FISIKA MATERI BESARAN DAN DIMENSI
Pengertian Besaran dan Satuan Fisika
Besaran didefinisikan sebagai sesuatu yang dapat diukur dengan alat ukur tertentu dan dinyatakan dalam angka (nilai) serta memiliki satuan. Ketika kita pergi ke pasar membeli barang atau bahan misalnya membeli beras 10 kilogram (kg). Beras merupakan benda atau barang yang dijualbelikan di pasar dan beras ini dikataka besaran pasar. Angka 10 merupakan nilai yang terukur menggunakan alat ukur berupa timbangan. Sedangkan kg merupakan satuan dari besaran yang digunakan, namun jika salah penyebutan tiap besaran akan menimbulkan kebinggungan misalnya Asri membeli beras 10 butir, telur 2,5 butir, minyak goreng 3 tetes. Jadi satuan merupakan pembanding dalam suatu pengukuran.
Dalam kehidupan sehari-hari, hal-hal atau peristiwa tidak bisa dinyatakan dalam besaran Fisika karena belum tentu dapat diukur. Misalnya nilai rasa manis tidak bisa dinyatakan dalam nilai angka dan belum ada alat ukurnya, hanya sebatas terasa manis, kurang manis, manis, manis sekali atau tidak manis.
Dalam Fisika, besaran dibedakan menjadi dua macam yaitu berdasarkan satuan dan berdasarkan nilai maupun arahnya. Berdasarkan satuannya, besaran fisika dibagi menjadi dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Sedangkan besaran berdasarkan besar nilai dan memiliki arah, besaran dibagi menjadi dua yaitu besaran vektor, besaran tensor, dan besaran skalar.
Besaran pokok merupakan besaran yang menjadi dasar besaran lain dan telah didefinisikan lebih dulu. Besaran pokok meliputi tujuh besaran yaitu panjang (satuan meter m), massa (satuan kilogram kg), waktu (satuan sekon s), suhu (satuan Kelvin K), kuat arus (satuan Ampere A), intensitas cahata (satuan Candela cd), dan jumlah zat (satuan Mol mol).
Besaran turunan merupakan besaran yang disusun atau diturunkan dari besaran pokok baik dari satu besaran atau gabungan dari beberapa besaran. Contoh dari besaran turunan misalnya luas, kecepatan, percepatan, volume, berat, gaya, usaha, daya, massa jenis, momentum, impuls. Cara menentukan besaran turunan tersusun dari besaran pokok dengan cara memperhatikan satuannya.
a. Luas merupakan perkalian panjang dan lebar
Luas = panjang x lebar
= m x m = m²
Jika dilihat satuan m² berupa meter m maka luas diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang.
b. Volume merupakan perkalian dari panjang, lebar, dan tinggi.
Volume = panjang x lebar x tinggi
= m x m x m = m³
Jika dilihat satuan m³ berupa meter m maka volume diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang.
c. Kecepatan merupakan hasil bagi dari perpindahan (jarak) dan waktu.
Kecepatan = perpindahan : waktu
= m : s = m/s
Jika dilihat satuan m/s berupa meter m dan sekon s maka kecepatan diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang dan waktu.
d. Percepatan merupakan hasil bagi dari kecepatan dengan waktu.
Percepatan = kecepatan : waktu
= m/s : s = m/s²
Jika dilihat satuan m/s² berupa meter m dan sekon s maka percepatan diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang dan waktu.
e. Massa jenis merupakan hasil bagi dari massa dengan volume
Massa jenis = massa : volume
= kg : m³ = kg/m³
Jika dilihat satuan kg/m³ berupa kilogram kg dan meter m, maka massa jenis diturunkan dari besaran pokok yaitu massa dan panjang.
f. Berat merupakan hasil kali dari massa dan percepatan
Berat = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s² berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka berat diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
g. Gaya merupakan hasil kali dari massa dan percepatan
Gaya = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s² berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka gaya diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
h. Momentum merupakan hasil kali dari massa dan kecepatan
Momentum = massa x kecepatan
= kg x m/s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka momentum diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
i. Impuls merupakan hasil kali gaya dan perubahan waktu
Impuls = gaya x perubahan waktu
= kg.m/s² x s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka impuls diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
j. Energi merupakan hasil kali dari massa, percepatan, dan ketinggian
Energi = massa x percepatan x ketinggian
= kg x m/s² x m = kg.m²/s²
Jika dilihat satuan kg.m²/s² berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka energi diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
k. Daya merupakan hasil bagi dari energi dan waktu
Daya = energi : waktu
= kg.m²/s² : s = kg.m²/s³
Jika dilihat satuan kg.m²/s³ berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka momentum diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
Dimensi Besaran Fisika
Dimensi merupakan suatu bentuk atau cara pengambaran sifat Fisika suatu besaran agar lebih mudah memahami cara penyusunan besaran.
