Materu Ajar Besaran Satuan dan Pengukuran.pptx

Materi Fisika Fase Kelas X SMA Negeri 20 Seram Bagian Barat

1. BESARAN, SATUAN, DIMENSI DAN PENGUKURAN Untuk Fisika SMA Dikembangkan Oleh : Remon Lepertery

2. Besaran Definisi Besaran dan Satuan Dan Pembagiannya Besaran : Sesuatu yang dapat diukur, hasilnya dinyatakan dengan angka serta memiliki satuan . Satuan : Standar nilai dari suatu besaran sejenis yang dijadikan pembanding . Berdasarkan Satuan Berdasarkan Nilai dan Arah Besaran Pokok Besaran Turunan Besaran Skalar Besaran Vektor Satuannya telah ditentukan Satuannya > 1 ( dari satuan besaran pokok ) Hanya memiliki nilai Memiliki nilai dan arah Panjang, massa , kuat arus listrik , suhu , waktu , jumlah zat , intensitas cahaya Luas, volume, kecepatan , percepatan , gaya , dll . Semua besaran pokok , energi , daya , luas , volume, dll Kecepatan , percepatan , gaya , momentum, impuls , dll Pembagian Besaran

3. No Besaran Pokok Satuan ( SI ) Dimensi 1 J umlah zat Mol ( mol ) N 2 I ntensitas cahaya Candela ( Cd ) J 3 Wa ktu Sekon ( s ) T 4 Ku at arus Ampere ( A ) I 5 S uhu Kelvin ( K ) θ 6 M assa Kilogram ( Kg ) M 7 P anjang Meter ( m ) L No Besaran Pokok Tambahan Satuan 1 Sudut datar Radian ( Rad ) 2 Sudut ruang Steradian ( Sr ) Besaran Pokok Tips mudah menghafal : J I Wa Ku S M P Dimensi : Huruf Lambang suatu besaran . Besaran yang satuannya sudah ditentukan dan berdiri sendiri tanpa disertai satuan besaran yang lain

4. Besaran Turunan No Besaran Lambang ( Rumus ) Satuan ( SI ) Dimensi 1 Luas A = p x l m 2 L 2 2 Volume V = p x l x t m 3 L 3 3 Massa Jenis ρ = Kg/m 3 L T -3 4 Kecepatan V = m/s L T -1 5 Percepatan a = m/s 2 L T -2 6 Gaya F = m.a N = kg m/s 2 M L T -2 7 Usaha W = F.s J = Nm = kg m 2 /s 2 M L 2 T -2 8 Daya P = W = J/s = kg m 2 / s 3 M L 2 T -3 9 Energi E = mgh = ½ mv 2 Sama dengan usaha 10 Tekanan P = Pa = N/m 2 = kg /ms 2 M L -1 T -2 11 Momentum P = m.v Kg m/s M L T -1 12 Impuls I = F.∆t Sama dengan momentum No Besaran Lambang ( Rumus ) Satuan ( SI ) Dimensi 1 Luas A = p x l m 2 L 2 2 Volume V = p x l x t m 3 L 3 3 Massa Jenis Kg/m 3 L T -3 4 Kecepatan m/s L T -1 5 Percepatan m/s 2 L T -2 6 Gaya F = m.a N = kg m/s 2 M L T -2 7 Usaha W = F.s J = Nm = kg m 2 /s 2 M L 2 T -2 8 Daya W = J/s = kg m 2 / s 3 M L 2 T -3 9 Energi E = mgh = ½ mv 2 Sama dengan usaha 10 Tekanan Pa = N/m 2 = kg /ms 2 M L -1 T -2 11 Momentum P = m.v Kg m/s M L T -1 12 Impuls I = F.∆t Sama dengan momentum Besaran yang satuannya diturunkan dari satuan besaran pokok

5. Cara M enentukan D imensi D ari S uatu B esaran T urunan Contoh Soal 1. Tentukan dimensi dari gaya ! Rumus : F = m.a Satuan penyusun : kg. m/s 2 Dimensi : M.L.T -2 2. Tentukan dimensi dari usaha ! Rumus : W = F.s = m.a.s Satuan penyusun : kg. m/s 2 . m = kg. m 2 . s -2 Dimensi : M.L 2 .T -2 Rumus Satuan Dimensi

6. SAATNYA BERLATIH,… SEMANGAT BELAJAR !!!

7. Dari sistem besaran berikut ini , yang termasuk besaran pokok dalam sistem SI adalah .... berat muatan listrik volume suhu kecepatan 2. Besaran-besaran berikut ini yang merupakan besaran turunan adalah .... gaya , kecepatan , dan panjang berat , daya , dan waktu massa , waktu , dan percepatan berat , energi , dan massa tekanan , gaya , dan berat 3. Jika M dimensi massa , L dimensi panjang , dan T dimensi waktu , dimensi tekanan adalah .... [M] [L] [T] -2 [M] [L] -1 [T] -2 [M] [L] 2 [T] -3 [M] [L] –2 [T] –2 [M] [L] –3 [T] –2 Latihan Soal

