut dan gambar dengan skala 1 : 0,5
  14. 14. Pengukur : nama : NIM : Kelas : Alamat: Kelompok : Alat Pengukur 14 Lantai Lebar Panjang Jumlah keramik Ukuran keramik LUAS LANTAI 1 2 3 4 5 Gambar Lantai dengan skala : 1 : 0,5
  15. 15. Konversi yang lain ...  Misal jarak antar kota, jika satuannya dipertahankan dalam tulisan, terlalu besar bilangan yang harus dituliskan. Maka dibuatkan 1 km.  1km = 1000 m  1 Angstrom (1A) = 10-10 m  1 mikron (1 µm) = 10-6 m  1 nano meter (1nm) = 10-9 m  1 km = 0,6214 mil  1 m = 39,37 inci 15
  16. 16. Satuan panjang, waktu, masa dan gaya dalam berbagai sistem satuan Sistem Satuan Panjang Waktu Massa Gaya Statis besar m s kgm kg gaya Statis kecil cm s gm gr gaya Dinamis besar m s kgm newton Dinamis kecil cm s kgm dyne Inggris absolut ft s lbm Pdl Inggris teknik ft s Slug lbf 16
  17. 17. DIMENSI Cara penulisan dari besaran-besaran dengan menggunakan simbol- simbol besaran dasar. DIMENSI berfungsi untuk : 1. Menurunkan satuan dari suatu besaran 2. Meneliti kebenaran suatu rumus-rumus atau persamaan fisika Besaran Satuan Dimensi Panjang meter [L] Massa Kilogram [M] Waktu Sekon [t] Arus listrik Amper [I] Suhu Kelvin [T] Intensitas Cahaya Kandela [A] Masa Molekul Mole [N] Sudut standar Radian rad Sudut ruang Steradian sr 17
  18. 18. VEKTOR 18  Jenis besaran yang mempunyai besar dan arah pada sistem koordinat.  Contoh besaran vektor : gaya, kecepatan, percepatan  Skalar : jenis besaran yang mempunyai besaran saja, maka hasil pengukurannya tidak tergantung pada sistem koordinat.  Contoh besaran skalar : waktu, masa, temperatur, kerja, energi P Q Dari gambar disamping PQ adalah sebuah vektor dengan P apa yang disebut titik tangkap vektor
  19. 19. Beberapa hal yang perlu diketahui: 19 B A Besaran vektor adalah besaran yang selain dinyatakan dengan besar juga dinyatakan arahnya. Misalnya, perpindahan partikel, kecepatan, percepatan, gaya, momentum, dll. Besaran skalar adalah besaran yang hanya dinyatakan dengan besarnya saja. Misalnya, massa, temperatur, energi, volume, panjang lintasan dll. Sebuah partikel pindah dari titik A ke titik B lewat lintasan lengkung. Perpindahan partikel dapat dinyatakan dengan menarik garis dari A ke B, panjang garis menyatakan besar perpindahan, sedang arah perpindahan dinyatakan dengan memberi ujung anak panah di B. Garis lengkung merupakan lintasannya..
  20. 20. 20  Dua vektor dinyatakan sama bila panjang/besar dan arahnya sama. Vektor B dan A’B’ adalah dua vektor yang sama  B  B'  A  A’  Vektor dari titik A ke titik B = AB, sedang vektor dari pusat koordinat ke titik A diberi simbol a, vektor dari titik 0 ke titik B diberik simbol b. Contoh: sebuah benda massanya sama yang satu ditarik dengan gaya 10 satuan ke arah mendatar, sedang yang lain di tarik dengan gaya juga 10 satuan, tetapi arahnya mengapit sudut α dengan sumbu mendatar, ternyata hasilnya berlainan. Jadi gaya adalah besaran yang ditentukan oleh besar dan arahnya, ini berarti gaya adalah besarn vektor.