Perlu dipahami bahwa masing-masing besaran mungkin memiliki dimensi yang sama atau berbeda tergantung dari satuan besaran tersebut. Berikut dimensi satuan besaran pokok.
a. Dimensi Luas
Luas = panjang x lebar
= m x m = m²
Jika dilihat satuan m², maka dimensi luas yaitu L²
b. Dimensi Volume
Volume = panjang x lebar x tinggi
= m x m x m = m³
Jika dilihat satuan m³ maka dimensi volume yaitu L³
c. Dimensi Kecepatan
Kecepatan = perpindahan : waktu
= m : s = m/s
Jika dilihat satuan m/s maka dimensi kecepatan yaitu L/T.
d. Dimensi Percepatan
Percepatan = kecepatan : waktu
= m/s : s = m/s²
Jika dilihat satuan m/s² maka dimensi kecepatan yaitu L/T².
e. Dimensi Massa jenis
Massa jenis = massa : volume
= kg : m³ = kg/m³
Jika dilihat satuan kg/m³, maka dimensi massa jenis yaitu M/L³.
f. Dimensi Berat
Berat = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s², maka dimensi berat yaitu M.L/T².
g. Dimensi Gaya
Gaya = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s², maka dimensi gaya yaitu M.L/T².
h. Dimensi Momentum
Momentum = massa x kecepatan
= kg x m/s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s, maka dimensi momentum yaitu M.L/T.
i. Dimensi Impuls
Impuls = gaya x perubahan waktu
= kg.m/s² x s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s, maka dimensi impuls yaitu M.L/T.
j. Dimensi Energi
Energi = massa x percepatan x ketinggian
= kg x m/s² x m = kg.m²/s²
Jika dilihat satuan kg.m²/s², maka dimensi energi yaitu M.L²/T².
k. Dimensi Daya
Daya = energi : waktu
= kg.m²/s² : s = kg.m²/s³
Jika dilihat satuan kg.m²/s³, maka dimensi momentum yaitu M.L²/T³.
Dalam kehidupan sehari-hari, hal-hal atau peristiwa tidak bisa dinyatakan dalam besaran Fisika karena belum tentu dapat diukur. Misalnya nilai rasa manis tidak bisa dinyatakan dalam nilai angka dan belum ada alat ukurnya, hanya sebatas terasa manis, kurang manis, manis, manis sekali atau tidak manis.
Dalam Fisika, besaran dibedakan menjadi dua macam yaitu berdasarkan satuan dan berdasarkan nilai maupun arahnya. Berdasarkan satuannya, besaran fisika dibagi menjadi dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Sedangkan besaran berdasarkan besar nilai dan memiliki arah, besaran dibagi menjadi dua yaitu besaran vektor, besaran tensor, dan besaran skalar.
Besaran pokok merupakan besaran yang menjadi dasar besaran lain dan telah didefinisikan lebih dulu. Besaran pokok meliputi tujuh besaran yaitu panjang (satuan meter m), massa (satuan kilogram kg), waktu (satuan sekon s), suhu (satuan Kelvin K), kuat arus (satuan Ampere A), intensitas cahata (satuan Candela cd), dan jumlah zat (satuan Mol mol).
Besaran turunan merupakan besaran yang disusun atau diturunkan dari besaran pokok baik dari satu besaran atau gabungan dari beberapa besaran. Contoh dari besaran turunan misalnya luas, kecepatan, percepatan, volume, berat, gaya, usaha, daya, massa jenis, momentum, impuls. Cara menentukan besaran turunan tersusun dari besaran pokok dengan cara memperhatikan satuannya.
a. Luas merupakan perkalian panjang dan lebar
Luas = panjang x lebar
= m x m = m²
Jika dilihat satuan m² berupa meter m maka luas diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang.
b. Volume merupakan perkalian dari panjang, lebar, dan tinggi.