8. 5. Lintasan sebuah partikel dinyatakan dengan : x = A + Bt + Ct 2 . Dalam rumus itu x menunjukan tempat kedudukan dalam cm, t waktu dalam sekon, A, B , dan C masing-masing merupakan konstanta. Satuan C adalah .... cm/s cm/s 2 cms s/cm cm 6. Massa jenis air dalam sistem CGS (cm - gram - sekon ) adalah 1 g/cm 3 . Jika massa jenis ini dikonversikan ke sistem internasional (SI) maka nilainya adalah 10 -3 kg/mm 3 10 -1 kg/mm 3 1 kg/m 3 10 kg/m 3 10 3 kg/m 3   Latihan Soal

9. Angka Penting

10. Apa itu Angka Penting Intro: Apa yang diperoleh dari kegiatan mengukur ? Apakah tepat mengukur jarak antara dua kota menggunakan penggaris ? Atau mengukur tebal rambut menggunakan meteran ? Angka Penting adalah : Angka yang dalam istilah asing disebut   Significant Figures   adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran . Terdiri atas angka pasti dan 1 angka taksiran . Misal : Panjang meja belajar diukur menggunakan meteran adalah 90,2 5 cm. Angka 9, 0, dan 2 adalah angka pasti . Sedangkan 5 adalah angka taksiran , atau perkiraan .

11. Aturan-Aturan Angka Penting Semua angka bukan nol adalah angka penting Contoh: 123,45 cm → mengandung 5 AP (angka penting) A ngka nol yang terletak di antara angka bukan nol termasuk angka penting Contoh: 10,05 cm → mengandung 4 AP (angka penting) Semua angka nol desimal , yang terletak di sebelah kiri angka bukan nol , bukan angka penting Contoh: 0,0035 m → mengandung 2 AP (angka penting) Contoh: 0,0035 m → mengandung 2 AP (angka penting) 4. Angka nol di kanan angka bukan nol harus diberikan tanda khusus Contoh : 45 000  3 AP  4,50 × 10 5 520 00  4 AP  5,200 × 10 5 1200.  4 AP  1,200 × 10 3 Untuk bilangan desimal , semuanya adalah angka penting 12,0  3AP 12,3400  6AP   Jika tidak ada tanda khususnya , maka banyak angka pentingnya relatif / bergantung jenis alat ukurnya . 200  bisa 3AP/ 2AP/ 1 AP 35000  bisa 5AP/ 4AP/ 3 AP/ 2AP

12. Aturan-Aturan Angka Penting Angka nol di belakang angka bukan nol dapat ditulis dalam format notasi ilmiah Format notasi ilmiah a : angka penting yang memenuhi 1 ≤ a < 10 n : orde Contoh : 12500 = 1,25 × 10 4 : 125 0 = 1,250 × 10 4 : 0,003 = 3 × 10 -3 Contoh : 450000  3 AP  4,50 × 10 5 520000  4 AP  5,200 × 10 5 Notasi ilmiah umumnya digunakan untuk menulis bilangan yang terlalu kecil / terlalu besar Contoh : 5 0 3 0 000 000 000  5,03 × 10 12 0,000 0000 000 27  2,7 × 10 -10  

13. Aturan-Aturan Angka Penting Aturan Operasi Aljabar Angka penting Aturan Penjumlahan/ Pengurangan Angka taksiran paling kiri dari bilangan hasil penjumlahan/ pengurangan dijadikan patokan jumlah angka penting terakhir 234 5 321,0 5 266 6 ,0 5   ditulis menjadi 266 6 (4 AP) Aturan Perkalian/ Pembagian Jumlah angka penting hasil perkalian/ pembagian harus sama banyak dengan bilangan (dalam operasi perkalian/ pembagian) yang jumlah AP-nya paling sedikit. 45,005  memiliki (5 AP) 0,32  memiliki ( 2 AP) 14,4016 ditulis menjadi 14 (2 AP) + ×

14. Aturan-Aturan Angka Penting Aturan Pangkat Kuadrat /Akar Kuadrat Angka Penting Jumlah angka penting hasil pangkat kuadrat/ akar kuadrat harus sama dengan bilangan asalnya. 12 2 = 144 → ditulis menjadi 1,4 × 10 2 (2 AP) = 13 → ditulis menjadi 13, (3 AP) Aturan Pembulatan Angka Penting Angka yang > 5 dibulatkan, dengan menambahkan 1 pada bilangan sebelah kirinya 123,57 → ditulis dalam 4AP menjadi 123,6   Angka yang < 5 dihilangkan, (tanpa menambahkan 1 pada bilangan sebelah kirinya) 123,544 → ditulis dalam 4AP menjadi 123,5    

