materi fisika kelas x semester 1

5/20/2018 Materi Fisika Kelas x Semester 1

1/5

MATERI FISIKA KELAS X SEMESTER 1

BAB 1

BESARAN DAN SATUAN

A.Besaran

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

A. Besaran Pokok (Base Quantities)Besaran yang digunakan dalam fisika dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok (Base

Quantities) dan besaran turunan (Derived Quantities). Besaran pokok adalah besaran adalah

besaran yang satuannya didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran

lain. Besaran pokok (base Quantities) ada tujuh buah. Ketujuh besaran pokok tersebut dapat

kamu lihat pada tabel berikut ini,

panjang meter

massa kilogram

waktu sekon

suhu kelvin

kuat arus ampereintensitas cahaya kandela

jumlah zat mol

1. Standar dan Alat Ukur Panjang

Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Menurut satuan SI, besaran panjang

dinyatakan dalam meter. Satu meter sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam

ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon. Besaran panjang diukur dengan menggunakan

mistar , stikmeter (meteran gulung), jangka sorong, dan mikrometer skrup. Adapun ketelitian

dari masing masing alat tersebut adalah sebagai berikut :

Mistar (ruler) memiliki ketelitian 1 mm

stikmeter (measuring tape) memiliki ketelitian 1 mmJangka sorong (Vernier Calipers) ketelitiannya 0,1 mm

Mikrometer Skrup (micrometer screw gauge) ketelitiannya 0,01 mm

2. Standar dan Alat Ukur Massa

Massa suatu benda adalah banyak zat yang dikandung benda tersebut. Menurut satuan SI,

satuan massa adalah kilogram (kg). Dalam kehidupan sehari hari, kita sering menggunakan

istilah berat. Misalnya, berat badan Budi 55 kg. Menurut fisika ungkapan tersebut tidak tepat,

karena 55 kg adalah massa badan Budi. Berat dalam fisika memiliki pengertian yang berbeda

dengan berat dalam kehidupan sehari hari. Menurut fisika, berat adalah gaya yang dialami oleh

suatu benda yang mempunyai massa yang diakibatkan karena adanya gaya tarik bumi. Sesuai

dengan pengertian ini, maka berat suatu benda di tempat tempat yang berlainan mungkinberbeda beda tergantung besarnya gaya grafitasi di tempat tersebut.

Satu kilogram didefinisikan sebagai massa dari suatu silinder yang dibuat dari campuran platina-

iridium yang disebut kiligram standar, yang disimpan di Lembaga berat dan ukuran

Internasional di Paris, Perancis. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran massa

adalah neraca. Terdapat beberapa jenis neraca, antara lain neraca duduk, neraca elektronik,

dan neraca lengan.

3. Standar dan Alat Ukur Waktu


2/5

Satuan standar untuk waktu adalah seko atau detik. Satu sekon didefinisikan sebagai selang

waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak

9.192.631.770 kali. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran waktu antara lain arloji

dan stopwatch.

4. Standar dan Alat Ukur Suhu

Suhu merupakan derajat panas dinginnya suatu benda. Satuan standar untuk suhu adalahKelvin. Satuan lain yang sering digunakan di Indonesia adalah derajat Celcius, sedangkan di

Amerika dan Inggris pada umumnya menggunakan derajat fahrenheit. Alat untuk mengukur

suhu adalah termometer. Untuk mengetahui lebih jauh tentang suhu, akan dibahas lebih rinci

pada artikel berikutnya.

B. Besaran Turunan (Derived Quantities)

Besaran turunan adalah besaran yang satuan satuannya diturunkan dari satuan-satuan besaran

pokok. Jumlah besaran turunan sangat banyak, semakin berkembangnya ilmu fisika,

dimungkinkan akan muncul lagi besaran turunan yang baru. Contoh besaran turunan yang

sekarang dikenal dapat kamu lihat pada tabel berikut ini.luas meter persegi

volume meter kubik

kecepatan meter per sekon

gaya newton

massa jenis kilogram per meter kubik

daya watt

usaha joule

Alat Ukur Besaran Turunan

Pada pembahasan alat ukur sebelumnya, seluruhnya termasuk alat ukur besaran pokok.

Bagaimanakan mengukur besaran turunan? Saat ini banyak besaran turunan yang dapat diukur

secara langsung, artinya sudah ada alat ukurnya. Misalnya, tekanan udara diukur dengan

barometer, gaya diukur dengan dinanometer. dan volume air diukur dengan gelas ukur.

Sementara itu untuk mengukur luas atau volume suatu benda yang bentuknya beraturan kita

dapat menggunakan rumus matematika. Ayo buka lagi pelajaran Matematika SD yang sudah

kamu pelajari. Lalu bagaimana jika benda yang akan kita ukur bentuknya tidak beraturan,

misalnya saja batu? untuk mengukurnya kita dapat menggunakan gelas ukur. Oke deh sampai

disini dulu ya pembahasannya, Selamat belajar, SUKSES !

Pengertian Satuan

Satuan didefinisikan sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran

mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai

satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama makabesaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton

dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi

sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya. Untuk melihat berbagai rumus

dalam bab besaran dan satuan silakan klik Besaran berdasarkan arah dapat dibedakan menjadi

2 macam


3/5

Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran

kecepatan, percepatan dan lain-lain.

Besaran sekalar adalah besaranyang mempunyai nilai saja sebagai contoh kelajuan, perlajuan

dan lain-lain.

