Downloaded 102 times
![ANALISA DIMENSI
SSuuaattuu bbeessaarraann ddaappaatt ddiijjuummllaahhkkaann aattaauu ddiikkuurraannggkkaann aappaabbiillaa mmeemmiilliikkii ddiimmeennssii yyaanngg ssaammaa..
SSeettiiaapp ssuukkuu ddaallaamm ppeerrssaammaaaann ffiissiikkaa hhaarruuss mmeemmiilliikkii ddiimmeennssii yyaanngg ssaammaa..
Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumus berikut ini :
g l T p 2 =
yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengan satuan panjang per
kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa persamaan ini secara dimensional benar !
Jawab :
Dimensi perioda [T] : T
Dimensi panjang tali [l] : L
Dimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2
p : tak berdimensi
T L= - = T
LT 2
Contoh :](https://image.slidesharecdn.com/fisikadasar-pengukuran-140831091611-phpapp02/85/Fisika-dasar-pengukuran-11-320.jpg)
Uploaded byUIN Arraniry
Fisika dasar pengukuran
Dokumen ini membahas tentang fisika sebagai ilmu dasar yang mempelajari sifat dan interaksi materi serta radiasi melalui metode ilmiah. Terdapat penjelasan mengenai pengukuran, klasifikasi besaran fisika, dan kesalahan dalam pengukuran. Selain itu, juga diuraikan tentang pemahaman dimensi dan batas ketelitian dalam pengukuran.
Fisika dasar pengukuran
- 1. FISIKA DAN PENGUKURAN Oleh : Hery Purwanto Editor : Ahmad Zaman Huri
- 2. Apakah Fisika Itu? Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi. Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).
- 3. METODE ILMIAH Pengamatanterhadap Peristiwa alam Hipotesa Eksperimen TidakCocok Teori Prediksi Perbaiki teori Hasil negatif Uji prediksi Hasil positif
- 4. Kalibrasi Pengamatan PeristiwaAlam Model Eksperimen PENGUKURAN Apakah yang diukur ? Pengukuran Alat Ukur Kuantitas (Hasil Pengukuran) Penyajian Sistem Matrik Harga Satuan SI Standar ukuran Sistem satuan Besaran Fisika
- 5. KLASIFIKASI BESARAN Besaran Fisika Konseptual Matematis Besaran Pokok besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok Besaran Skalar hanya memiliki nilai memiliki nilai dan arah FISIKA Besaran Turunan Besaran Vektor
- 6. BESARAN POKOK BesaranPokok (dalam SI) Massa Panjang Waktu Arus listrik Suhu Jumlah Zat Intensitas Satuan (dalam SI) kilogram (kg) meter (m) sekon (s) ampere (A) kelvin (K) mole (mol) kandela (cd)
- 7. SISTEM MATRIK DALAM SI Faktor Awalan Simbol 1018 exa- E 1015 peta- P 1012 tera- T 109 giga- G 106 mega- M 103 kilo- k 102 hekto- h 101 deka- da Faktor Awalan Simbol 10-1 desi- d 10-2 senti- c 10-3 mili- m 10-6 mikro- m 10-9 nano- n 10-12 piko- p 10-15 femto- f 10-18 ato- a
- 8. DEFINISI STANDAR BESARAN PPaannjjaanngg -- mmeetteerr :: POKOK SSaattuu mmeetteerr aaddaallaahh ppaannjjaanngg lliinnttaassaann ddii ddaallaamm rruuaanngg hhaammppaa yyaanngg ddiillaalluuii oolleehh ccaahhaayyaa ddaallaamm sseellaanngg wwaakkttuu 11//229999,,779922,,445588 sseekkoonn.. MMaassssaa -- kkiillooggrraamm :: SSaattuu kkiillooggrraamm aaddaallaahh mmaassssaa ssiilliinnddeerr ppllaattiinnuumm iirriiddiiuumm ddeennggaann ttiinnggggii 3399 mmmm ddaann ddiiaammeetteerr 3399 mmmm.. WWaakkttuu -- sseekkoonn SSaattuu sseekkoonn aaddaallaahh 99,,119922,,663311,,777700 kkaallii ppeerriiooddee ((ggeettaarraann)) rraaddiiaassii yyaanngg ddiippaannccaarrkkaann oolleehh aattoomm cceessiiuumm--113333 ddaallaamm ttrraannssiissii aannttaarraa dduuaa ttiinnggkkaatt eenneerrggii ((hhyyppeerrffiinnee lleevveell)) yyaanngg tteerrddaappaatt ppaaddaa aarraass ddaassaarr ((ggrroouunndd ssttaattee))..
