PENDAHULUAN Pertemuan 1-2

Matakuliah : K0635 - FISIKATahun : 2007

Bina Nusantara

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, … 3

Bina Nusantara

2. SATUANSatuan 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 : gram ( gr )Waktu : detik ( s )

Panjang : centimeter ( cm )Gaya : dyne

BE : Massa : slugWaktu : detik ( s )

Panjang : feet ( ft )Gaya : pound ( lb ) 4

Bina Nusantara

Beberapa konversi dari satuan di atas :

1 kg = 103 gr = 6,852x10-2 slug

1 slug = 14,59 kg

1 m = 102 cm = 3,281 ft = 6,214x10-4 mil1 mil = 1609 m = 5280 ft1 ft = 0,3048 m

1 N = 1 kg.m/s2 = 105 dyne = 0,2248 lb

Bina Nusantara

DIMENSI

Dimensi dasar : Dimensi panjang L Dimensi massa M Dimensi waktu T

Dimensi turunan : Dimensi kecepatan LT-1

Dimensi gaya MLT-2

Bina Nusantara

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 ( ) atau diberi garis lurus kecil ( ) 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

A

A

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 :

3.5. Komponen Vektor

Setiap vektor dapat diuraikan atas komponen-komponennya sesuai dengan sistem koordinat yang digunakan . Dalam pembahasan disini hanya akan ditinjau vektor dalam sistem koordinat kartesian.

A

A u

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 :

Selanjutnya Vektor dapat dinyatakan dalam komponen- komponennya, yaitu :

y Aj Ai A

x

2A 2A YX A X

YAA

θ Tan

Bina Nusantara

3.6. Penjumlahan Veltor Secara AnalitisMisalkan vektor merupakan penjumlahan dari dua

buah vektor dan , yaitu :

Dua buah vektor, seperti dan + akan sama, hanya jika komponen-komponen yang sesuai adalah sama , artinya:CX = AX + BX dan CY = AY + BY

Maka : Untuk tiga dimensi :

C

A

B

B A C

C

AB

)B(A j)B(A i B A C yyxx

)zBz(Ak )B(A j)B(A i B A C yyxx