VEKTOR

BESARAN VEKTOR

A. Menggabungkan atau Menjumlahkan Besaran vektor

a. Secara Grafis

1. Metode Poligon

Penggabungan vektor secara poligon dilakukan dengan cara menggambar vektor-vektor yang

digabungkan tersebut secara berurutan (diteruskan). Kemudian Vektor resultannya (R)

digambar dengan menghubungkan titik awal sampai akhir.

2. Metode Jajaran genjang

Penggabungan vektor secara jajaran genjang dibuat dengan cara menggambar vektor-vektor

yang akan digabungkan dari titik awal yang sama, kemudian buatlah garis sejajar vektor tadi

(garis putus-putus) dari kedua ujung vektor yang digabungkan sehingga diperoleh titik

potongnya. Terakhir gambarlah Vektor Resultannya dengan menghubungkan titik awal ke titik

potong.

b. Secara Analitis (Perhitungan)

1. Jika arahnya sama

Resultan vektor yang arahnya sama dihitung dengan menjumlahkan besar dari kedua vektor

yang digabungkan.

R = V1 + V2

2. Jika arahnya berlawanan

Resultan vektor yang arahnya sama dihitung dengan mengurangkan besar dari kedua vektor

yang digabungkan (dihitung selisihnya).

R = V1 - V2

3. Jika saling mengapit sudut

Resultan dari vektor yang arahnya tidak sama dan tidak berlawanan atau arahnya saling

mengapit sudut dihitung dengan menggunakan rumus sbb :

Contoh Soal :

Vektor Fa dan Fb berturut-turut 30 N dan 50 N. Berapa resultan kedua vektor tersebut jika :

a. kedua vektor searah !

b. kedua vektor berlawanan arah !

c. kedua vektor saling mengapit sudut 60 !

Diketahui : Fa = 30 N

Fb = 50 N

Ditanyakan : a) R = ................. ? (searah)

b) R = ................. ? (berlawanan arah)

c) R = ................. ? = 60


4/5

a) R = Fa + Fb b) R = Fa - Fb

R = 30 + 50 R = 30 - 50

R = 80 N R = - 20 N

(tandamenyatakan arah R sama dengan Fb)

2. Vektor V = 400 N dengan arah 30 terhadap arah horizontal.

Tentukan komponen vektor diatas pada sumbu X dan sumbu Y !

Diketahui : V = 400 N

Ditanyakan : Vx = .................. ?

Vy = ................. ?

Vx = V Cos Vy = V Sin

Vx = 400 Cos 30 Vy = 400 Sin 30

Vx = 400 0,87 Vy = 400 0,5

Vx = 348 N Vy = 200 N

B. Menguraikan Besaran Vektor

Perhatikan vektor P pada gambar dibawah !

Arah vektor P adalah ke kanan atas, vektor ini dapat diuraikan menjadi dua komponen yaitu

(Px) ke kanan dan (Py) ke atas seperti pada gambar.

Contoh 1

Sebuah vektor P mempunyai besar 200 satuan dengan arah membentuk sudut 30 dengan

sumbu X positif. Berapakah besar komponen vektor diatas pada sumbu X dan pada sumbu Y ?

Diketahui : P = 200 satauan

= 30

Diatanya : Px ..... ?

Py ..... ?

a. Px = P Cos b. Py = P Sin Px = 200 Cos 30 Py = 200 Sin 30

Px = 200 . 0,53 Py = 200 . 0,5

Px = 100 3 satuan Py = 100 satuan

Contoh 2

Komponen dari vektor A pada sumbu X adalah 150 satuan. Bila vektor A mengapit sudut 60

dengan sumbu X positif. Berapakah besar komponen vektor A pada sumbu Y dan berapa pula

besar vektor A tersebut ?

Diketahui : Ax = 150 satuan

= 60

Ditanya : Ay .......... ?A ............. ?

a. Ax = A Cos b. A2 = (Ax)2 + (Ay)2

150 = A Cos 60 3002 = 1502 + (Ay)2

150 = A . 0,5 90000 = 22500 + (Ay)2

A = 150 / 0,5 (Ay)2 = 90000 - 22500

A = 300 satuan (Ay)2 = 67500

Ay = 67500 satuan


5/5

C. Perkalian Besaran Vektor

1. Dot Produck (Perkalian vektor dengan vektor hasilnya skalar)

Misalnya F(vektor gaya) dan S (vektor perpindahan), Jika kedua vektor diatas dikalikan hasilnya

akan berupa sebuah sekalar yaitu W (Usaha). Secara Matermatika Dot Produck dapat ditulis :

V1 . V2 = V1.V2 Cos

2. Kros Produck (perkalian vektor dengan vektor hasilnya vektor)

Misalnya F (vektor gaya) dan R (vektor posisi), jika keuda vektor tersebut dikalikan hasilnya

akan berupa sebuah vektor baru yaitu (Momen Gaya). Secara Matematika perkalian Kros

Product dapat ditulis sbb :

V1 x V2 = V1.V2 Sin

Arah dari hasil perkalian vektor dengan cara kros product dapat ditentukan dengan aturan

putaran skrup, yaitu putaran skrup sama dengan arah putaran vektor melalui sudut terkecil

sedangkan arah gerakan skrup menyatakan arah vektor yang dihasilkan dari perkalian kros

productl

materi fisika kelas x semester 1

Documents