Volume = panjang x lebar x tinggi
= m x m x m = m³
Jika dilihat satuan m³ berupa meter m maka volume diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang.
c. Kecepatan merupakan hasil bagi dari perpindahan (jarak) dan waktu.
Kecepatan = perpindahan : waktu
= m : s = m/s
Jika dilihat satuan m/s berupa meter m dan sekon s maka kecepatan diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang dan waktu.
d. Percepatan merupakan hasil bagi dari kecepatan dengan waktu.
Percepatan = kecepatan : waktu
= m/s : s = m/s²
Jika dilihat satuan m/s² berupa meter m dan sekon s maka percepatan diturunkan dari besaran pokok yaitu panjang dan waktu.
e. Massa jenis merupakan hasil bagi dari massa dengan volume
Massa jenis = massa : volume
= kg : m³ = kg/m³
Jika dilihat satuan kg/m³ berupa kilogram kg dan meter m, maka massa jenis diturunkan dari besaran pokok yaitu massa dan panjang.
f. Berat merupakan hasil kali dari massa dan percepatan
Berat = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s² berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka berat diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
g. Gaya merupakan hasil kali dari massa dan percepatan
Gaya = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s² berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka gaya diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
h. Momentum merupakan hasil kali dari massa dan kecepatan
Momentum = massa x kecepatan
= kg x m/s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka momentum diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
i. Impuls merupakan hasil kali gaya dan perubahan waktu
Impuls = gaya x perubahan waktu
= kg.m/s² x s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka impuls diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
j. Energi merupakan hasil kali dari massa, percepatan, dan ketinggian
Energi = massa x percepatan x ketinggian
= kg x m/s² x m = kg.m²/s²
Jika dilihat satuan kg.m²/s² berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka energi diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
k. Daya merupakan hasil bagi dari energi dan waktu
Daya = energi : waktu
= kg.m²/s² : s = kg.m²/s³
Jika dilihat satuan kg.m²/s³ berupa kilogram kg, meter m, dan sekon s, maka momentum diturunkan dari besaran pokok yaitu massa, panjang, dan waktu.
Dimensi Besaran Fisika
Dimensi merupakan suatu bentuk atau cara pengambaran sifat Fisika suatu besaran agar lebih mudah memahami cara penyusunan besaran.
Perlu dipahami bahwa masing-masing besaran mungkin memiliki dimensi yang sama atau berbeda tergantung dari satuan besaran tersebut. Berikut dimensi satuan besaran pokok.
Luas = panjang x lebar
= m x m = m²
Jika dilihat satuan m², maka dimensi luas yaitu L²
b. Dimensi Volume
Volume = panjang x lebar x tinggi
= m x m x m = m³
Jika dilihat satuan m³ maka dimensi volume yaitu L³
c. Dimensi Kecepatan
Kecepatan = perpindahan : waktu
= m : s = m/s
Jika dilihat satuan m/s maka dimensi kecepatan yaitu L/T.
d. Dimensi Percepatan
Percepatan = kecepatan : waktu
= m/s : s = m/s²
Jika dilihat satuan m/s² maka dimensi kecepatan yaitu L/T².
e. Dimensi Massa jenis
Massa jenis = massa : volume
= kg : m³ = kg/m³
Jika dilihat satuan kg/m³, maka dimensi massa jenis yaitu M/L³.
f. Dimensi Berat
Berat = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s², maka dimensi berat yaitu M.L/T².
g. Dimensi Gaya
Gaya = massa x percepatan
= kg x m/s² = kg.m/s²
Jika dilihat satuan kg.m/s², maka dimensi gaya yaitu M.L/T².
h. Dimensi Momentum
Momentum = massa x kecepatan
= kg x m/s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s, maka dimensi momentum yaitu M.L/T.
i. Dimensi Impuls
Impuls = gaya x perubahan waktu
= kg.m/s² x s = kg.m/s
Jika dilihat satuan kg.m/s, maka dimensi impuls yaitu M.L/T.
j. Dimensi Energi
Energi = massa x percepatan x ketinggian
= kg x m/s² x m = kg.m²/s²
Jika dilihat satuan kg.m²/s², maka dimensi energi yaitu M.L²/T².
k. Dimensi Daya
Daya = energi : waktu
= kg.m²/s² : s = kg.m²/s³
Jika dilihat satuan kg.m²/s³, maka dimensi momentum yaitu M.L²/T³.