- 9. BESARAN TURUNAN 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 • satuan : newton (N) = kg m s-2
- 10. Dimensi Besaran PokokSimbol Dimensi Massa Panjang Waktu Suhu Arus listrik Jumlah Zat Intensitas M L T Q I N J
- 11. ANALISA DIMENSI SSuuaattuubbeessaarraann ddaappaatt ddiijjuummllaahhkkaann aattaauu ddiikkuurraannggkkaann aappaabbiillaa mmeemmiilliikkii ddiimmeennssii yyaanngg ssaammaa.. SSeettiiaapp ssuukkuu ddaallaamm ppeerrssaammaaaann ffiissiikkaa hhaarruuss mmeemmiilliikkii ddiimmeennssii yyaanngg ssaammaa.. Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumus berikut ini : g l T p 2 = yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengan satuan panjang per kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa persamaan ini secara dimensional benar ! Jawab : Dimensi perioda [T] : T Dimensi panjang tali [l] : L Dimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2 p : tak berdimensi T L= - = T LT 2 Contoh :
- 12. KESALAHAN DALAM PENGUKURAN Pengukuran : proses pembandingan nilai besaran yang belum diketahui dengan nilai standar yang sudah ditetapkan Kesalahan pengukuran (error) : derajad penyimpangan suatu hasil pengukuran terhadap nilai yang diharapkan harga yang diharapkan Kesalahan mutlak : e = Y- Xn n harga pengukuran Y X e = - n n Persentase Kesalahan : (100) (100) n Y n Y Akurasi : A = 1- Y - X n n Y n Derajad kepastian hasil pengukuran terhadap hasil yang diharapkan Persentase Akurasi : a = 100% - persentase kesalahan = A x 100
- 13. KESALAHAN DAN PRESISI Akurat Presisi Derajad konsistensi ? suatu pengukuran Presisi = 1- X - X n n X n Harga pengukuran ke n Harga rata-rata dari n kali pengukuran = å X Xn n n Resolusi : perubahan terkecil suatu variabel yang diukur yang masih dapat terukur oleh alat ukur Batas ketelitian
- 14. ANGKA SIGNIFIKAN Mencerminkanbatas ketelitian alat ukur yang digunakan Mistar batas ketelitian 0,1 cm Hasil pengukuran disajikan dengan tidak lebih dari satu angka dibelakang koma Contoh : 17,3 cm atau 4,5 cm Tiga angka penting Dua angka penting (17,3 cm)x(4,5 cm) = 77,85 cm2 78 cm2 Mengikuti jumlah angka penting yang terendah (17,3 cm)/(4,5 cm) = 3,84444444444444444 cm2 3,8 cm2 Penjumlahan dan pengurangan mengikuti jumlah angka desimal terkecil 128 + 5,35 = 128,35 128 1,0001 + 0,003 + 2,0004 = 3,004 Pembulatan : • 5 dibulatkan ke atas • 5 dibulatkan ke bawah • = 5 dibulatkan ke genap terdekat
Editor's Notes
- #2 Ilmu Fisika bertujuan untuk memberi pemahaman terhadap kejadian alam dengan mengembangkan teori yang didasarkan pada eksperimen. Teori umumnya dinyatakan dalam bahasa matematika. Ternyata berbagai gejala alam yang teramati dapat dijelaskan dengan beberapa hukum dasar fisika. Sebelum membicarakan tentang hukum-hukum fisika perlu kiranya didefinisikan secara jelas besaran-besaran fisika yang terkait. Berikut ini adalah topik yang harus dipelajari dan target yang harus dicapai setelah mempelajari masing-masing topik. Besaran fisika dan satuan Pelajari : Serway 1.1; Giancoli 1.4; 1.5 dan 1.6 atau Haliday bab 1. Setelah mempelajari topik ini anda harus dapat : Mendifinisikan besaran vektor dan besaran skalar Memberikan contoh-contoh besaran vektor dan skalar Mendefinisikan pengertian besaran pokok dan besaran turunan Memberikan contoh besaran-besaran pokok dan besaran-besaran turunan Mejelaskan berbagai sistem satuan Menjelaskan definisi satuan dan standar besaran-besaran pokok dalam SI. Analisa dimensi Pelajari : Serway 1.3 Setelah mempelajari topik ini anda harus dapat : Memperkenalkan simbol dimensi besaran-besaran pokok Menjelaskan bagaimana menyusun simbol dimensi besaran-besaran turunan Menjelaskan ketentuan-ketentuan untuk melakukan analisa dimensi suatu persamaan fisika Angka Penting Pelajari : Serway 1.7 Menentukan angka penting suatu hasil pengukuran atau hasil perhitungan.
