Besaran dan Satuan Besara Besaran n dan dan Satuan Satuan,, 2 konsep onsep menda mendasar sar ini sebena sebenarn rnya ya harusl haruslah ah kita kita pahami pahami terlebih terlebih dahulu dahulu dalam dalam suatu kegia kegiatan tan pengukuran pengukuran atau atau lebih jauh lagi kalibrasi. Meskipun hal ini bisa dibilang sederhana dan mungkin sudah diulas pada waktu kita duduk di bangku SMP di dalam pelajaran fsika tidak ada salahnya jika kita kembali mereresh mengenai makna dari 2 kata ini. Besaran berdasarkan defnisi diartikan sebagai segala sesuatu yang dapat dihitung atau diukur dengan nilai / angka, dan tentunya mempunyai satuan. etiga point yang saya garis bawahi tersebut merupakan hal wajib dimiliki dari dari suatu suatu besar besaran. an. !ika !ika tidak, tidak, maka maka tidak tidak dapat dapat dika dikateg tegori orika kan n sebaga sebagaii besar besaran. an. Setia Setiap p besar besaran an mempun mempunya yaii satuan satuan yang yang unik, unik, diman dimana a tidak tidakh h mungkin dari 2 besaran yang berlainan mempunyai satuan yang sama. "idalam ilmu fsika besaran itu sendiri terbagi menjadi 2 yaitu # $. Besaran pokok Besaran pokok merupakan besaran yang berdiri sendiri dimana satuannya didefnisikan terlebih dahulu serta tidak tergantung satu sama lain. Sist Sistem em mu mutu tu metr metrik ik yang yang menj menjad adii tula tulang ng pung punggu gung ng sist sistem em satu satuan an internasional %S&' menetapkan ( besaran pokok yang bisa dilihat pada tabel dibawah ini.
2. Besaran )urunan Besaran turunan merupakan besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok yang sudah didefnisikan diatas. )abel )abel dibawah ini merupakan *ontoh besaran turunan serta satuan dasarnya dimana dari satuan dasar tersebut diharapkan teman+teman langsung dapat meng mengen enal alii dari dari besa besara ran n pok pokok apa apa saj saja besar esaran an turu turuna nan n ters terseb ebut ut didapatkan.
ita ambil *ontoh besaran turunan -S0 -uas -uas mempuny mempunyai ai satuan satuan dasar dasar meter meter persegi persegi yang didapatk didapatkan an dari hasil perkalian panjang dan lebar. Sehingga luas ini bisa dikatakan besaran yang diturunkan dari besaran pokok panjang. 1onto 1ontoh h lain lain adala adalah h ke*epa e*epatan tan yang yang merup merupak akan an hasil hasil bagi bagi antar antara a jarak jarak %besaran %besaran pokok pokok panjang' panjang' dengan waktu waktu %besaran %besaran pokok pokok waktu' waktu' atau bisa dikat dikatak akan an ke*epa e*epatan tan merup merupak akan an besara besaran n yang yang ditur diturunk unkan an dari dari besar besaran an pokok panjang dan waktu. Sete Setela lah h meng menget etah ahui ui sedi sediki kitt tent tentan ang g peng penger erti tian an besa besara ran, n, lalu lalu apa apa itu itu pengertian satuan "ari paragraph kedua di dalam artikel ini kita dapat mengambil kesimpulan bahwa satuan adalah salah satu komponen dari besaran, Satuan standar sistem satuan merupakan sistem satuan yang telah disepakati disepakati oleh para ahli untuk menghindari kesulitan akibat timbulnya berbagai berbagai ma*am satuan untuk besaran yang sama. Pada dasarnya satuan dibagi menjadi 2 yaitu satuan baku dimana satuan ini ditet ditetap apka kan n sama sama untuk untuk semua semua tempa tempat. t. Sedang Sedangka kan n yang yang lainny lainnya a adala adalah h satuan tidak baku dimana satuan ini adalah kebalikan dari satuan baku yaitu tidak sama di semua tempat. Semoga Semoga artikel artikel pendek pendek tentang tentang besaran besaran dan satuan satuan ini dapat dapat digunak digunakan an sebagai pondasi sebelum melangkah lebih jauh belajar tentang pengukuran dan teknik kalibrasi kalibrasi..