  21. 21. KOMPONEN VEKTOR DAN VEKTOR SATUAN 21  Untuk memudahkan perhitungan vektor, setiap vektor dapat diuraikan menjadi komponen ke arah sumbu-sumbu koordinat. Dalam bidang datar, vektor a dapat diuraikan menjadi komponen ax dan ay.
  22. 22. Sistem Koordinat 22 (X,,Y) (-3,5) (5,,3) Sistem Koordinat Cartesian : sumbu horizontal dan vertikalnya berpotongan pada suatu titik yang disebut dengan titik asal. (x,y) r α α y x r Sistem Koordinat Polar (r, α) : r, adalah jarak dari titik asal ke titik yang memiliki Koordinat Cartesian (x,y) dan α adalah sudut antara garis yang digambar dari titik asal ke titik tersebut dengan suatu suatu sumbu tetap.
  23. 23. RESUTAN VEKTOR 23
  24. 24. PENJUMLAHAN VEKTOR 24
  25. 25. SOAL 25  Soal 1  Sebuah persegi berada pada titik koordinat (2,y) dan berada pada titik koordinat polar (r,30o).  Tentukan y, dan r? Soal 2 Sebuah vektor perpindahan pada bidang xy besarnya adalah 50 m dan arahnya 120o dari sumbu positif. Berapakah komponen x dan y dari vektor tersebut? SOAL 3 Dua titik pada sebuah bidang memiliki koordinat polar (2,5 meter; 30o) dan (3,8 meter;120o) a)Tentukan koordinat cartesian dari kedua titik b) Jarak antara dua titik
  26. 26. Contoh: 26  Sebuah partikel pada titik R(2,3,4), koordinat dinyatakan dalam meter, bergerak dengan kecepatan v, besar kecepatan 5 m/det. Arahnya mengapit sudut 60o, 60o, 45o berturut-turut dengan sumbu X,Y,Z. Masa benda/partikel = 2 kgm.  Penyelesaian
  27. 27. GERAK DALAM BIDANG DATAR 27 GERAK LURUS 1. Gerak Lurus Beraturan (GLB) Lintasan gerak lurus beraturan adalah berupa garis lurus yang dijalani benda dengan laju yang konstan. Dengan demikian kecepatannya konstan pula Apabila untuk menempuh jarak S diperlukan waktu t, maka kecepatan gerak adalah: V = S/t , yang sama dengan kecepatan rata-rata benda.
  28. 28. 2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) 28 Gerak lurus berubah beraturan adalah gerakan benda dengan lintasan lurus, yang dijalani benda dengan kecepatan yang berubah secara teratur yaitu sebesar a persatuan waktu. Besaran a adalah apa yang disebut percepatan benda, dengan satuan (dalam MKS) m/s2. Bila vo, vt, dan S berturut-turut adalah kecepatan awal, kecepatan pada waktu t dan jarak yang ditempuh benda, maka pada GLBB berlaku hubungan : vt = vo + at  S = ∫vt dt = vot + ½ at2 Juga : vt2 = vo2 = vo2 + 2aS Sedangkan a = dvt/dt = konstanta
  29. 29. 3. Grafik Gerak Lurus 29  Grafik hubungan antara besaran-besaran geraknya.  (i) Grafik kecepatan sebagai fungsi waktu t V S S = ∫ Vdt Maka luas grafik yang diperoleh menunjukkan besarnya jarak yang ditempuh benda (ii) Grafik percepatan sebagai fungsi waktu Grafik ini menunjukkan hubungan antara a dengan t. Luas grafik yang disajikan menunjukkan besarnya kecepatan benda a t V
  30. 30. SOAL 30  DIKETAHUI, Sebuah partikel bergerak dengan lintasan :  X = 10 t2 + 3t + 4, dimana X dalam meter (posisi), t dalam detik (waktu).  berapakah kecepatan rata-rata, pada waktu 2 det dan 4 det?  Berapakah kecepatan sesaat pada waktu 2 det?  Berapakah waktu yang diperlukan pada saat partikel berhenti?  Berapakah percepatannya?  Bagaimnakah Grafiknya? Hub antara t dan V, t dan a?
