BAB 8
KIMIA DAN FISIKA
4.1 Materi : Pengertian, Sifat Materi, Perubahan
Materi dan klasifikasi materi
Pengertian Materi
Materi adalah segala sesuatu yang menempati ruang dan
mempunyai massa. Semua benda yang kita temui tersusun oleh materi. Makin besar
suatu benda, makin banyak materinya dan sebaliknya. Massa adalah jumlah zat
atau materi yang terkandung dalam suatu benda. Suatu materi apapun bentuknya
ada 3 wujud, yaitu padat, cair, gas. Berdasarkan hasil penelitian terbaru
muncul wujud zat yang keempat yaitu plasma.
Sifat-Sifat Materi
1. Sifat Fisika:
Sifat
fisika adalah sifat yang berkaitan dengan penampilan atau keadaan fisis
materi, yaitu wujud, titik leleh, titik didih, indeks bias, daya hantar, warna,
rasa, dan bau.
2. Sifat Kimia :
Sifat
kimia adalah sifat yang berkaitan dengan perubahan kimia yang dapat dialami
oleh suatu materi, misal dapat terbakar, berkarat, mudah bereaksi, beracun, dan
bersifat asam atau basa.
Sifat materi dapat pula digolongkan ke dalam sifat ekstensif
dan sifat intensif. Sifat ekstensif adalah sifat yang bergantung pada jumlah
(massa, volume, entalpi), dan sifat intensif adalah sifat yang tidak bergantung
pada jumlah (warna, rasa, bau, massa jenis, wujud). Sifat fisis dapat berupa
sifat ekstensif atau sifat intensif, tetapi sifat kimia semuanya tergolong
sifat intensif.
Perubahan Materi
1) Perubahan Fisika:
Perubahan
fisika adalah perubahan zat yang tidak menghasilkan zat baru, hanya menyangkut
perubahan keadaan (bentuk dan wujud).
Contoh perubahan fisika:
1. air menguap
2. es mencair
3. lilin meleleh
4. bongkahan belerang menjadi serbuk
belerang
5. lampu pijar menyala
6. campuran air dengan pasir
7. proses destilasi
8. kawat nikrom dibakar hingga berpijar
2) Perubahan Kimia
Perubahan
kimia adalah perubahan zat yang menghasilkan zat baru. Pada perubahan kimia
hakekat zat mula-mula berbeda dengan hakekat zat baru yang dihasilkan. Semua
reaksi kimia merupakan perubahan kimia. Pada perubahan kimia. Ciri perubahan
kimia (reaksi kimia) yaitu adanya gelembung gas, terbentuknya endapan, terjadi
perubahan warna, dan terjadi perubahan suhu
Contoh perubahan kimia :
1.
kertas terbakar
2.
pita magnesium terbakar
3.
reaksi antara logam Na dengan air
4.
nasi menjadi basi
5.
pembuatan tape
6.
lilin terbakar
7.
reaksi hidrolisis
8.
logam berkarat
Klasifikasi Materi
Peta Konsep Klasifikasi Materi
4.2. Pengenalan Unsur dan Sistem Periodik Unsur
a)
Unsur
Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat
lain dengan reaksi kimia biasa.
Materi tersusun dari beberapa
partikel penyusun. Para ilmuwan mengklasifikasikan zat atau materi menjadi
dua kelompok, yaitu: zat tunggal dan campuran. Unsur dan senyawa termasuk
dalam golongan zat tunggal. Nah, apa yang dimaksud dengan unsur? Unsur
terdiri dari logam dan non logam.
Zat murni memiliki sifat yang
membedakan dengan zat lainnya. Misal, unsur hidrogen hanya tersusun dari
atom-atom hidrogen saja. Unsur oksigen hanya tersusun dari atom-atom
oksigen saja. Sifat oksigen dan hidrogen tidak tampak pada zat yang
dibentuk dari keduanya, misal air (H2O). Di alam terdapat 92 jenis unsur
alami, sedangkan selebihnya adalah unsur buatan. Jumlah keseluruhan unsur
di alam kira-kira 106 jenis unsur.