Vektor Se*ara sederhana pengertian 3ektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan dan arah arah.. 1ont 1ontoh oh dari dari besa besara ran n ini ini mi misa saln lnya ya perp perpin inda daha han, n, ke*epatan ke*epatan,, per*epatan, gaya gaya,, dan sebagainya. ntuk menggambarkan 3ektor digunakan garis berarah yang bertitik pangkal. Panjang garis sebagai nilai 3ektor dah anak anak panah panah menun menunjuk jukka kan n arahn arahnya. ya. Simbo Simboll 3ekto 3ektorr mengg mengguna unaka kan n huru huru kapital yang di*etak tebal %bold' atau miring dengan tanda panah di atasnya seperti gambar berikut#
Menggambar sebuah Vektor 4ektor pada bidang datar mempunyai 2 komponen yaitu pada sumbu 5 dan sumbu y. husus untuk 3ektor yang segaris dengan sumbu 5 atau y berarti hanya hanya memp mempuny unyai ai $ kompo omponen nen.. ompo omponen nen 3ekto 3ektorr adala adalah h 3ektor 3ektor yang yang bekerja bekerja menuyusun menuyusun suatu 3ektor 3ektor hasil %resulta %resultan n 3ektor'. 3ektor'. 6leh karenany karenanya a 3ektor bisa dipindahkan titik pangkalnya asalkan tidak berubah besar dan arahnya. Se*a Se*ara ra mate matema mati tis s 3ekt 3ektor or dapa dapatt ditu dituli lisk skan an 7 58y dima dimana na adal adalah ah resultan dari komponen+komponenya berupa be rupa 5 dan y. y.
Penjumlahan Vekor &nti &nti dari dari oper operasi asi penjum penjumlah lahan an 3ekto 3ektorr ialah ialah men*ar men*arii sebuah sebuah 3ekto 3ektorr yang yang kompo komponen+k nen+komp omponen onennya nya adalah adalah jumlah jumlah dari kedua kedua kompo komponen+k nen+kompo omponen nen 3ektor pembentuknya atau se*ara sederhana berarti men*ari resultan dari 2 3ekt 3ektor or.. ga ga susa susah h mema memang ng dipa dipaha hami mi dari dari defn defnis isii tert tertul ulis is.. ita ita *oba *oba memahaminya dengan *ontoh ntuk 3ektor segaris, resultannya 9 7 8 B 8 1 8 n dst: untuk penjumlahan 3ektor yang tidak segaris misalnya seperti gambar di bawah ini
9umus menghitung resultan 3ektornya
"alam penjumlahan 3ektor sobat hitung bisa menggunakan 2 *ara 1. Penjumlahan Vektor dengan cara Jajar Genjang (Pararelogram)
yaitu seprti yang dijelaskan di atas. Metode yang digunakan adalah dengan men*ari diagonal jajar genjang yang terbentuk dari 2 3ektor dan tidak ada pemindahan titik tangkap 3ektor.
MEKANIKA Mekanika teknik atau atau dikenal juga sebagai mekanika rekayasa merupakan rekayasa merupakan bidang ilmu ilmu utama utama untuk perilaku struktur, atau mesin terhadap beban yang bekerja padanya. Perilaku struktur tersebut umumnya adalah lendutan lendutan dan dan gaya gaya+gaya +gaya %gaya %gaya reaksi dan reaksi dan gaya internal'. internal'. "engan mengetahui gaya+gaya dan lendutan yang terjadi maka selanjutnya struktur tersebut dapat diren*anakan atau diproporsikan dimensinya berdasarkan material yang digunakan sehingga aman dan nyaman %lendutannya tidak berlebihan' dalam menerima beban tersebut.