15. Awalan Dalam Fisika

16. Awalan Dalam Fisika Konversi satuan 1 m = 100 cm = 1000 mm = 10 6 μ m = 10 9 nm = 10 10 A = 10 12 pm = 10 15 fm 1 Kg = 10 3 gr = 10 6 mg 1 A = 10 3 mA = 10 6 µA Contoh soal : Tentukan konversi dari : 250 mg = ……………… Mg 650 mm = ……………… μ m 64000 nm = ……………… m 5000 Ǻ = ……………… m 0,000 000 000 16 gr = ……………… μ g 6500 000 000 W = ……………… MW 0,004 cm = ……………… nm 1200 000 000 000 Kg = Gg

17. SAATNYA BERLATIH,… SEMANGAT BELAJAR !!!

18. Hasil pengukuran beberapa besaran disajikan pada tabel beikut! Pernyataan manakah yang tidak benar Bilangan Banyak Angka Penting Banyak Angka Desimal A. 0,010 2 3 B. 0,000461 3 6 C. 12,50 3 2 D. 2,000 4 3 E. 125,00 5 2 Massa benda A,B, dan C yang diukur dengan neraca berbeda menghasilkan bacaan masing-masing 34 kg; 57,2 kg; dan 65,75 kg. Tentukan massa total ketiga benda tersebut . . . . 156,950 kg 156,95 kg 156,9 kg 157,0 kg 157 kg Latihan Soal Angka penting

19. 3. Hasil pengukuran panjang dan lebar suatu lantai adalah 12,61 m dan 5,2 m. Menurut aturan angka penting, luas lantai tesebut adalah . . . . 65 m 2 65, 5 m 2 65, 572 m 2 65, 6 m 2 66 m 2 4. Sebuah zat cair ditimbang massanya sebesar 457 g. Sedangkan volumenya sebesar 25 ml. Massa jenis zat cair tersebut adalah . . . 18,28 g/ml 18,3 g/ml 18,0 g/ml 18 g/ml 19 g/ml

20. Ketidakpastian bergantung pada alat ukur Pengukuran tunggal Pengukuran B erulang Dilakukan berulang Ketidakpastian menggunakan standart deviasi PENGUKURAN : Adalah kegiatan m embandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis Dilakukan sekali Ketidakpastian adalah faktor kesalahan dalam pengukuran , nilainya dipengaruhi oleh ketelitian alat ukur dan kecermatan dalam pengukuran .

21. Beberapa contoh alat ukur dan fungsinya Neraca Ohaus Mistar Jangka Sorong Mikrometer sekrup Stop watch Termometer AVO meter Lux meter

22. MEMBACA NILAI HASIL PENGUKURAN PADA ALAT UKUR PANJANG

23. 1. Mistar 2,5 cm Nilai Skala Terkecil ( nst ) = 1 mm = 0,1 cm

24. 1. Mistar L = 2,3 cm

25. 2. Jangka Sorong

26. Dua jenis skala Jangka Sorong Nilai Skala Terkecil ( nst ) Nst = 0,1 mm = 0,01 cm Nilai Skala Terkecil ( nst ) Nst = 0,05 mm = 0,005 cm

27. 2. Jangka sorong ( skala 0,1 mm = 0,01 cm)

28. 2. Jangka sorong ( skala 0,05 mm = 0,005 cm) Skala Nonius (SN) = 15 x 0,005 cm = 0,075 cm Skala Utama (SU) = 2,6 cm Hasil Pengukuran = SU + SN = 2,6 cm + 0,075 cm = 2,675 cm

29. 2. Jangka Sorong

30. 3. Mikrometer Sekrup Nilai Skala Terkecil ( nst ) = 0,01 mm

31. Mikrometer Sekrup 4,17 mm Skala Nonius (SN) = 17 x 0,01 mm = 0,17 mm Skala Utama (SU) = 4,0 mm Hasil Pengukuran = SU + SN = 4,0 mm + 0,17 mm = 4,17 mm

32. Mikrometer Sekrup (0,01 mm)

33. Pengukuran Laporan bilangan hasil pengukuran dituliskan sebagai :   = N ilai yang dilaporkan = A ngka dari hasil pengukuran = N ilai kesalahan / ketidakpastian Disebut juga ketidakpastian mutlak .   Pengukuran Tunggal Ketidakpastian ( Mutlak ) ( Δ X ) Pada Pengukuran Tunggal     nst = nilai skala terkecil dari alat ukur yang digunakan.  