  31. 31. LATIHAN DIRUMAH 31
  32. 32. SOAL 32  Posisi dari suatu partikel yang bergerak dalam fluida diamati pada waktu yang beda-beda menghasilkan data pada tabel berikut:  Carilah Kecepatan rata-rata dari pergerakan partikel tersebut:  A) pada detik pertama  B) 3 detik terakhir dari pertama  C) keseluruhan periode waktu t(det) 0 1 2 3 4 5 X (meter) 0 2,3 9,2 20,7 36,8 57,5
  33. 33. SOAL 33  Partikel dalam darah bergerak dengan lintasan :  X = 2 t2 +1t + 1, t dalam jam dan X dalam meter.  Hitung:  1. Kecepatan rata-rata pada waktu 0,5 jam dan 1 jam  2. Kecepatan sesaat pada waktu 1 jam  3. berapa m/det, kecepatan pada saat 1 jam?  4. berapakah percepatannya?  5. buatkan grafiknya?
  34. 34. DINAMIKA BENDA DIAN NOORVY KHAERUDIN, ST., MT FISIKA KEPERAWATAN 34
  35. 35. GAYA : PENYEBAB GERAK BENDA 35  Gaya merupakan ukuran dari berat, dengan inersia (kelembaman).  Inersia kecendruangan benda untuk tetap dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan.
  36. 36. Formula 36 F = m . a  Satuan gaya = kg m/det2 = Newton  Dinyatakan bahwa gaya merupakan perkalian antara masa pada gaya itu bekerja dikalikan dengan percepatan yang dialami benda karena bekerjanya gaya.
  37. 37. HUKUM-HUKUM NEWTON TENTANG GAYA 37  1. HUKUM NEWTON PERTAMA  Bila gaya total yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol, maka vektor kecepatan (laju dan arah) dari benda tidak berubah.  Yaitu apabila tidak ada gaya yang bekerja pada benda, bila benda mula-mula diam maka benda akan tetap diam  F = 0 , a = 0  Apabila benda mula-mula bergerak, maka benda akan tetap bergerak dengan kecepatan yang tetap, laju konstan dan lintasan yang lurus.
  38. 38. 2. HUKUM NEWTON KEDUA 38  “ Bila pada suatu benda bekerja gaya F maka pada benda tersebut akan bekerja percepatan a, yang akan diberikan :  a = F/m dengan m adalah masa dari benda tersebut.”  3. HUKUM NEWTON KETIGA  “ Untuk setiap gaya yang bekerja pada suatu benda akan terdapat gaya lain yang bekerja pada benda itu yang sama besar dengan gaya yang pertama, tetapi dengan arah yang berlawanan.”
  39. 39. BERAT DAN MASA BENDA 39  BERAT adalah gaya (tarik) gravitasi yang bekerja pada benda itu.  Masa Benda adalah ukuran kuantitas benda  Berat benda ( W ) karena gaya tarik bumi dirumuskan sebagai berikut: W = m. g F = m . a
  40. 40. MACAM-MACAM GAYA 40  1. Gaya Interaksi : gaya yang ditimbulkan oleh suatu benda pada benda lain walaupun letaknya berjauhan.  Yang tergolong dalam Gaya Interaksi ini adalah:  1.1 gaya Gravitasi : yaitu gaya tarik-menarik antara partikel-partikel yang berada di alam  1.2 Gaya Elektromagnetik, yaitu gaya tarik atau tolak yang berkaitan dengan partikel-partikel bermuatan listrik  Adanya medan ditimbulkan akibat gaya ini, interaksi. Medan adalah ruagn yang merupakan daerah pengaruh gaya akibat benda-benda dalam satu medan tersebut akan menderita gaya.
