Fisika Teknik Sipil Topik: Besaran dan Satuan Dosen Pengampu: Eleonora V.P Beyan, S.Ars., M.Ars.
Tujuan Pembelajaran Mahasiswa mampu: 1. Menjelaskan pengertian besaran dan satuan. 2. Membedakan besaran pokok dan besaran turunan. 3. Menjelaskan konsep dimensi fisika. 4. Melakukan konversi satuan. 5. Menerapkan konsep besaran & satuan dalam perhitungan teknik sipil.
Kontrak Perkuliahan Komponen Penilaian : • Presensi & Keaktifan : 20% • Tugas : 20% • UTS: 20% • UAS: 40% Catatan : - Kehadiran minimal 75% untuk ikut UAS. - Tugas dikumpulkan tepat waktu . - Keaktifan diskusi dihargai .
Pendahuluan Fisika adalah ilmu dasar yang menjadi fondasi untuk teknik sipil. - Memahami fenomena alam: gaya, energi, tekanan, aliran air. - Pentingnya satuan: mencegah kesalahan dalam desain & perhitungan. Contoh: Salah satuan panjang dapat menyebabkan jembatan gagal konstruksi.
Besaran dan Satuan • Besaran: sesuatu yang dapat diukur & dinyatakan dengan angka. Contoh: panjang, massa, waktu. • Satuan: standar yang digunakan untuk menyatakan hasil pengukuran. Contoh: meter (m), kilogram (kg), sekon (s). Hasil pengukuran tidak bermakna tanpa satuan.
Sistem Satuan 1. Sistem Internasional (SI) → digunakan di seluruh dunia. - Panjang: meter (m) - Massa: kilogram (kg) - Waktu: sekon (s) 2. Sistem Imperial (British) → masih dipakai di negara tertentu. - Panjang: foot, inch - Massa: pound (lb) Wajib konsisten menggunakan satu sistem dalam proyek.
Besaran Pokok Contoh Besaran Pokok dalam SI: - Panjang (meter, m) - Massa (kilogram, kg) - Waktu (sekon, s) - Arus listrik (ampere, A) - Suhu (kelvin, K) - Jumlah zat (mol) - Intensitas cahaya (candela, cd)
Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok melalui persamaan. Contoh: - Luas (m²) = Panjang × Panjang - Volume (m³) = Panjang × Luas - Kecepatan (m/s) = Panjang ÷ Waktu - Tekanan (Pa) = Gaya ÷ Luas
Dimensi Fisika Dimensi menyatakan suatu besaran dalam bentuk besaran pokok. Contoh: - Kecepatan → [L][T]⁻¹ - Gaya → [M][L][T]⁻² Manfaat: - Mengecek kebenaran persamaan fisika. - Memahami hubungan antar besaran.
Konversi Satuan Beberapa konversi umum: - 1 inch = 2,54 cm - 1 foot = 0,3048 m - 1 psi = 6894,76 Pa - 1 ton = 1000 kg Contoh: 10 ft → m = 10 × 0,3048 = 3,048 m
Latihan Soal 1 1. Ubah 25 ft menjadi meter. 2. Ubah 15 psi menjadi Pascal. 3. Ubah 120 inch menjadi cm. Tips: gunakan faktor konversi yang tepat.
Alat Ukur Alat ukur yang sering digunakan: - Panjang: mistar, meteran, vernier caliper. - Massa: timbangan digital. - Waktu: stopwatch. - Teknik sipil: total station, theodolite, flowmeter.
Latihan Soal 2 Tentukan dimensi dari: 1. Kecepatan. 2. Tekanan. 3. Energi. Ingat: gunakan besaran pokok [M], [L], [T].
Penerapan di Teknik Sipil: Volume Beton Menghitung volume kolom: Ukuran kolom: 0,3 m × 0,3 m × 3,5 m V = p × l × t V = 0,3 × 0,3 × 3,5 = 0,315 m³ Digunakan untuk menghitung kebutuhan semen, pasir, kerikil.
Penerapan di Teknik Sipil: Tekanan Air Menghitung tekanan air: P = ρ g h ρ = 1000 kg/m³, g = 9,81 m/s², h = 10 m P = 1000 × 9,81 × 10 = 98.100 Pa Penting untuk menentukan kekuatan struktur bendungan.
Penutup • Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur. • Satuan memastikan hasil pengukuran seragam. • Teknik sipil membutuhkan ketelitian dan konsistensi satuan. • Aplikasi nyata: volume beton, debit air, tekanan bendungan. “Struktur yang kokoh dimulai dari perhitungan yang akurat.”