Gerak Benda Pada Lintasan Lurus
Gerak Lurus
SOAL DAN PEMBAHASAN/PENYELESAIAN
1. Kecepatan benda dinyatakan dengan v=A+Bt+Ct^2. Dalam persamaan ini, v menunjukkan kecepatan dengan satuan cm/s, sedangkan A, B, C masing-masing merupakan konstanta, satuan c adalah....
a. cm
b. cm.s
c. cm/s
d. cm/s^2
e. cm/s^3
Pembahasan:
Kecepatan ~ A atau cm/s = satuan A
Kecepatan ~ Bt atau cm/s = B.s
cm/s² = B
Satuan B = cm/s²
Kecepatan ~ Ct² atau cm/s = C.s²
cm/s³ = C
2. Partikel diperlambat dari kecepatan 50 m/s menjadi 20 m/s setelah menempuh jarak 70 m. Partikel akan berhenti setelah menempuh jarak lagi sejauh ... m.
a. 12,5b. 13,3
c. 14,0
d. 15,7
e. 16,2
Pembahasan:
3. Kecepatan pesawat terbang sebelum tinggal landas sebesar 65 m/s. Pesawat menempuh lintasan 600 m sebelum akhirnya terangkat sepenuhnya. Percepatan yang dialami pesawat dari keadaan diamnya sebesar ... m/s2.
a. 3,52b. 4,25
c. 4,40
d. 5,12
e. 5,81
Pembahasan:
4. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal V, lalu dipercepat hingga 2v. Jika mobil berpindah sejauh y selama mengalami perubahan kecepatan, percepatan mobil sebesar ...
Pembahasan:
5. Truk bergerak dengan kecepatan 54 km/jam ke arah selatan. Di depan truk ada pohon tumbang sehingga sopir mengerem dan truk berhenti setelah 6 sekon. Besar dan arah perlambatan truk adalah ....
a. 5,0 m/s2 ke selatan
b. 3,2 m/s2 ke selatan
a. 3,7. d. 6,7
b. 4,6. e. 7,7
c. 5,7
Pembahasan:
7. Ketut dan Dimas bersepeda di jalan lurus dengan arah berlawanan. Ketut mengayuh sepedanya sehingga percepatannya 1 m/s2, sedangkanDimas percepatannya 1,5 m/s2. Jarak mereka berdua adalah 80 m. Kapan dan dimana mereka bertemu?
Pembahasan:
Mobil Y bergerak dengan kecepatan 5 m/s dan 2 menit, lalu disusul mobil X yang bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Mobil X dapat menyusul mobil Y setelah menempuh jarak sejauh ... km.
a. 12. d. 5
b. 10. e. 4
c. 8
Pembahasan:
9. Balok menuruni bidang miring licin dari keadaan diam. Percepatan balok 20 cm/s2. Jika panjang lintasan 2,5 meter, balok sampai dasar bidang miring setelah ... sekon.
a. 0,5 . c. 1,2
b. 0,75. d. 1,5
c. 1
Pembahasan:
b. 30. e. 50
c. 40
Pembahasan:
11. Dua mobil bergerak dari garis start yang sama dan masing-masing memiliki kecepatan 57,6 km/jam dan 79,2 km/jam. Jarak kedua mobil setelah bergerak selama 30 sekon sejauh ... m.
a. 180. d. 380
b. 280. e. 400
c. 320
Pembahasan:
12. Perhatikan grafik v-t di bawah ini!
Pernyataan yang tepat berdasarkan grafik di atas
adalah. .
a. Percepatan di A-B sebesar 5 m/s2.
b. Jarak tempuh A-B-C 200 m.
c. Kecepatan saat 9 sekon sebesar 22,5 m/s.
d. Jarak yang ditempuh selama 5 sekon sebesar
100 m.
e. Perlambatan di D-E sebesar 7 m/s2.
13. Mobil bergerak di lintasan lurus dengan kecepatan 72km/jam. Sopir mengerem saat mendekati lampu merah dengan perlambatan 5 m/s2. Mobil berhenti tepat di garis batas lampu merah. Jarak mobil saat melakukan pengereman dan garis batas pada lampu merah sejauh ... m
a. 20
b. 40
c. 50
d. 60
e. 80
Pembahasan:
14. Perhatikan grafik berikut!
Jika luas daerah yang diarsir 50 m2, nilai percepatan mobil sebesar . . .m/s
a 1,00
b. 1,25
c. 1,50
d. 2,25
e. 2,50
Pembahasan:
15. Mobil bergerak dari keadaan diam dipercepat selama 4 sekon dengan percepatan 2,5 m/s2. Setelah itu, bergerak konstan selama 10 sekon. Saat ingin menyeberang jalan, sopir mengerem mobil dengan perlambatan 5 m/s2 selama 2 sekon hingga berhenti. Grafik yang sesuai dengan peristiwa di atas ditunjukkan oleh ...