  41. 41. 2. GAYA KONTAK 41  Adalah gaya yang terjadi hanya pada benda-benda yang besentuhan.  Yaitu :  2.1 Gaya Normal  2.2 Gaya Gesek  2.3 Gaya Tegang Tali
  42. 42. GAYA NORMAL 42  Gaya normal benda adalah gaya yang bekerja menekan benda dan merupakan gaya reaksi terhadap letak benda sehingga posisi gaya norma adalah tegak lurus terhadap bidang. N = gaya normal pada bidang datar W = m.g = gaya berat benda N = gaya normal pada bidang miring Gaya normal dan gaya berat adalah merupakan gaya aksi reaksi benda terhadap bidang dan benda terhadap bumi.
  43. 43. GAYA GESEK 43  Adalah : gaya yang melawan gerak relatif antara dua benda.  Macam-macam gaya gesek adalah:  1) gaya gesek antara zat padat dan zat padat  2) gaya gesek antara zat padat dan zat cair (fluida)  Arah gaya gesek selalu sejajar dengan bidang tempat benda berada dan berlawanan arah dengan arah gerak benda, jadi gaya gesek berlawanan dengan gerak benda (melawan gerak benda).
  44. 44. GAYA GESEK ANTAR ZAT PADAT 44  ADALAH : gaya yang disebabkan adanya interaksi antara molekul-molekul benda yang saling bergerak (relatif) berupa gaya-gaya adhesi dan kohesi.  Besarnya gaya gesek (f) berbanding lurus dengan gaya normal (N) dan µ = koefisien gesek.  Gaya gesek pada gerak relatif antara dua benda yang bersinggungan adalah gaya gesek kinetik (luncur) fk = µk . N
  45. 45. GAYA GESEK..... 45  Gaya gesek luncur selalu melawan gerak benda, berlawanan arah dengan kecepatan benda  Ada 2 macam gaya gesek : gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis V = arah gerak benda W = m.g fk P N
  46. 46. Macam gaya gesek 46  1. gaya gesek statis  Terjadi pada saat benda diam fs = µs . N , merupakan gaya terkecil yang diperlukan benda saat akan bergerak  2. gaya gesek kinetis  Berlaku pada saat benda bergerak atau sedang bergerak = fk = µk . N adalah gaya relatif yang mempertahankan gerak benda.  Benda ditarik oleh P, benda belum bergerak karena ada fs hingga P diperbesar maka benda mulai bergerak dan bergerak.
  47. 47. 47 P f Keadaan benda 0 0 diam P < fs Diam tidak bergerak P = fs Diam, mulai bergerak P = fk Gerak lurus beraturan P > fk Gerak lurus dipercepat Persamaan : F = m.a P – fk = m.a benda pada bidang miring: W.sin α – fk = m . a jika benda bergerak dengan GLB (a=0) maka : fk = m.g sin α
  48. 48. CONTOH SOAL 48  Suatu benda yang beratnya 600 Newton harus diberi percepatan 0,7 m/det2. Tentukan berapakah gaya yang hars dikerjakan pada benda bila diketahui g = 9,8 m/det2.  Penyelesaian  W = m.g  Maka masa benda adalah  m = W / g = 600 / 9,8 Newton/m/det2 = 61,2 kg.  Maka gaya yang harus diberikan untuk benda adalah: F = m . a = 61,2 x 0,7 = 42,8 Newton
  49. 49. CONTOH 2 49  Sebuah balok bermasa 3 kg, ditarik dengan gaya P pada bidang datar. Percepatan yang diinginkan adalah sebesar 25 cm/det2. koefisien kekasaran 1,23 . Tentukan gaya yang dibutuhkan untuk dapat menarik benda.  Gaya mendatar 200 Newton diperlukan untuk menggeser balok 15 kg sepanjang lintasan miring 30o dengan percepatan 25 cm/det2. Tentukan gaya gesek pada balok dan koefisien geseknya.
