Materi Fisika Teknik Pendahuluan Pengukuran

Materi tentang pengukuran

1. Fisika Teknik
Program Studi S1 Teknik Sipil
Departemen Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNDIP
PENDAHULUAN

2. Capaian Pembelajaran Mata Kuliah
•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.

3. Materi
1. Besaran, Satuan dan Pengukuran
2. Vektor
3.Kinematika
4.Dinamika
5.Usaha dan Energi
6.Momentum
7.Elastisitas
8.Osilasi/getaran
9.Gelombang
10.Gravitasi
11.Benda Tegar
12.Fluida
13.Kalor

4. BUKU ACUAN
1.Serway, Reymond A, “ Physics for Scientist and
Engineers with Modern Physics”, 2
nd
Ed.; Saunders,
1986
2.Nolan, Peter J., 1993, “Fundamentals of College
Physics, Wm. C. Brown Publisher, Melbourne, Australia.
3.Giancoli, Douglas C, “Physics for Scientist and
Engineers”, 2
nd
Ed., Prentice Hall, 1988.
4.Ohanian, Hans C., “Physics”, 2
nd
Ed, Norton, 1989.
5.Mikhrojudin Abdullah, Fisika Dasar I, ITB

5. Kriteria penilaian


Komponen Nilai:
a. Ujian Mid : 25 %
b. Ujian Akhir : 25 %
c. Partisipasi aktif : 50 %

6. Sistem Pengukuran
Fisika: ilmu yang mempelajari tentang:
1. benda-benda di alam
2. gejala / fenomena fisis
3. Kejadian yang berlaku di alam

Kajian dalam fisika banyak melibatkan pengukuran besaran-
besaran fisika
Mengukur besaran benda : membandingkan besaran benda
tersebut dengan besaran standart yang telah didefinisikan.

7. Besaran, Satuan dan Dimensi
Besaran : keadaan dan sifat –sifat benda yang dapat diukur.
contoh: panjang, gaya, volume dan lain-lain
Satuan ialah ukuran pembanding yang telah diperjanjikan terlebih
dahulu. Misalnya meter, kilogram, detik, hari, minggu, atmosfir,
newton dan sebagainya.
Besaran dan juga satuan dibagi menjadi 3 macam, yaitu besaran
(satuan) dasar, besaran (satuan) turunan, dan besaran (satuan)
pelengkap.
Besaran dasar ialah besaran yang merupakan dasar dari besaran-
besaran lain. Artinya besaran-besaran yang lain dapat disusun dari
atau dikembalikan pada besaran dasar.
Besaran pelengkap bersifat sebagai pelengkap saja. Artinya bila
diperlukan boleh diadakan dan bila tak diperlukan boleh
ditiadakan..
Besaran turunan ialah semua besaran lain yang tidak termasuk
dalam besaran dasar ataupun besaran pelengkap.
Dimensi suatu besaran ialah pengertian yang menyatakan
bagaimana besaran itu tersusun dari besaran-besaran

8. Besaran Dasar Satuan Dasar
Nama Lambang Nama lambang Dimensi
1.Panjang
2.Massa
3.waktu
4.arus listrik
5.suhu termodinamik
6.kuat cahaya
7.kuantitas Zat
l
m
t
i,I
S,T
I
N
Meter
Kilogram
Detik atau sekon
Ampere
Kelvin
Kandela
Mole
m
kg
s
A
K
Cd
mol
L
M
T
I

J
N
Sistem satuan SI (Sistem Internasional)

9. Besaran Pelengkap
Besaran Pelengkap Satuan Pelengkap
Nama Lambang Nama lamban
g
Dimensi

1.Sudut Bidang
2.Sudut ruang


Radian
Storadian
rad
sr



10. Pencatatan hasil pengukuran

•Sekala terkecil
(Skala terkecil adalah nilai atau hitungan
antara dua gores skala bertetangga).

•Pembacaan ukuran yang kurang dari
skala terkecil merupakan taksiran, dan
sangat berpeluang memunculkan
ketidakpastian

11. •Sumber utama yang menimbulkan
ketidakpastian pengukuran:
–Ketidakpastian Sistematik
•Ketidakpastian Alat
•Kesalahan Nol
•Waktu Respon Yang Tidak Tepat
•Kondisi Yang Tidak Sesuai
–Ketidakpastian Random
•Fluktuasi pada besaran listrik.
•Getaran landasan.
•Radiasi latar belakang.

12. –Ketidakpastian Pengamatan

13. •Angka-angka hasil pengukuran yang terdiri dari
angka pasti dan angka taksiran disebut angka
penting.
11,46
Angka taksiran
Pada gambar tersebut, tampak bahwa ujung benda terletak diantara
angka 11,4 cm dan 11,5 cm. Sehingga, kita akan menyatakan bahwa
panjang benda yang mendekati kebenaran adalah 11,46 cm. angka
terakhir, yakni angka 6 adalah angka perkiraan (taksiran), karena angka
ini tidak terbaca pada skala mistar.

