IPA 2

Materi IPA 2

Fisika adalah salah satu ilmu yang paling mendasar dari ilmu pengetahuan, karena berhubungan dengan perilaku dan struktur benda.

Fisika adalah ilmu eksperimental. Satu aspek penting dari sains adalah pengamatan peristiwa, yakni mampu mengamati fenomena alam dan berusaha menemukan pola serta prinsip yang menghubungkan fenomena-fenomena tersebut. Namun, pengamatan memerlukan imajinasi dan kreativitas.

Pengamatan, eksperimen dan pengukuran yang cermat merupakan satu sisi dari proses ilmiah. Sisi lainnya adalah penemuan atau perumusan teori untuk menjelaskan dan mengatur pengamatan. Teori merupakan inspirasi yang datang dari pikiran manusia. Tidak ada teori yang dianggap benar utuk selamanya. Akan selalu ada kemungkinan pengamatan-pengamatan baru yang memberikan bukti bahwa sebuah teori harus diperbarui atau dibuang. Kita dapat membatalkan suatu teori bila menemukan gejela-gejala yang tidak konsisten dengan teori tersebut, tetapi kita tidak akan pernah dapat membuktikan bahwa suatu teori selalu benar.

v  Besaran dan satuan

Besaran merupakan segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka.

ü  Besaran Pokok :  besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.

Besaran pokok	Lambang	Satuan (SI)	Lambang satuan
Panjang	L (length)	Meter	m
Mass	M (mass)	Kilogram	Kg
Waktu	T (time)	sekon/detik	s
Kuat arus	I	Ampere	A
Jumlah molekul	N	Mole	Mol
Intensitas cahaya	J	Candela	Cd
Suhu	T (temperature)	kelvin	K

Massa dan berat merupakan dua hal yang berbeda, meskipun dalam keseharian orang sering mencampuradukkan pengertian keduanya.

Misalnya, ada seseorang yang mengatakan berat tubuhnya 60 kg, padahal yang dimaksud tubuhnya bermassa 60 kg.

Perbedaan massa dan berat

Massa	Berat
Menyatakan banyaknya materi yang terkandung pada suatu benda	Menyatakan besarnya gaya tarik gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda
Besarnya di mana-mana tetap	Besarnya berubah-ubah sesuai kedudukannya (tergantung pada percepatan gravitasi di tempat tersebut).
Termasuk besaran skalar (besaran yang hanya memiliki besar/nilai saja, tidak memperhitungkan arah)	Termasuk besaran vektor (besaran yang memiliki besar/nilai dan arah)
Satuan dalam internasional (SI) adalah kilogram (kg)	Satuan dalam internasional (SI) adalah Newton (N)
Diukur dengan menggunakan neraca Ohauss	Diukur dengan menggunakan neraca pegas (dinamometer)

ü  Besaran Turunan : besaran yang satuannya ditentukan dari besaran pokok

Besaran turunan	Satuan (SI)	lambang besaran
Luas	m2	A
Kecepatan	m/s	v
Percepatan	m/s2	a
Berat	Kg m/s2 (Newton)	w
Volume	m3	V
Gaya	Kg m/s2 (Newton)	F
Usaha	Kg m2/s2 (Joule)	W
Daya	Kg m2/s3 (watt)	P
Massa jenis	Kg/m3

ü  Besaran Vector : besaran yang memiliki besar/nilai dan arah

Yang termasuk besaran vector : gaya (force), perpindahan, kecepatan (velocity), percepatan (acceleration), kuat medan listrik, berat (weight), momentum, implus, dll.

Penulisan sebuah simbol besaran vektor dengan menggunakan huruf tegak dicetak tebal, misalnya vektor AB ditulis AB. Selain itu, dapat pula dinyatakan dengan huruf miring dengan tanda panah di atasnya, misalnya vektor AB ditulis

ü  Besaran Scalar : besaran yang tidak memiliki arah, tetapi besaran yang hanya memiliki besar/nilai

Yang termasuk besaran  scalar : energi, daya, kelajuan (speed), perlajuan, usaha, potensial listrik, massa, waktu, suhu/temperature, massa jenis, kuat arus listrik, dll.

Bagaimana membedakan besaran skalar dan vektor?

Jika saya mengatakan massa sebuah batu adalah 400 gram, pernyataan ini sudah cukup bagi anda untuk mengetahui semua hal tentang massa batu. Anda tidak membutuhkan arah untuk mengetahui massa batu.