  50. 50. USAHA DAN ENERGI 50  Bila suatu gaya yang bekerja pada suatu benda m menyebabkan benda tersebut bergeser sejauh x, dikatakan bahwa gaya telah melakukan usaha (kerja) sebesar :  W = F . x W = F.x.cos α  W adalah usaha α adalah sudut antara arah vektor gaya dan arah vektor gaya lintasan  F = gaya  x = jarak
  51. 51. ENERGI 51  Adalah : kemampuan benda tersebut untuk melakukan usaha  Kemampuan energi suatu benda diukur berdasarkan pada besarnya usaha yang dapat dilakukan benda, maka satuan energi sama dengan satuan untuk besaran usaha, yaitu joule atau erg.  Energi dibedakan menjadi 2, yaitu energi kinetik dan energi potensial
  52. 52. ENERGI KINETIK 52  Adalah : energi yang dimiliki suatu benda karena geraknya. Benda yang masanya m, yang bergerak dengan kecepatan v mempunyai energi kinetik sebesar : Ek = ½ mv2  Bekerjanya suatu gaya pada suatu benda menyebabkan terjadinya perubahan kecepatan benda tersebut. Oleh karena terjadinya perubahan kecepatan berarti terjadinya perubahan energi kinetik, maka usaha yang telah dilakukan suatu gaya pada suatu benda sama dengan perubahan energi kinetik benda tersebut. Atau : W = ½ mv2 2 – ½ mv1 2
  53. 53. ENERGI POTENSIAL 53  ADALAH : energi = kemampuan kerja yang dimiliki benda karena interaksinya dengan sesuatu medan. Bila medan tersebut adalah medan gravitasi, maka energi potensial benda adalah energi potensial gravitasi.  Bila medan tersebut adalah medan listrik, maka energi potensial benda adalah energi potensial listrik, dst.  Suatu massa m pada ketinggian h akibat percepatan gravitasi bumi g yang memiliki energi potensial :  Ep = m.g. H  Energi potensial suatu benda adalah fungsi posisi sedemikian rupa sehingga selisih nilainya pada posisi awal dan posisi akhir sama dengan usaha yang telah dilakukan untuk memindahkan benda tersebut dari posisi
  54. 54. DAYA (P) 54  Adalah Kemampuan, gambaran tentang banyaknya usaha dapat dilakukan oleh suatu gaya persatuan waktu.  P = W/t  Dua gaya yang berbeda dapat menghasilkan sejumlah kerja yang sama dalam waktu yang berbeda. Sehingga gaya yang perlu waktu lebih singkat mempunyai daya yang lebih besar. Dengan kata lain gaya yang memiliki daya besar dalam waktu singkat dapat melakukan usaha (kerja) besar.  Satuan dari daya, dalam SI adalah Joule/sekon atau Watt.  Dapat pula menjadi daya kuda (horse power, Hp).  Dimana : 1 hp = 746 Watt.
  55. 55. Contoh 55  Suatu masa 10 kg berada pada lantai dengan kemiringan 30o. Tentukan usaha yang dilakukan oleh gaya berat bila benda bergesr 25 cm  i) ke bawah  ii) ke atas, dengan g = 10 m/sekon2
  56. 56. CONTOH 2 56  Hitunglah usaha yang dilakukan sebuah pompa yang menaikkan munyak sebanyak 600 liter ke dalam tangki yang letaknya pada ketinggian 20 m bila massa jenis minyak tersebut adalah adalah 0,82 g/cm3 dan g = 9,8 m/sec2
  57. 57. KESEIMBANGAN BENDA TEGAR DIAN NOORVY KHAERUDIN, ST., MT 57
  58. 58. SYARAT KESEIMBANGAN 58  Suatu benda dikatakan seimbang apabila benda tersebut tidak mengalami percepatan, baik percepatan linier, maupun percepatan sudut (anguler)  2 syarat keseimbangan benda:  1. syarat gaya : jumlah vektor gaya yang bekerja pada benda harus sama dengan nol. Atau ∑ F = 0  2. syarat torsi (momen gaya): jumlah momen gaya yang bekerja pada benda harus sama dengan nol. Atau ∑τ=0
  59. 59. PUSAT MASA 59  PUSAT MASA suatu benda adalah suatu titik yang akan bergerak seperti bergeraknya sebuah titik masa yang besarnya sama dengan masa benda tersebut, bila dikenai gaya yang sama.  F = m. acm  acm adalah percepatan pusat masa benda.  Andaikata suatu benda terdiri atas titik-titik masa m1, m2, m3..., mn yang berturut-turut terletak pada titik- titik (x1, y1, z1), dst... Maka koordinat pusat masanya diberikan oleh:  xcm = ∑xi.mi/∑mi, ycm = ∑yi.mi/ ∑mi,  zcm= ∑zi.mi/ ∑mi
  60. 60. PUSAT GRAVITASI 60  Adalah suatu titik yang dapat dianggap sebagai tempat terpusatnya seluruh berat benda. Pusat gravitasi adalah titik tangkap vektor gaya berat dari suatu benda.  Contoh:...