14. Angka penting
Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran
disebut angka penting, terdiri dari angka-angka pasti
dan satu angka terakhir yang di taksir.
Semua angka bukan nol adalah angka penting
24,756 (5 angka penting)

Semua angka nol yang terletak diantara angka-angka
bukan nol adalah angka penting
46000,4007 (9 angka penting)

Semua angka nol yang terletak dibelakang angka
bukan nol yang terakhir, tetapi terletak di depan tanda
desimal adalah adalah angka penting.
30000, (5 angka penting)

15. Angka nol yang terletak dibelakang angka bukan nol
yang terakhir dan dibelakang tanda desimal adalah
angka penting
32,80000 (7 angka penting)

Angka nol yang terletak dibelakang angka bukan nol
yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah
angka tidak penting
7400000 (2 angka penting)

Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol
yang pertama adalah angka tidak penting
0,0000261 (3 angka penting)

16. Contoh: 2,50 memiliki 3 angka penting
16,00 memiliki 4 angka penting.
207 memiliki 3 angka penting
10,50 memiliki 4 angka penting

a.1,654
b.0,00437
c.64.000
d.1,20
e.0,1134
Latihan soal

17. Perhitungan dengan Angka Penting
a.Penjumlahan dan Pengurangan
hasil penjumlahan atau pengurangan tersebut memiliki
ketelitian sama dengan ketelitian angka-angka yang
paling tidak teliti.

b. Perkalian dan Pembagian
Jumlah angka penting pada hasil operasi pembagian
atau perkalian tersebut paling banyak sama dengan
jumlah angka penting terkecil dari bilangan-bilangan
yang dioperasikan.

18. Aturan pada operasi angka penting
Hasil operasi penjumlahan dan pengurangan dengan angka-
angka penting hanya boleh terdapat satuan angka taksiran
saja
Untuk penambahan atau pengurangan perhatikan angka
penting yang paling sedikit
Angka penting pada hasil perkalian dan pembagian sama
banyaknya dengan angka penting yang paling sedikit

19. Dalam penghitungan matematis, hasil dari 2,4 x 1,11 =
2,664
Pada penghitungan perkalian dan pembagian pada angka
penting, hasil akhirnya harus selalu melihat kepada “jumlah
angka penting yang paling sedikit”.
Pada kasus tadi, jumlah angka penting paling sedikit ada
pada 2,4 (dua angka penting), sehingga, hasil dari
penghitungan tersebut juga harus mempunyai 2 angka
penting.
Alhasil:
2,4 x 1,11 = 2,6

Contoh lain:
0,007 x 0,12 = 0,001 (karena yang angka penting paling kecil
adalah 1 angka penting, yaitu dari 0,007)
perkalian dan pembagian

20. Dimensi suatu besaran

Dimensi merupakan salah satu bentuk deskripsi suatu besaran
misalnya: panjang memiliki dimensi [L], massa [M], dan waktu
[T].
Besaran fisis apapun bila memiliki dimensi sama berarti
mendeskripsikan kuantitas fisis yang sama.

Contoh: energi potensial, energi kinetik, dan energi mekanik.
Karena ketiganya mendeskripsikan kuantitas fisis yang sama, yaitu
energi maka dimensi ketiga jenis energi tersebut juga sama, yaitu

[M][L
2
]/[T
2
] atau [M][L
2
][T
-2
].

21. Contoh: energi potensial, energi kinetik, dan energi mekanik.

Karena ketiganya mendeskripsikan kuantitas fisis yang
sama, yaitu energi, maka dimensi ketiga jenis energi
tersebut juga sama, yaitu

[M][L
2
]/[T
2
] atau [M][L
2
][T
-2
].

22. contoh:
1.0,007 + 0,12 = 0,13
2.14,211 – 2,10 = 12,1
3.9,0 – 6,21 = 2,8
4.15 – 11,02 = 4,0
5.2,8 + 3,42 = 6,2
6.


��,�±�,� ??????????????????�,��±�,�????????????
≈(��,�??????�,��±��,�??????�,�±�,�??????�,��)????????????
�

≈(���±�) ????????????
�

23. 1.Tuliskan jumlah angka penting dari bilangan berikut:
a. 0,00456
b. 5,060
c. 6,02 × 10²³
2.Nyatakan hasil perhitungan berikut dalam angka penting
yang benar:
12,35+6,4
3.Tentukan jumlah angka penting dari hasil pengukuran
berikut:
a. 0,000300
b. 3,500 × 10⁻²
c. 7,89
4.Nyatakan hasil perkalian berikut dengan angka penting
yang tepat:
3,26×1,5
5.itung hasil pembagian berikut dengan aturan angka
penting:
12,0
3,0

Soal Latihan

24. 6.Tuliskan hasil pengurangan berikut dengan aturan angka
penting:
45,67–0,8
7.Tentukan hasil perkalian berikut:
0,00456×2300
8.Suatu benda memiliki panjang 12,36 cm dan lebar 4,2 cm.
Tentukan luasnya dengan angka penting yang benar.
9.Suatu mobil menempuh jarak 125,6 km dalam waktu 2,3
jam. Hitung kecepatan rata-rata mobil dalam angka penting
yang tepat.