Transcript Document 9650491

Matakuliah : K0635 - FISIKA
Tahun
: 2007
PENDAHULUAN
Pertemuan 1-2
BESARAN FISIKA, SATUAN DAN VEKTOR
Ilmu Fisika adalah Ilmu yang mempelajari tentang gejala
alam dan ruang lingkupnya mempelajari dan memahami
sifat - sifat dan hasil interaksi dari benda.
1. BESARAN FISIKA
Suatu Fenomena alam yang dapat diukur dan mempunyai satuan.
Besaran dasar :
Yang termasuk besaran dasar adalah: massa, waktu, panjang,
arus listrik, suhu dan jumlah mol
Besaran Turunan :
Yang termasuk besaran turunan antara lain: gaya, kecepatan,
percepatan , energi , momentum, …
Bina Nusantara
3
2. SATUAN
Satuan merupakan ukuran dari besaran fisika, dan
beberapa satuan yang digunakan adalah :
SI :
Massa : kilogram ( kg )
Waktu
: detik ( s )
Panjang
: meter ( m )
Gaya
: Newton ( N )
Cgs:
Massa
Waktu
Panjang
Gaya
: gram ( gr )
: detik ( s )
: centimeter ( cm )
: dyne
BE :
Massa
Waktu
Panjang
Gaya
: slug
: detik ( s )
: feet ( ft )
: pound ( lb )
Bina Nusantara
4
Beberapa konversi dari satuan di atas :
1 kg
1 slug
1m
1 mil
1 ft
1N
Bina Nusantara
= 103 gr
= 6,852x10-2 slug
= 14,59 kg
= 102 cm
= 3,281 ft
= 6,214x10-4 mil
= 1609 m
= 5280 ft
= 0,3048 m
= 1 kg.m/s2 = 105 dyne = 0,2248 lb
DIMENSI
Bina Nusantara
Dimensi dasar :
Dimensi panjang
Dimensi massa
Dimensi waktu
L
M
T
Dimensi turunan :
Dimensi kecepatan
Dimensi gaya
LT-1
MLT-2
3. VEKTOR
3.1. Vektor Dan Skalar
Berdasarkan sifatnya , besaran fisika dapat dibagi
dalam dua kelompok , yaitu besaran vektor dan
besaran skalar.
Besaran Vektor, merupakan besaran yang mempunyai
besar (nilai ) dan arah .
Contoh : gaya , kecepatan , percepatan, medan listrik, .
Besaran Skalar, merupakan besaran yang hanya
mempunyai (cukup dinyatakan oleh ) besar ( nilai ) saja
Contoh : massa , waktu , temperatur, usaha, energi ,
arus listrik
Bina Nusantara
3.2. Notasi Vektor:
Suatu vektor ditulis dengan sebuah
 huruf yang di
atasnya diberi tanda panah kecil ( A ) atau diberi garis
lurus kecil ( A ) atau dicetak dengan huruf tebal ( A ) .
Sebuah vektor dilambangkan dengan subuah anak
panah, dimana panjang anak panah menunjukan
besarnya vektor dan arah anak panah menunjukan
arah dari vektor tersebut.
A
Sifat dari vektor adalah dapat digeser ke mana saja ,
selama besar dan arahnya tetap
Bina Nusantara
3.3. Penjumlahan Vektor Secara Grafis
B
A
B
A
C
(1) Metode Segi tiga
* Tempatkan vektor A sesuai besar dan arahnya
* Tempatkan vektor B sesuai besar dan arahnya,
dengan pangkal berada pada ujung vektor A
* Tarik garis dari pangkal ke ujung B , yang merupakan
vektor A + B = ( misal = C )
Bina Nusantara
(2) Metoda Jajaran Genjang
B
C=A+B

A
Langkah-langkah dalam penjumlahan vektor di atas:
- Letakan vektor A sesuai dengan besar dan arahnya
- Letakan vektor B sesuai dengan besar dan arahnya,
dengan pangkal vektor B berimpit dengan pangkal vektor A
- Buat segi empat jajaran genjang dengan basis vektor -vektor A dan
B , maka diagonal dari jajaran genjang tersebut merupakan vektor
C=A+B
- Besar vektor C adalah :
C2 = A2 + B2 + 2A B Cos 
Bina Nusantara
3.4. Vektor Satuan ( Unit Vektor )
Z
k
Y
i
j
X
Dalam sistem koordinat kartesian, vektor-vektor satuan yang
bersesuaian dengan sumbu koordinat yang digunakan adalah
i = vektor satuan dalam arah sumbu X positif
j = vektor satuan dalam arah sumbu Y positif
k = vektor satuan dalam arah sumbu Z positif
dimana: i  j  k dan besar i = besar j = besar k = 1
Bina Nusantara
Vektor satuan dalam arah vektor itu sendiri :

u

A

A
3.5. Komponen Vektor
Setiap vektor dapat diuraikan atas komponenkomponennya sesuai dengan sistem koordinat yang
digunakan .
Dalam pembahasan disini hanya akan ditinjau vektor
dalam sistem koordinat kartesian.
Bina Nusantara
Vektor dalam bidang ( 2 dimensi )
Y
Ay
A

X
AX
AX = A Cos 
Ay = A Sin 
Ax : proyeksi tegak lurus A pada sumbu X
AY : proyeksi tegak lurus A pada sumbu Y.
 : sudut vektor A terhadap sumbu X positif.
Bina Nusantara
Tranformasi sebaliknya :
AY
Tan θ 
AX
A  A2X  A2Y
Selanjutnya Vektor dapat dinyatakan dalam
komponen- komponennya, yaitu :



A  i A x  j Ay
Bina Nusantara
3.6. PenjumlahanVeltor Secara Analitis
Misalkan vektor C merupakan
penjumlahan dari dua





buah vektor A danB , yaitu C
:  A B



Dua buah vektor, seperti C dan A + B akan sama,
hanya jika komponen-komponen yang sesuai adalah
sama , artinya:
CX = AX + BX dan CY = AY + BY





Maka : C  A  B  i (A x  Bx )  j (A y  By )
Untuk tiga dimensi :






C  A B  i (A x  Bx )  j (A y  By )  k(Az  Bz )
Bina Nusantara