FISIKA DASAR

Silabi

Tujuan Instruksional Umum (TIU)

Tujuan Instruksional Khusus (TIK)

TUJUAN UMUM

Memberikan konsep-konsep dan prinsip-prinsip dasar fisika yang diperlukan untuk belajar fisika lebih lanjut atau ilmu pengetahuan lainnya.

Memberikan ketrampilan dalam penyelesaian persoalan fisika dasar terutama dalam pemakaian kalkulus dasar sebagai alat bantu.

PENYAJIAN

Disajikan dalam 3 sks kuliah + 1 sks praktikum

Setiap semester minimal diselenggarakan 14 minggu kuliah + 12 unit praktikum

SILABI FISIKA DASAR• Fisika dan pengukuran • Gerak dalam satu dan dua dimensi • Hukum-hukum Newton tentang gerak dan pemakaiannya,

Usaha dan Energi, Momentum linear dan tumbukan, Rotasi benda tegar terhadap sumbu tetap, Momentum sudut dan momen gaya, Kesetimbangan benda tegar,

• Hukum gravitasi semesta, • Mekanika fluida dan zat padat• Getaran selaras, Gerak gelombang, Gelombang bunyi,

Superposisi dan gelombang berdiri• Suhu, Pemuaian dan gas ideal, Panas dan hukum

termodinamika I, Teori kinetik gas, Mesin panas, Entropi dan hukum termodinamika II

BUKU ACUAN

Halliday, Resnick, “ FISIKA JILID 1”, 3th Ed.; Erlangga, 1999

Nolan, Peter J., 1993, “Fundamentals of College Physics, Wm. C. Brown Publisher, Melbourne, Australia.

Giancoli, Douglas C, “Physics for Scientist and Engineers”, 2nd Ed., Prentice Hall, 1988.

Ohanian, Hans C., “Physics”, 2nd Ed, Norton, 1989.

Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi.

Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).

Apakah Fisika Itu ?

Fisika

Klasik Kuantum(sebelum 1920) (setelah 1920)

•Posisi dan Momentum partikel dapatditetapkan secara tepat

•ruang dan waktu merupakan dua hal yang terpisah

•Ketidak pastian Posisi dan Momentum partikel

•ruang dan waktu merupakan satu kesatuan

Hukum Newton

Dualisme Gelombang-Partikel

BESARAN FISIKA DAN

SISTEM SATUAN

Model

PengamatanPeristiwa Alam

Eksperimen

Pengukuran Besaran FisikaApakah yang diukur ?

Pengukuran

Kuantitas(Hasil Pengukuran)

Alat Ukur

Penyajian

Harga Satuan

Standar ukuran Sistem satuan

KalibrasiSistem Matrik SI

Besaran Fisika

Konseptual

Matematis

Besaran Pokok

Besaran Turunan

Besaran Skalar

Besaran Vektor

: besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran

: Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok

: hanya memiliki nilai

: memiliki nilai dan arah

Besaran Pokok(dalam SI)

Massa

Panjang

Waktu

Arus listrik

Suhu

Jumlah Zat

Intensitas

Satuan(dalam SI)

kilogram (kg)

meter (m)

sekon (s)

ampere (A)

kelvin (K)

mole (mol)

kandela (cd)

SISTEM MATRIK DALAM SI

Faktor Awalan Simbol

1018 exa- E

1015 peta- P

1012 tera- T

109 giga- G

106 mega- M

103 kilo- k

102 hekto- h

101 deka- da

Faktor Awalan Simbol

10-1 desi- d

10-2 senti- c

10-3 mili- m

10-6 mikro-

10-9 nano- n

10-12 piko- p

10-15 femto- f

10-18 ato- a

Definisi standar besaran pokok

Panjang - meter :Panjang - meter : Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang

dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.

Massa - kilogram :Massa - kilogram : Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan

tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.tinggi 39 mm dan diameter 39 mm.

Waktu - sekonWaktu - sekon Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi

yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar

(ground state).(ground state).

BESARAN TURUNANContoh :

Kecepatan• pergeseran yang dilakukan persatuan waktu

• satuan : meter per sekon (ms-1)

Percepatan• perubahan kecepatan per satuan waktu

• satuan : meter per sekon kuadrat (ms-2)

Gaya• massa kali percepatan

• satuan : newton (N) = kg m s-2

DIMENSIDimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan.

Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah “panjang”.

Besaran Pokok

SimbolDimensi

Massa M

Panjang L

Waktu T

Arus listrik I

Besaran Pokok

SimbolDimensi

Suhu

Jumlah Zat N

Intensitas J

ANALISA DIMENSI

Suatu besaran dapat dijumlahkan atau Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama.sama.

Setiap suku dalam persamaan fisika harus Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.memiliki dimensi yang sama.

CONTOH :Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumusberikut ini :

yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengansatuan panjang per kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa per-samaan ini secara dimensional benar !

T lg2

Jawab :

Dimensi perioda [T] : T

Dimensi panjang tali [l] : LDimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2

: tak berdimensi

2LTL

T

T