Jika saya mengatakan bahwa seorang anak berpindah sejauh 10 meter, maka pernyataan ini belum cukup. Anda mungkin bertanya, ia berpindah ke mana? Apakah ke arah utara, selatan, timur atau barat? Demikian juga apabila anda mengatakan bahwa anda mendorong meja dengan gaya sebesar 100 N. Kemana arah dorongan anda?

ü  Sistem Internasional/Satuan Internasional (SI) : satuan-satuan yang penggunaan telah ditetapkan atau ditentukan secara resmi digunakan di semua negara.

ü  Mengkonversi Satuan : besaran apapun yang kita ukur, seperti panjang, terdiri dari angka dan satuan. Sering kita diberikan besaran dalam satu set satuan, tetapi kita ingin menyatakan dalam set satuan yang lain.

Contoh : 1228 km/jam = … m/s

Tangga Konversi Satuan Panjang

						km
					hm	10
				dm	10	100
			m	10	100	1000
		dm	10	100	1000	10.000
	cm	10	100	1000	10.000	100.000
Mm	10	100	1000	10.000	100.000	1.000.000

Tangga Konversi Satuan Massa

						kg
					hg	10
				dag	10	100
			g	10	100	1000
		dg	10	100	1000	10.000
	cg	10	100	1000	10.000	100.000
Mg	10	100	1000	10.000	100.000	1.000.000

Keterangan :

Naik (dibagi)

Turun (dikali)

Factor Konversi Panjang

1 inchi	2,54 cm
1 cm	0,394 inchi
1 foot	30,5 cm
1 m	39,37 inchi	3,28 foot
1 mil	5280 foot	1,61 km
1 km	0,621 mil
1 mil laut (US)	1,15 mil	6076 foot	1,852 km
1 fermi	1 femtometer (fm)	10-15
1 Angstrom	10-10 m
1 tahun cahaya	9,46 x 105 m
1 parsec	3,26 tahun cahaya	3,09 x 1016

KELAJUAN

1 mil/jam	1,47 foot/s	1,609 km/jam	10,447 m/s
1 km/jam	0,278 m/s	0,621 mil/jam
1 foot/s	0,305 m/s	0,682 mil/jam
1 knot	1,151 mil/jam	0,5144 m/s

ü  Notasi Ilmiah/Pangkat Nilai : Salah satu bahasa fisika adalah angka. Notasi ilmiah digunakan untuk mempermudah penulisan angka yang sangat kecil maupun angka yang sangat besar, cara penulisan hasil pengukuran dalam bentuk 10 berpangkat. (a x 10 ^b)

Contoh :

Notasi desimal biasa	Notasi ilmiah (normalisasi)
300	3×102
4,000	4×103
5,720,000,000	5.72×109
0.0000000061	6.1×10−9

v  Kinematika dalam satu deminsi

ü  Perpindahan : seberapa jauh jarak benda dari titik awal. Perpindahan merupakan besaran vector, sehingga tidak hanya memiliki nilai tetapi juga memiliki arah.

Untuk melihat perbedaan jarak total dan perpindahan, bayangkan seseorang berjalan sejauh 70 m ke arah timur (kanan), kemudian berbalik ke arah barat (kiri) dan berjalan menempuh jarak 30 m. jarak total yang ditempuh adalah 100 m, tetapi perpindahannya adalah …. dari titik awalnya.

ü  Kelajuan/Laju (speed) : jarak yang ditempuh per satuan waktu yang dibutuhkan. Kelajuan hanya mendiskripsikan tentang seberapa cepat suatu benda bergerak pada setiap saat. Sehingga kelajuan merupakan besaran scalar, karena hanya mempunyai nilai tidak memiliki arah.

v = s/t, dengan satuan m/s.

ü  Kecepatan (velocity) : menggambarkan seberapa cepat dan arah gerak benda pada setiap saat. Sehingga kecepatan merupakan besaran vector, karena memiliki nilai dan arah.

v = s/t, dengan satuan m/s.

ü  Percepatan (acceleration) : menggambarkan bagaimana kecepatan dan arah gerak benda berubah terhadap waktu (time interval). Sehingga percepatan merupakan besaran vector, karena memiliki nilai dan arah. Benda yang kecepatannya berubah dikatakan mengalami percepatan.

a = v₂ – v₁ /t₂ - t₁, dengan satuan m/s²

ü  Sumber :

-    Hewitt, Paul G., et al. 2007. Conceptual integrated science (1^st ed). San Fransisco : Pearson Education.

-    Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika (terjemahan, 5^th ed). Jakarta : Erlangga.

-    Young, Hugh D., et al. 2002. Fisika universitas (terjemahan, 5^th ed). Jakarta : Erlangga.