2. Student Centered Learning (SCL)
• Student-Centered-Learning (SCL) menempatkan
mahasiswa sebagai pemeran aktif dalam proses
pembelajaran. Berbagai aktivitas telah dirancang
untuk membantu mahasiswa dalam memahami
materi pembelajaran, antara lain melalui :
– Discovery Learning – pembelajaran melalui pencarian,
pemahaman informasi, serta menjawab pertanyaan – pertanyaan
dalam Study Guide atau Question List.
– Small Group Discussion – pembelajaran melalui diskusi kelompok
kecil.
– Project Based Learning – pembelajaran melalui pengerjaan suatu
proyek secara terstruktur.
– Presentasi & Diskusi – pembelajaran melalui penyampaian
gagasan dan argumen secara efektif dan efisien, mendengar,
memahami, dan menerima gagasan yang berbeda, serta
penarikan kesimpulan akhir yang mengakomodasikan berbagai
gagasan.
Fisika Dasar I
3. Student Centered Learning (SCL)
– Menganut peraturan perkuliahan UISI
– Alat komunikasi off/silent
– Pengumpulan tugas dilakukan di SSC atau email dosen
pengampu, tidak boleh melebihi pukul 15:00 pada hari
yang ditetapkan
– Keterlambatan pengumpulan tugas atau
ketidakikutsertaan dalam ujian hanya dapat ditoleransi
apabila mahasiswa ybs sakit (dibuktikan dengan surat
keterangan dokter) atau adanya kondisi khusus
(misalnya meninggalnya anggota keluarga –
dibuktikan dengan surat kematian dari pejabat yang
berwenang). Dalam kondisi ini, mahasiswa ybs harus
menemui dosen koordinator dengan membawa surat
permohonan penundaan pengumpulan tugas atau
permohonan mengikuti ujian susulan beserta surat
buktinya selambat-lambatnya satu minggu setelah
batas pengumpulan atau pelaksanaan ujian.
Fisika Dasar I
4. TOPIK
1. Besaran dan Satuan
2. Vektor
3. Kinematika Partikel
4. Dinamika Partikel
5. Usaha dan Energi
6. Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar
7. Osilasi dan Gelombang Mekanik
8. Fluida
7. I. Quantities and Units
How we describe about
Quantities???
Quantities
Units
How we describe about
Units???
FISIKA DASAR (FA0A303)
8. Fisika:
Ilmu yang menjelaskan (mendeskripsikan) fenomena alam yang menjadi objek pengamatan.
Bagaimana Cara Mendeskripsikan Objek ?
Coba deskripsikan
gajah ini !!
9. 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;
Besaran Non-Fisis
(Tak Terukur)
Besaran Fisis
---> BESARAN
10. Bagaimana Cara Mendefenisikan suatu Besaran ?
Emas
Anak
Timbangan
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
Berapa? Cara Mengukur?
11. 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)
Didefenisikan dari
besaran-besaran lain
12. 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)
Besaran Turunan
13. 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
KESEPAKATAN
14. - 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
Siapa yang menetapkan standar & Satuan?
15. 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.
Besaran dan Satuan Standar yang digunakan telah
berevolusi selama bertahun-tahun.
16. 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):
1 detik ≡ waktu yang diperlukan untuk
mencapai 9.192.631.770 kali periode osilasi
dari atom cesium)
17. 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.
Dengan defenisi terakhir ini maka kecepatan cahaya di ruang hampa
ditetapkan menjadi 299, 792 458 m/s
18. Evolusi Satuan Massa
1 kg =
Massa suatu silinder yang terbuat dari campuran
platinum-iridium yang disimpan di kantor BIPM di kota
Sevres, dekat Paris, Perancis.
19. 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 Systéme Internasional d’Unites).
20. 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 Temperatur Kelvin (K)
Amount of substance mole mol Jumlah Zat mol (mol)
Light Intensity candela Cd Intensitas
Cahaya
Candela (cd)
* Berdasar Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 tahun 1971
21. 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
time second (s) waktu detik
23. Konversi Satuan
Ada beberapa sistem berbeda yang
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
cm ----> km
24. Rangkuman
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Besaran adalah keadaan dan sifat – sifat
benda yang dapat diukur.
Besaran
Besaran Pokok
Besaran yang tidak dapat dinyatakan dengan besaran
yang lebih sederhana:
Panjang, Massa, Waktu, Suhu, Intensitas cahaya, Kuat
arus, Jumlah mol.
Besaran Turunan
Besaran yang dapat dinyatakan dengan besaran yang
lebih sederhana:
25. Dimensi
FISIKA DASAR (FA0A303)
Untuk memudahkan pernyataan suatu besaran dengan besaran
dasar, dinyatakan dengan simbol yang disebut dimensi.
Panjang [L]
Massa [M]
Waktu [T]
Contoh
Kecepatan -> v = s/t = [L T-1]
Momentum -> p = m.v = [M L T-1]
26. Konversi Satuan
FISIKA DASAR (FA0A303)
1 inchi = 2,54 cm
1 ft = 12 inchi = 0,305 m
1 mil = 5280 ft = ……. m?
1 yard = 3 ft = …..m?
1 lbm = 0,45359 kg
1 slug = 32,174 lbm
1 lbf = 32,174 pdl
27. Vektor
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Besaran Skalar dan Besaran Vektor
– Besaran skalar adalah besaran yang hanya memiliki besar
(panjang/nilai)
• Ex: waktu, suhu, panjang, luas, volum, massa
– Besaran Vektor-> memiliki besar dan arah
• Ex: kecepatan, percepatan, gaya, momentum, medan magnet,
medan listrik
– Notasi Vektor
• Ruas garis berarah yg panjang dan arahnya tertentu.