b) Senyawa
Senyawa adalah gabungan dari beberapa unsur yang terbentuk melalui
reaksi kimia. Senyawa
memiliki sifat yang berbeda dengan unsur-unsur penyusunnya. Misal, dua
atom hidrogen dengan satu atom oksigen dapat bergabung membentuk molekul
air (H2O). Hidrogen adalah gas yang sangat ringan dan mudah terbakar,
sedangkan oksigen adalah gas yang terdapat di udara yang sangat diperlukan
tubuh kita untuk pembakaran. Tampak jelas bahwa sifat air berbeda dengan sifat
hidrogen dan oksigen. Contoh lain senyawa adalah garam dapur (NaCl). Garam
dapur disusun oleh unsur natrium dan unsur klor. Natrium memiliki sifat
logam yang ringan, sedangkan klor adalah suatu gas beracun. Dua unsur
tersebut digabung membentuk garam dapur berupa mineral yang
sangat dibutuhkan oleh tubuh kita. Senyawa termasuk zat tunggal yang
tersusun dari beberapa unsur dengan perbandingan massa tetap. Di alam ini
terdapat kurang lebih 10 juta senyawa. Air (H2O) merupakan senyawa paling
banyak terdapat di alam.
c) Campuran
Campuran adalah gabungan beberapa zat dengan perbandingan tidak
tetap tanpa melalui reaksi kimia. Saat kita membuat minuman teh, zat
apa sajakah yang dicampur? Saat kamu melarutkan garam atau gula pasir ke
dalam gelas yang berisi air, apa yang dapat kamu amati? Nah, simak
penjelasan berikut! Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai
campuran. Misal, air sungai, tanah, udara, makanan, minuman, larutan
garam, larutan gula, dll. Sifat asli zat pembentuk campuran ada yang masih
dapat dibedakan satu sama lain, ada pula yang tidak dapat dibedakan. Di
dalam udara tercampur beberapa unsur yang berupa gas, antara lain:
nitrogen, oksigen, karbon dioksida dan gas-gas lain. Udara segar yang kita
hirup mengandung oksigen yang lebih banyak daripada udara yang
tercemar. Dalam udara juga tersusun dari beberapa senyawa, antara lain :
asap dan debu.
Hukum-hukum dasar yang
berhubungan dengan materi :
1.
Hukum kekekalan massa oleh Antoine Laurent Lavoiser (1789).
Tidak ada penambahan atau pengurangan
massa zat dalam reaksi (massa zat kekal/tetap), sehingga massa zat-zat hasil
reaksi sama dengan massa zat-zat yang
bereaksi.
Contoh:
56 g besi (Fe) bereaksi dengan 32 g belerang (S) menghasilkan 88 g
senyawa
besi sulfida (FeS).
2.
Hukum perbandingan tetap (susunan tetap) oleh Joseph Proust (1799).
Dalam suatu senyawa perbandingan massa
unsur-unsur penyusunnya selalu tetap.
Contoh:
dalam senyawa FeS:
Massa
Fe (g) Massa S (g) Massa Fe : massa S
56
32 7 : 4
14
8 7 : 4
3,5
2,0 7 : 4
5,6
3,2 7 : 4
3.
Hukum perbandingan berganda oleh Dalton (1805).
Bila dua unsur dapat membentuk lebih
dari satu macam senyawa, maka perbandingan sederhana massa kedua unsur dalam
senyawanya berbanding sebagai
bilangan
bulat.
Contoh:
Fe
dan S dapat membentuk senyawa FeS atau FeS2. Dalam FeS, 56 g Fe
bersenyawa
dengan 32 g S dan dalam FeS2, 56 g Fe bersenyawa dengan 64 g S.
Jika
massa Fe dalam FeS dan FeS2 masing-masing 56 gram (sama), maka
perbandingan
massa S dalam FeS dan FeS2 adalah = 32 : 64 = 1 : 2
Pada
kedua senyawa tersebut, perbandingan massa S sama dengan perbandingan jumlah
atom S, yaitu = 1 : 2
Untuk
menentukan perbandingan berganda unsur Fe, maka massa S harus
disamakan,
misalnya 64 g. Pada FeS perbandingan massa Fe : S = 56 : 32,
sehingga
massa Fe dalam FeS = 112 g.
Jadi
perbandingan massa Fe dalam FeS dan FeS2 = 112 : 56 = 2 : 1
Pada
kedua senyawa tersebut, perbandingan massa Fe sama dengan perbandingan jumlah
atom Fe. Perbandingan massa Fe = kebalikan dari perbandingan massa S.