  61. 61. Contoh 1 61  Suatu batang logam homogen yang panjangnya L dibebani oleh gaya 450 Newton pada jarak 0,25 L dari ujung kanan. Tentukan besarnya gaya yang bekerja pada penyangga A dan B apabila berat batang tersebut 200 Newton. F1 F2 0,5 L 0,25 L 200 N 400 N
  62. 62. Contoh 2 62  Sebuah tangga AB dengan berat 160 Newton bersandar pada dinding vertikal dengan membentuk sudut 60o terhadap lantai, seperti terlihat pada gambar. Dinding vertikal licin sehingga tidak ada gesekan antar dinding dan tangga. Tentukan gaya- gaya pada tangga di titik A dan B serta koefisien gesekan lantai dengan angga bila C ada di tengah- tangah tangga. A B C F 3 W F 1 F 2 60o
  63. 63. Contoh 3 63  Masa-masa m1 = 10 kg, m2 = 30 kg, m3 = 15 kg, dan m4 = 20 kg terletak pada titik-titik (-3,2), (0,0), (3,4), (6,0). Tentukan letak pusat masa sistem tersebut.
  64. 64. MEKANIKA FLUIDA 64
  65. 65. 65  Yang dimaksud dengan fluida dalam ilmu fisika adalah zat alir yaitu zat zat yang relatif mudah mengalir misalnya zat cair ( air, raksa, dsb ) dan juga gas ( udara,uap,air,dsb) tinjauan tentang fluida umumnya didasarkan pada asumsi bahwa fluida yang sedang ditinjau adalah tak termampatkan artinya volume fluida tersebut tidak dapat menyusut karena tekanan.
  66. 66. FLUIDA TAK BERGERAK 66  Adhesi dan kohesi  Adhesi adalah gaya interaksi yang terjadi antara partikel partikel zat dari jenis yang berbeda.  Kohesi adalah gaya interaksi antara partikel-partikel zat dari jenis yang sama  contoh:  Sifat adhesif terjadi pada kapur yang menempel papan, lem yang merekatkan kertas, tinta yang menempel pada kertas dsb.  Sifat kohesif terjadi pada pengenceran cat, pemanasan aspal terlebih dahulu sebelum disiramkan ke permukaan jalan dsb.  Pada dasarnya energi/panas itu diberikan untuk melawan gaya kohesi sehingga partikel-partikel zat dapat
  67. 67. Penjelasan.... 67  Bila adhesi lebih kecil dari kohesi maka sudut kontak antara cairan dan dinding bejana akan lebih besar dari 90o. Dikatakan bahwa fluida tidak akan membasahi tempatnya. Dalam pipa kapiler, permukaan fluida dengan sifat ini akan turun.  Contoh : Air – raksa (Hg) >90o
  68. 68. Lanjutan..... 68  Bila adhesi lebih besar dari kohesi maka sudut kontak fluida dengan dinding bejana akan lebih kecil dari 90o. Dikatakan bahwa zat cair dengan sifat sifat ini membasahi tempatnya. Karena sifat ini pula maka dalam pipa piler fluida akan naik ke permukaannya  Contoh: air dan sebagian besar zat cair.

×