• Vektor dinyatakan dg huruf ū, u, u (bold), atau u (italic).
• Jika u menyatakan ruas garis berarah dari A ke B, maka ditulis
dengan lambang u = AB
• Notasi u dibaca “vektor u”
28. Penulisan Vektor
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Vektor sbg pasangan bilangan
– u = (a,b)
• a : komponen mendatar, b : komponen vertikal
• Vektor sbg kombinasi vektor satuan i dan j
– u = ai + bj
• Panjang vektor u ditentukan oleh rumus
22
|u| ba
29. Penulisan Vektor
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Dua buah vektor dikatakan sama besar bila besar dan
arahnya sama.
• Misalkan u = (a,b) dan v = (c,d)
• Jika u = v, maka
• |u| = |v|
• arah u = arah v
• a=c dan b=d
30. Penulisan Vektor
FISIKA DASAR (FA0A303)
a b
Dua vektor sama,
a = b
a b
Dua Vektor
mempunyai besar
sama, arah
berbeda
a b
Dua vektor arah
sama, besaran
beda
a
b
Dua Vektor besar
dan arah berbeda
31. Penjumlahan Vektor
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Penjumlahan vektor menurut aturan segitiga dan
aturan jajaran genjang
• Dalam bentuk pasangan bilangan sbb:
v
u w = u + v
w = u + v
u
v
db
ca
d
c
b
a
vu
d
c
vdan
b
a
u
32. Pengurangan Vektor
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Selisih dua vektor u
dan v ditulis u – v
didefinisikan u + (-v)
• Dalam bentuk
pasangan bilangan
v
u
w = u - v -v
u
33. Sifat-Sifat Operasi Vektor
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Komutatif a + b = b + a
• Asosiatif (a+b)+c = a+(b+c)
• Elemen identitas terhadap penjumlahan
• Sifat tertutup-> hasil penjumlahan vektor juga berupa vektor
• Ketidaksamaan segitiga |u+v| ≤ |u| + |v|
• 1u = u
• 0u = 0, m0 = 0.
• Jika mu = 0, maka m=0 atau u = 0
34. Sifat-Sifat Operasi Vektor (Cont.)
FISIKA DASAR (FA0A303)
• (mn)u = m(nu)
• |mu| = |m||u|
• (-mu) = - (mu) = m (-u)
• Distributif : (m+n)u = mu + nu
• Distributif : m(u+v) = mu + mv
• u+(-1)u = u + (-u) = 0
35. Besar Vektor Hasil Penjumlahan dan
Pengurangan
FISIKA DASAR (FA0A303)
22
)()(|| dbcavu
db
ca
d
c
b
a
vu
d
c
vdan
b
a
uJika
nPenguranga
22
)()(|| dbcavu
db
ca
d
c
b
a
vu
d
c
vdan
b
a
uJika
nPenjumlaha
36. Menghitung Besar Vektor Hasil
Penjumlahan dan Pengurangan
FISIKA DASAR (FA0A303)
cos||||2|||||| 22
vuvuvu u + v
u
v
θ
cos||||2|||||| 22
vuvuvu
u
v
u-v
θ
Warsun Najib, 2005
37. Menentukan Arah Vektor Hasil
Penjumlahan dan Pengurangan
FISIKA DASAR (FA0A303)
Warsun Najib, 2005
npenjumlahahasilrarah vekto:
sin
||
)sin(
||
sin
||
vuvu
u + v
u
v
α
u
v
u-v
α
β
npengurangahasilrarah vekto:
sin
||
)sin(
||
sin
||
vuvu
β
38. Vektor Posisi
FISIKA DASAR (FA0A303)
Warsun Najib, 2005
• OA = a dan OB = b adalah
vektor posisi.
• AB = AO + OB
• = OB – OA
• = b – a
X
Y
0
A
B
b
a
39. Dot Product (Inner Product)
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Perkalian titik (dot product) a•b (dibaca a dot b) antara dua vektor a
dan b merupakan perkalian antara panjang vektor dan cosinus sudut
antara keduanya.
cos|||| baba
Dalam bentuk komponen vektor, bila a = [a1,b1,c1] dan b = [a2,b2,c2],
maka :
332211 ccbababa
a•b > 0 jika {γ| 0 < γ < 90o}
a•b = 0 jika {γ| γ = 90o}
a•b < 0 jika {γ| 90o < γ< 180o}
40. Vektor Ortogonal
FISIKA DASAR (FA0A303)
• Teorema
– Hasil perkalian dot product antara dua vektor bukan-nol adalah
nol jika dan hanya jika vektor-vektor tersebut saling tegak lurus
• Vektor a disebut ortogonal thd vektor b jika a•b = 0, dan
vektor b juga ortogonal thd vektor a.
• Vektor nol 0 ortogonal terhadap semua vektor.
• Untuk vektor bukan-nol
– a•b = 0 jika dan hanya jika cos γ = 0 γ = 90o = π/2
41. Besar dan Arah dalam Perkalian Dot
Product
FISIKA DASAR (FA0A303)
bbaa
ba
ba
ba
||||
cos
• Besar Sudut γ dapat dihitung dgn:
42. Pustaka
FISIKA DASAR (FA0A303)
• FMIPA, Universitas Andalas
• Halliday, Resnick, Walker (2005). Fisika Dasar Edisi
Ketujuh Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
• Serway, Jewett (2014). Fisika untuk Sains dan Teknik
Edisi keenam. Jakarta : Salemba Teknika.