4.3. Energi : Pengertian, Macam dan contohnya
Energi
Energi merupakan kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha(kerja)
atau gerak. Dalam sistem internasional (SI), energi dinyatakan dalam satuan
joule (J), sedangkan dalam cgs dinyatakan dengan erg. Berapa erg-kah 1 Joule
itu? Satuan energi yang lain adalah kalori atau kilo kalori. Satuan kalori
biasanya digunakan untuk menyatakan besar energi panas (kalor) dan energi kimia
yang terkandung dalam makanan. 1 Joule = 0001 kJ 1 joule = 0,24 kalori 1 joule
= 10-6MJ 1 joule = 6,5 x 1018eV 1 joule = 1 kgm2
/s2
Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi yang lain, seperti :
1. Perubahan
Energi Listrik Menjadi Energi Gerak
Alat yang
mengubah energi listrik menjadi energi gerak pada umumnya menggunakan motor
listrik. Pada motor listrik, arus listrik mengaril melalui kumparan, untuk
menimbulkan medan magnet, sehingga as motor berputar. Putaran as motor inilah
yang dimanfaatkan untuk menggerakan kipas angin, bor listrik, belender, mobil –
mobilan, dan alat lain.
2. Perubahan
Energi Listrik Menjadi Energi Bunyi
3. Energi
listrik diubah menjadi energi bunyi. Misalnya, pada tape recorder, sirine, televisi,
serta amplifier. Pada radio, energi listrik digunakan untnk mengubah gelombang
magnet listrik (electromagnet) yang ditangkap oleh antena radio menjadi energi
bunyi. Energi bunyi yang dihasilkan kemudian diperkuat dan dikeluarkan melalui
speaker.
Speaker dipasang diradio,tape recorder, televisi, dan pengeras suara.
Speaker dipasang diradio,tape recorder, televisi, dan pengeras suara.
4. Perubahan
Energi Listrik Menjadi Energi Panas Energi
listrik dapat di ubah menjadi energi panas. Alat
– alat yang memanfaatkan energi listrik untuk menghasilkan panas antara lain
seterika listrik, kompor listrik, solder listrik, pengering rambut, dan pemanas
nasi ( rice cooker). Alat yang mengubah
nergi listrik menjadi energi panas di lengkapi dengan elemen pemanas listrik
yang mengalir melalaui elemen pemanas di ubah menjadi energi panas.Elemen
pemanas terbuat dari bahan yang mempuyai tahanan tinggi, sehingga listrik yang
mengalir melalui bahan tersebut berubah menjadi panas. Panas juga di sebut
kalor.
5. Perubahan
dari Energi Listik menjadi Energi Suara misalnya radio dan tape.
Perubahan dari energi listrik
menjadi energi cahaya misalnya lampu pijar dan televisi.
Macam – macam bentuk energi
- Energi
mekanik, adalah energi yang terdapat pada benda yang memiliki energi
kinetik dan energi potensial atau pada mesin. Contohnya pada mesin kendaraan
bermotor.
- Energy
listrik, adalah energi yang dimiliki oleh arus listrik yan mengalir.
Contohnya ketika baterai digunakan arus listrik mengalir.
- Energi
kimia, adalah energi yang dimiliki oleh suatu zat yang mengandung bahan
kimia. Contohnya bahan bakar, zat makanan, batu bara, batu baterai, dan
aki.
- Energi
nuklir, adalah energi yang dimiliki di dalam inti atom suatu unsure kimia.
Contohnya bom atom, dan pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN).
- Energi
cahaya, adalah energi yang dimiliki oleh benda yang dapat menghasilkan
cahaya. Contohnya matahari, lampu, TV, dan lilin.
- Energi
bunyi, adalah energi yang dimiliki oleh benda yang dapat menghasilkan
bunyi. Contohnya TV, radio, tape recorder, VCD player, dan sebagainya.
- Energi
kalor, adalah energi yang dimiliki oleh benda yang dapat menghasilkan
panas. Contohnya api, matahari, kompor yang menyala, lilin yang menyala,
dan sebagainya.
- Energy
potensial, adalah energi yang dimiliki oleh benda yang akan bergerak atau
karena kedudukannya yang dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Contohnya air
terjun, benda yang diam, da sebagainya.
- Energi
kinetik, adalah energi yang dimiliki oleh benda yang sedang bergerak.
Contohnya benda yang sedang bergerak
A.
Pengertian Energi Listrik
·
Listrik adalah aliran elektron-elektron dari atom ke atom
pada sebuah penghantar. Semua atom memiliki partikel yang disebut elektron
terletak pada orbitnya mengelilingi proton. Atom yang paling sederhana adalah
atom Hydrogen (Atom Air), yaitu hanya mempunyai satu elektron yang mengelilingi
satu proton.