Pengaplikasikan # Mekanika teknik merupakan *abang langsung dari ilmu mekanika mekanika pada pada kajian ilmu fsika fsika,, namun memasukkan unsur yang lebih mendekati kenyataan dan aspek praktis. &lmu mekanika teknik dipakai oleh berbagai bidang teknik sipil, sipil, teknik mesin, mesin, teknik material, material , teknik penerbangan, penerbangan , teknik elektro,, dan teknik struktur. elektro struktur. rea yang meliputi kajian mekanika teknik ialah •
Statika, studi benda diam
•
"inamika, studi eek beban pada pergerakan benda
•
Mekanika deormasi, mempelajari eek beban pada perubahan benda
•
Mekanika ;uida, ;uida, pergerakan benda alir
•
Mekanika tanah, tanah, studi kelakukan pergerakan tanah
•
Mekanika kontinuum, kontinuum, analisa benda bermasa kotinuum
Hukum Newton Hukum Newton I !ika resultan gaya pada suatu benda sama dengan nol maka benda yang mula mu la+m +mul ula a diam diam akan akan teru terus s diam diam,, seda sedang ngk kan bend benda a yang yang mu mula la+m +mul ula a bergerak akan terus bergerak dengan ke*epatan tetap0.
Siat benda yang *enderung mempertahankan keadaan geraknya %diam atau bergerak' inilah yang disebut sebagai kelembaman atau inersia %kemalasan'. 6leh karena itu hukum &
Satuan S& untuk gaya adalah newton %<', untuk massa dalam kg dan Satuan S& per*epatan dalam m/s 2. =ukum
Beberaa !enis "aya Gaya Berat (Berat) Berat %w' adalah gaya gra3itasi bumi yang bekerja bekerja pada suatu benda %sering disebut dengan gaya tarik bumi'. w # mg 4ektor berat suatu benda di bumi selalu digambarkan berarah tegak lurus ke bawah, dimana pun posisi benda diletakkan, baik pada bidang hori>ontal, pada bidang miring, atau pada bidang tegak.
Berdasarkan gambar di atas menunjukkan bahwa arah 3ektor 3ektor berat berat selalu tegak lurus ke bawah. "aya Normal ?aya normal %<' didefnisikan sebagar gaya yang bekerja pada benda, dan berasal dari bidang tumpu. rahnya selalu tegak lurus pada bidang tumpu.
Berdasarkan gambar di atas, menunjukkan bahwa arah gaya normal selalu tegak lurus bidang tumpu
"aya "esekan
?aya gesekan %' termasuk gaya sentuh yang mun*ul jika permukaan dua benda benda bersentuh bersentuhan an langsung langsung se*ara se*ara fsik. fsik. rah rah gaya gaya berlawa berlawanan nan dengan dengan ke*enderungan arah gerak. etika etika mendo mendoro rong ng sebua sebuah h benda benda dan dan benda benda tidak tidak berg bergera erak, k, maka maka gaya gaya gesekan pada benda adalah gaya gesekan statis % s' )etapi jika bergerak, maka maka gaya gaya gesek gesekann annya ya adal adalah ah gaya gaya gesek gesekan an kineti kinetis s % s'. ?aya ?aya gesek gesekan an
stat statis is mu mula laii dari dari nol nol dan dan memb membes esar ar sesu sesuai ai deng dengan an gaya gaya dor dorong ong yang yang diberikan sampai men*apai suatu nilai maksimum % s maks'. Sedangkan, gaya gesekan kinetis selalu lebih ke*il daripada gaya gesekan statis maksimum. Gaya egangan ali )egangan )egangan tali %)' adalah gaya tegang yang bekerja bekerja pada ujung+ujung tali karena tali tersebut tegang. Gaya !entripetal ?aya sentripetal %@ s' adalah gayayang bekerja pada benda yang bergerak melingkar. rahnya menuju pusat lingkaran.
a5 7 per*epatan sentripetal
Usaha dan energi saha sah a dala dalah h =asi =asill ali ali Perpi erpind nda aahn ahn dan gaya aya yang yang sear searah ah deng dengan an perpindaah . rumus dari usaha adalah # w# $%S A7 saha %!' @7 gaya % newton7<' S7 perpindahan %m'
Pembahasan se*ara matematis di SMP dibatasi pada gaya yang segaris nilai usaha dapat bernilai positi,begati maupun nol %' .