- #3 Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari tentang gejala alam yang terjadi di jagad raya. Yang dimaksud dengan gejala alam tidak lain adalah sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi. Sifat-sifat dan interaksi antar materi antara lain ditunjukkan oleh adanya berbagai macam zat dalam berbagai fase. Terjadinya berbagai peristiwa alam, keadaan alam yang berwarna-warni, dll tidak lepas dari adanya interaksi antar materi dan radiasi. Ilmu fisika berkembang sesuai dengan hasil pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (metode ilmiah). Untuk melakukan pengamatan diperlukan imajinasi. Dari imajinasi orang tentang peristiwa alam timbul inspirasi untuk menjelaskannya sehingga tercipta teori. Dengan demikian fisika adalah ilmu pengetahuan yang merupakan hasil kreativitas manusia. Sama-sama hasil kreasi manusia, apa bedanya fisika dengan karya seni atau karya sastra ? Hasil kreasi dalam ilmu pengetahuan perlu diuji dalam suatu eksperimen. Dalam melakukan eksperimen perlu adanya pengukuran untuk memperoleh data. Sedangkan pengakuan atas karya seni/sastra didasarkan atas kesan/perasaan orang lain terhadap hasil karya tersebut. Dengan demikian apakah yang dimaksud dengan metode ilmiah ? Metode Ilmiah adalah pemakaian cara berpikir yang logis untuk mendapatkan suatu model alam yang sesuai dengan hasil-hasil eksperimen. (Giancoli,1988, 1-1).
- #4 Metode Ilmiah meliputi lima langkah berikut : Pengamatan : Pengambilan data, baik dari pengamatan langsung atau dari eksperimen. Hipotesa : penalaran sementara terhadap peristiwa yang diamati yang masih perlu diuji kebenarannya dengan eksperimen. Eksperimen : Suatu prosedur tertentu yang dilakukan untuk mendapatkan, menguji atau mendemonstrasikan suatu peristiwa. Jika hasilnya tidak sesuai dengan hipotesa, hipotesa tersebut perlu dimodifikasi. Hipotesa yang baru perlu diuji ulang dengan melakukan eksperimen lagi. Teori : Jika hipotesa cocok dengan hasil eksperimen (dalam batas-batas tertentu), hipotesa tersebut diterima sebagai teori Prediksi : Dengan teori dapat diprediksi berbagai hal yang mungkin terjadi. Prediksi tersebut perlu diuji dengan suatu eksperimen. Jika hasilnya positif ditingkatkan/diperluas prediksi. Jika hasil negatif, teori tersebut perlu disempurnakan. Mengingat tidak ada alat ukur yang sempurna, pengujian dengan eksperimen tidak dapat dituntut hasil yang tepat seperti yang diprediksikan.
- #5 Dalam proses ilmiah dilakukan pengamatan terhadap peristiwa alam dan eksperimen. Untuk menyusun eksperimen diperlukan suatu model dari peristiwa nyata. Model : Imaginasi ilmuwan tentang peristiwa alam yang dibuat untuk menjelaskan peristiwa alam yang sesungguhnya dengan berdasar pada idealisasi dan asumsi-asumsi. Baik dalam pengamatan peristiwa alam ataupun eksperimen diperlukan pengukuran besaran fisika. Pengukuran proses pembandingan besaran yang tidak diketahui dengan dengan besaran standart yang telah ditetapkan. Untuk itu diperlukan Alat Ukur. Ada dua komponen penting dalam penyajian Hasil Pengukuran, yaitu “Harga” dan “Satuan”. Untuk menentukan Harga dan Satuan diperlukan Standar ukuran dan Sistem Satuan. (Terdapat berbagai sistem satuan, baik yang berlaku secara lokal/tradisional maupun internasional). Dalam dunia keilmuan telah disepakati bahwa sistem satuan yang dipakai adalah Sistem Internasional atau SI (Le Systeme International d’Unites) dan penyajian harga digunakan Sistem Matriks (desimal). Untuk membuat alat ukur perlu dilakukan Kalibrasi. Kalibrasi dilakukan berdasarkan standar ukuran (acuan) dan satuan yang dipakai. Dalam kehidupan sehari-hari terdapat berbagai macam sistem satuan dan sistem penyajian harga (angka).
- #6 Besaran fisika dapat dijelaskan secara konseptual maupun secara matematis Besaran Pokok dalam SI adalah : Massa (kg), Panjang (meter), Waktu (sekon), Arus listrik (ampere), Suhu (kelvin), Jumlah Zat (mole) dan Intensitas (kandela) Definisi Standar Besaran Pokok dalam mekanika : 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 Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state).
- #11 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 “panjang”.