·
Pengertian energi listrik sering didefinisikan sebagai
perkalian antara daya dengan waktu. Daya adalah perkalian antara tegangan
dengan arus listrik sehingga di dalam mencari rumusan energi, besaran-besaran
yang dilibatkan adalah tegangan, arus listrik, dan waktu. Apakah ini mencocoki
definisi konsep energi konvensional (kemampuan melakukan usaha).
·
Ternyata tidak. Akan tetapi, jika dilihat dari sudut pandang
partikel (elektron yang diberi energi), elektron-elektron tersebut bergerak
(melakukan perpindahan) selama selang waktu tertentu. Jadi, bisa saja rumusan
konvensional tersebut berlaku untuk kasus ini dengan syarat jika dilihat dalam
level partikel.
·
Yang akan dibahas kali ini adalah pengertian energi listrik
beserta sumber yang membuat energi tersebut dapat berubah bentuk dari satu
energi ke energi lain.
o Energi listrik (kekuatan listrik /
daya listrik) adalah bentuk energi yang dihasilkan dari adanya perbedaan
potensial antara dua titik, sehingga membentuk sebuah arus listrik diantara
keduanya ketika dibawa ke dalam kontak melalui sebuah konduktor listrik, dan
untuk memperoleh kerja listrik tersebut. Energi listrik dapat diubah menjadi
bentuk lain energi seperti energi cahaya atau sinar, energi mekanik dan energi
panas. Energi listrik dinyatakan sebagai arus listrik, yakni
sebagai gerakan muatan listrik negatif atau elektron melalui kabel konduktor
logam karena perbedaan potensial diterapkan untuk generator pada
ujung-ujungnya.
Setiap kali sebuah saklar dioperasikan, maka akan menutup sebuah sirkuit listrik dan menghasilkan gerakan elektron melalui kawat timah. Beban yang bergerak merupakan bagian dari atom-atom substansi kabel, yang biasanya logam, karena logam, memiliki lebih banyak elektron bebas dari zat lain, merupakan konduktor listrik terbaik. Sebagian besar energi listrik yang dikonsumsi dalam kehidupan sehari-hari berasal dari listrik melalui outlet disebut busi, melalui energi yang dipasok oleh perusahaan listrik untuk radio listrik yang berbeda-cuci, mesin, TV, dll, yang dilakukan dengan transformasi yang sesuai, misalnya saat listrik mencapai sebuah penggosok, diubah menjadi energi mekanik, panas dan cahaya dalam beberapa kasus, berkat motor listrik dan komponen mekanis berbagai peralatan . Hal yang sama dapat dilihat ketika menjalankan pengering rambut atau kompor.
Setiap kali sebuah saklar dioperasikan, maka akan menutup sebuah sirkuit listrik dan menghasilkan gerakan elektron melalui kawat timah. Beban yang bergerak merupakan bagian dari atom-atom substansi kabel, yang biasanya logam, karena logam, memiliki lebih banyak elektron bebas dari zat lain, merupakan konduktor listrik terbaik. Sebagian besar energi listrik yang dikonsumsi dalam kehidupan sehari-hari berasal dari listrik melalui outlet disebut busi, melalui energi yang dipasok oleh perusahaan listrik untuk radio listrik yang berbeda-cuci, mesin, TV, dll, yang dilakukan dengan transformasi yang sesuai, misalnya saat listrik mencapai sebuah penggosok, diubah menjadi energi mekanik, panas dan cahaya dalam beberapa kasus, berkat motor listrik dan komponen mekanis berbagai peralatan . Hal yang sama dapat dilihat ketika menjalankan pengering rambut atau kompor.