$. saha Bernilai Positi Positi jika gaya menyebabkan perpindaahan perpindaahan benda searah dengan gaya 1ontoh 1ontoh # ani mendorong mendorong meja kedepan kedepan dan perpindahan perpindahan meja ke depan.
2. s sah aha a ber bernila nilaii nega negati ti jik jika gaya gaya meny menyeb ebab abk kan perp perpin inda daha han n bend benda a berlawanan arah dengan gaya. 1ontoh # usaha yang dilakukan oleh gaya gesekan , ndi mendorong mobil naik di jalan menanjak, tetapi mobil malah bergerak turun .
C. saha Bernilai nol %' jika gaya tidak menyebabkan menyebabkan benda berpindah atau perpindahan benda tegak lurus dengan gaya .
"nergy Dnergy adalah kemampuan melakukan usaha/kerja . benruk bentuk energy adalah # + energy panas + energy gerak + energy potensial + energy bunyi + dan lain lain. Dnergy dapat dimanaatkan saat mengalami perubahan bentuj . 1ontoh # -ampu senter # energy kimia menjadi energy listrik menjadi energy *ahaya .
pa yang dimaksud onser3asi energy konser3asi energi adalah # segala tindakan manusia dalam upayanya untuk meng menghe hemm mmat at ener energy gy % meng menggu guna naka kan n ener energy gy see seeek ekti ti dan dan seef seefsi sien en mungkin ' *ontoh # + Mematikan lampu saat ruangan terang di siang hari + Mematikan kran air jika bak mandi sudah penuh + )&dak menggunakan kendaraan motor jika jarak temmpuhnya dekat + dan lain lain #. $ukum kekekalan "nergy
pa yang dimaksud =ukum kekekalan Dnergy =ukum ekekalan Dnergy adalah # energy tidak dapat di *iptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat berubah dari bentuj satu ke bentuk yang lain .
Dnergy dapat digunakan saat mengalami perubahan bentuk # + energy listrik menjadi panas pada setrika listrik + energy listrik menjadi gerak pada kipas angin + dan lain lain %. "nergi &ekanik
pa pa yang yang dimak dimaksud sud energ energy y meka mekanik nik Dnerg Dnergy y mekani mekanik k merupa merupaka kan n hasil hasil penjumlahan energy potensial dan energy kineti* . $. energy potensial apayang dimaksud energy potensial energy potensial adalah energy yang dimiliki benda karena kedudukannya . 1ontoh dari energy potensial adalah energi potensial pegas dan energy potensial gra3itasi. Pembahasan se*ara matematis di smp dibatasi pada energy potensial gra3itasi. Dnergy potensial gra3i gra3itas tasii yaitu yaitu # energ energy y yang yang dimi dimilik likii oleh oleh benda benda kare karena na posis posisiny inya a atau atau kedudukannya terhadap bumi . 9umusnya adalah #
E # m % g % h
Dp 7 energy potensial % joule 7j ' m 7 massa %kg' h 7 ketinggian %m' g 7 per*epatan gra3itasi %m/s2'
nilai per*epatan gra3itasi gra3itasi di tiap tempat berbeda , tetapi yang sering dipakai dipakai dalam soal adalah g7$ m/s2
2. Dnergy ineti* pa yang dimaksud energy kineti* . Dnergy kineti* adalah energy yang dimiliki benda karena gerakanya . 9umusnya adalah Ek # &'( % m % )( *angkat (+
Dk 7 Dnergi kineti* %!' m 7 Massa % kg' 3 7 e*epatan %m/s'
C. =ubungan Dk, Dp dan Dm Em # E , Ek
E. =ukum ekekalan Dnergy Mekanik dalah # Dnergy mekanik awal sama dengan energy mekanik akhir % selama tidak ada gaya luar yang bekerja pada system ' Em& # Em(
!ika Sebuah Benda "ilempar "ilempar lurus ke atas, Semakin lama energi kinetiknya berk berkur uran ang g seda sedang ngka kan n ener energy gy pote potensi nsial alny nya a bert bertam amba bah h teta tetapi pi ener energy gy mekaniknya di tiap titik yang dilewati tetap . Materi @isika kelas 2 %$$' SM. 1ontoh men*akup kesetimbangan translasi, kesetimbangan rotasi pada soal+soal yang umum dibahas di bangku SM dengan analisa penguraian gaya dan penggunaan rumus torsi %momen gaya'.