34. 1. Mistar (0,1 cm) x = 2,55 cm  x = = 0,05 cm   ( x +  x ) cm = (2,55 + 0,05) cm Skala terkecil = 0,1 cm

35. 2. Jangka sorong ( skala 0,1 mm = 0,01 cm)  L = = 0,005 cm   Skala terkecil ( nst ) = 0,01 cm Hasil pengukuran dilaporkan sebagai L = (2,27 ± 0,005 ) cm

36. Skala Nonius (SN) = 6 x 0,005 cm = 0,030 cm Skala Utama (SU) = 3,1 cm Hasil Pengukuran = SU + SN = 3,1 cm + 0,030 cm = 3,130 cm  L = = 0,0025 cm  0,003 cm   Skala terkecil ( nst ) = 0,005 cm Hasil pengukuran dilaporkan sebagai L = ( 3 , 130 ± 0,00 3 ) cm 2. Jangka sorong ( skala 0,05 mm = 0,005 cm)

37. Mikrometer Sekrup Skala Nonius (SN) = 17 x 0,01 mm = 0,17 mm Skala Utama (SU) = 4,0 mm Hasil Pengukuran = SU + SN = 4,0 mm + 0,17 mm = 4,17 mm  L = = 0,005 mm   Skala terkecil ( nst ) = 0,01 mm Hasil pengukuran dilaporkan sebagai L = ( 4 , 170 ± 0,00 5 ) m m

38. Melaporkan Hasil Pengukuran Berulang X = x̅ ± x   x̅ : rata-rata hasil pengukuran x : Simpangan baku   x̅ =     Ketidapastian Relatif (KR) Berkaitan dengan tingkat Ketelitian ( akurasi )     KR ± 10%  berhak atas 2 AP KR ± 1%  berhak atas 3 AP KR ± 0.1%  berhak atas 4 AP  

39. Percobaan ke- x i (cm) x i 2 (cm) 1 30,2 912,04 2 30,4 924,16 3 30,2 912,04 4 30,5 930,25 5 30,3 918,09 n = 5 Σ x i = 151,6 Σ x i 2 =4596,58 x̅ =   δ x = = = = . 0,29 = 0,058 cm = 0,06 cm   3. Panjang sebuah buku diukur menggunakan mistar sebanyak 5 kali dengan menghasilkan data sebagai berikut : 30,2 cm ; 30,4 cm; 30,2 cm; 30,5 cm; 30,3 cm . Laporkan hasil pengukuran berulang tersebut berikut ketidakpastiannya !

40. 3. Panjang sebuah buku diukur menggunakan mistar sebanyak 5 kali dengan menghasilkan data sebagai berikut : 30,2 cm ; 30,4 cm; 30,2 cm; 30,5 cm; 30,3 cm . Laporkan hasil pengukuran berulang tersebut berikut ketidakpastiannya ! x̅ = δ x = 0,058 cm   Laporan hasil pengukuran : X = (30,32 ± 0,0 6 ) cm  4AP  

41. Ketelitian ( akurasi ) : tingkat pendekatan nilai hasil pengukuran terhadap nilai benar  berkaitan dengan KR. Ketepatan ( presisi ) : kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil pengukuran yang sama pada pengukuran berulang  berkaitan dengan ketidakpastian mutlak ( ) Ketidakpastian Dari Persamaan   Aspek-Aspek Pengukuran Bentuk Persamaan Ketidakpastian Bentuk Persamaan Ketidakpastian

42. Contoh Soal: Arus yang melalui Sebuah resistor dengan hambatan listrik (100,0 0,2) Ω adalah = (2,00 0,01 A). Dengan menggunakan persamaan daya , tentukan hasil pelaporan perhitungan daya ( )beserta ketidak pastiannya ( )  

43. SAATNYA BERLATIH,… SEMANGAT BELAJAR !!!

44. Di bawah ini adalah pengukuran panjang benda dengan menggunakan jangka sorong. Hasil pengukuran ini sebaiknya dilaporkan sebagai (0,27 0,01) cm (0,25 0,01) cm (0,27 0,005) cm (0,25 0,005) cm (0,25 0,001) cm   2. Hasil pembacaan mikrometer sekrup di bawah ini adalah . . . . mm 4,19 4,20 4,29 5,19 5,90 PENGUKURAN

45. 3. Pada pengukuran benda dengan neraca ohauss , kedudukan skala diperlihatkan gambar berikut Hasil pengukuran benda tersebut adalah…. A. 330 g r am B. 334 gram C. 343 gram D. 430 gram E. 433 gram