Pembahasan:
16. Benda X bergerak dengan kelajuan 30 m/s setelah diberi percepatan selama 10 sekon. Jika kelajuan awal benda X tersebut 20 m/s, jarak yang ditempuh benda selama percepatan sebesar . m.
a. 125
b. 200
c. 250
d. 300
e. 325
18. Sebuah partikel mula-mula bergerak dengan kelajuan 30 m/s. Gerak partikel diperlambat sehingga kelajuannya menjadi 15 m/s setelah bergerak sejauh 75 m. Partikel akan berhenti setelah menempuh jarak lagi sejauh ...m
a. 10
b. 15
c. 20
d. 25
e. 50
Pembahasan:
10. Kotak kayu ditarik dari kondisi diam sehingga bergerak dengan percepatan 1 m/s2. Setelah 10 sekon, kotak kayu tidak diberi gaya tarik apa pun sehingga berhenti setelah 5 sekon. Jarak yang ditempuh kotak setelah tidak diberi gaya hingga berhenti sejauh ... m.
a. 25. d. 45b. 30. e. 50
c. 40
Pembahasan:
11. Dua mobil bergerak dari garis start yang sama dan masing-masing memiliki kecepatan 57,6 km/jam dan 79,2 km/jam. Jarak kedua mobil setelah bergerak selama 30 sekon sejauh ... m.
a. 180. d. 380
b. 280. e. 400
c. 320
Pembahasan:
12. Perhatikan grafik v-t di bawah ini!
adalah. .
a. Percepatan di A-B sebesar 5 m/s2.
b. Jarak tempuh A-B-C 200 m.
c. Kecepatan saat 9 sekon sebesar 22,5 m/s.
d. Jarak yang ditempuh selama 5 sekon sebesar
100 m.
e. Perlambatan di D-E sebesar 7 m/s2.
Pembahasan:
a. 20
b. 40
c. 50
d. 60
e. 80
Pembahasan:
14. Perhatikan grafik berikut!
a 1,00
b. 1,25
c. 1,50
d. 2,25
e. 2,50
Pembahasan:
15. Mobil bergerak dari keadaan diam dipercepat selama 4 sekon dengan percepatan 2,5 m/s2. Setelah itu, bergerak konstan selama 10 sekon. Saat ingin menyeberang jalan, sopir mengerem mobil dengan perlambatan 5 m/s2 selama 2 sekon hingga berhenti. Grafik yang sesuai dengan peristiwa di atas ditunjukkan oleh ...
16. Benda X bergerak dengan kelajuan 30 m/s setelah diberi percepatan selama 10 sekon. Jika kelajuan awal benda X tersebut 20 m/s, jarak yang ditempuh benda selama percepatan sebesar . m.
a. 125
b. 200
c. 250
d. 300
e. 325
18. Sebuah partikel mula-mula bergerak dengan kelajuan 30 m/s. Gerak partikel diperlambat sehingga kelajuannya menjadi 15 m/s setelah bergerak sejauh 75 m. Partikel akan berhenti setelah menempuh jarak lagi sejauh ...m
a. 10
b. 15
c. 20
d. 25
e. 50
Sumber:
1. Ketut Lasmi. 2004. Bimbingan Pemantapan Fisika untuk SMA. Bandung: Yrama Widya.
2. Adip Ma'rifu Sururi, Dhara Nurani, dan Rinawan Abadi. 2016. Fisika Peminatan Ilmu Alam Untuk SMA/MA Kelas X Semester 1. Klaten: Intan Pariwara.
3. Dian Purwaningsih dan Siti Zunfrodah. 2019. Fisika Bahan Evaluasi Belajar untuk SMK/MAK. Boyolali: Cahaya Mentari.
3. Dian Purwaningsih dan Siti Zunfrodah. 2019. Fisika Bahan Evaluasi Belajar untuk SMK/MAK. Boyolali: Cahaya Mentari.
Comments
Post a Comment