Kesetimbangan Benda -egar Pengertian esetimbangan esetimban gan Benda Ben da )egar )egar Benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk akibat pengaruh gaya atau momen gaya. Sebenarnya benda tegar hanyalah suatu model idealisasi. arena pada dasarnya semua benda akan mengalami perubahan bentuk apabila dipengaruhi oleh suatu gaya atau momen gaya.
.umus/.umus Minimal # Minimal # Momen gaya F 7 @d eterangan # @ 7 gaya %
Penguraian "aya @5 7 @ *os G @y 7 @ sin G eterangan # G 7 sudut antara gaya @ terhadap sumbu H Syarat Keseimbangan -ranslasi I @5 7 I @y 7 Syarat Keseimbangan -ranslasi dan .otasi I @5 7 I @y 7 IF7 "aya "esek 7J< eterangan # 7 gaya gesek %<' J 7 koeisien gesekan < 7
Hukum Ar0himedes =uk =ukum r*h r*him imed edes es meny menyat atak akan an seba sebaga gaii beri berik kut, Sebu Sebuah ah bend benda a yang yang ter*elup sebagian atau seluruhnya ke dalam >at *air akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat >at *air yang dipindahkannya. Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam suatu ;uida akan akan menda mendapat patka kan n gaya gaya angka angkatt ke atas atas yang yang sama sama besar besar denga dengan n berat berat ;uida ;uida ;uida ;uida yang yang dipin dipindah dahka kan. n. Besar Besarnya nya gaya gaya ke atas atas menuru menurutt =ukum =ukum r*himedes ditulis dalam persamaan # @a 7 K 3 g eterangan # @a 7 gaya ke atas %<' 4 7 3olume benda yang ter*elup %mC' K 7 massa jenis >at *air %kg/mC' g 7 per*epatan gra3itasi %
melayang . + Bila @LA maka benda akan terdorong keatas akan melayang + Bila @ !ika rapat massa ;uida lebih ke*il daripada rapat massa balok maka agar balok berada dalam keadaan seimbang,3olume >at *air yang dipindahkan harus lebih ke*il dari pada 3olume balok.rtinya tidak seluruhnya berada terend terendam am dalam dalam *airan *airan denga dengan n perk perkata ataan an lain lain benda benda menga mengapun pung. g. gar gar bend benda a mela melaya yang ng maka maka 3olu 3olume me >at >at *air *air yang yang dipi dipind ndah ahk kan haru harus s sama sama denga dengan n 3olume 3olume balo balok k dan rapat rapat massa massa *aira *airan n sama sama denga dengan n rapat rapat rapat rapat massa benda. !ika rapat rapat massa benda lebih lebih besar daripada daripada rapat massa ;uida, ;uida, maka benda akan mengalami gaya total ke bawah yang tidak sama dengan nol. rtinya benda akan jatuh tenggelam. Berdasarkan =ukum r*himedes, sebuah benda yang ter*elup ke dalam >at *air akan mengalami dua gaya, yaitu gaya gra3itasi atau gaya berat %A' dan gaya ke atas %@a' dari >at *air itu.