Pengertian
Energi, Hukum Kekekalan Energi dan Sumber Energi
·
Sebuah lampu pijar dapat menyala karena adanya energi
listrik. Anak panah dapat meluncur terlepas dari busurnya karena adanya energi
potensial gravitasi atau pegas dan mobil dapat melaju di jalan karena adanya
energi mesin dan lain-lain. Dari berbagai contoh peristiwa di
atas dapat diartikan bahwa energi merupakan suatu kemampuan untuk melakukan
usaha. Macam-macam bentuk energi misalnya:
a. Energi kalor : seterika
b. Energi nuklir
: tenaga listrik
c. Energi potensial gravitasi : air
terjun
d. Energi kimia : bahan makanan
e. Energi kinetik
: benda bergerak dan lain-lain
Pengertian Energi dalam Fisika
Apa pengertian
energi dalam fisika? Orang yang kuat dikatakan mempunyai energi karena ia dapat
dengan mudah dan ringan menggerakkan mobil yang mogok dan berat.Air terjun
dikatakan mempunyai energi karena ia dapat menggerakkan turbin air.Cahaya dikatakan
mempunyai energi karena ia dapat memutar baling-baling hitam putih yang
terdapat pada suatu radiometer. Buah yang ditancap tembaga dan seng, bilamana
kedua bahan itu dihubungkan dengan amperemeter dengan perantaraan kawat
dikatakan mempunyai energi karena ia dapat menggerakkan jarum amperemeter tersebut. Listrik
dikatakan mempunyai energi karena ia dapat menggerakkan baling-baling kipas angin tersebut.
Dari
contoh-contoh itu dapat dinyatakan bahwa sesuatu bentuk dikatakan mempunyai
energi jika sesuatu tersebut dapat menggerakkan suatu benda. Suatu benda yang
bergerak pasti pada mulanya terjadi perubahan gerak. Suatu benda terjadi
perubahan gerak bilamana pada benda itu dikenai gaya (F). Oleh karena ia
melakukan gerak berarti menempuh suatu jarak Δs. Gaya
yang bekerja pada suatu benda sehingga benda tersebut menempuh suatu jarak,
dikatakan gaya tersebut telah melakukan usaha.
Berdasarkan
uraian tersebut dapat dikatakan bahwa pengertian energi dalam fisika adalah
kemampuan untuk melakukan usaha. Oleh karena itu, energi adalah setara dengan
usaha, satuannya pun sarna dengan usaha. Dalam sistem Satuan Internasional,
energi diukur dengan satuan joule (J). Satuan energi lainnya adalah erg,
kalori, dan kWh (kilowatt hours). Satuan kWh adalah satuan yang lebih besar
yang biasanya digunakan untukmenyatakan besar energi listrik, sedangkan satuan
kalori biasanya digunakan untuk energi kimia.
1 kalori =
4,2 joule dan 1 joule = 1 watt sekon
Hukum kekekalan
energi berbunyi “Energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi
hanya dapat diubah dari 1 bentuk energi ke bentuk energi yang lain.”
4.4. Sifat Fisika, Cabang-cabang Fisika dan
hubungannya dengan pengetahuan lain
A. Sifat Fisika
- Sifat
fisika merupakan sifat materi yang dapat dilihat secara langsung dengan
indra.
- Sifat
fisika adalah perubahan yang dialami suatu benda tanpa membentuk zat baru
- Sifat
fisika diantaranya adalah : wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik
didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan dan kekentalan.
1. Wujud Zat
Wujud zat terbagi atas zat padat, cair, dan gas.
- Zat Padat
Zat
padat mempunyai sifat bentuk dan volumenya tetap. Bentuk yang tetap dikarenakan
partikel-partikel pada zat padat saling berdekatan (rapat), tersusun teratur
dan mempunyai gaya tarik antar partikel yang sangat kuat. volumenya tetap
dikarenakanbpartikel pada zat padat dapat bergerak dan berputar pada
kedudukannya saja.
- Zat Cair
Zat cair
mempunyai sifat bentuk yang berubah-ubah dan volumenya tetap. Bentuknya yang
berubah-ubah dikarenakan partikel-partikel pada zat cair berdekatan tetapi
renggang, tersusun teratur, dan gaya tarik antar partikel agak lemah. Volumenya
tetap dikarenakan partikel pada zat cair mudah berpindah, tetapi tidak dapat
meninggalkan kelompoknya.
- Zat Gas
Zat gas
mempunyai sifat bentuk dan volume yang berubah-ubah. Bentuknya berubah-ubah
dikarenakan partikel-partikel pada zat gas berjauhan, tersusun tidak teratur,
dan gaya tarik antar partikel sangat lemah. Volumenya berubah-ubah karena
partikel pada zat gas dapat bergerak bebas meninggalkan kelompoknya.
2. Kekeruhan (Turbidity)
Kekeruhan terjadi pada zat cair. Kekeruhan cairan disebabkan adanya partikel
suspensi yang halus. Jika sinar cahaya dilewatkan pada cairan yang keruh, maka
intensitasnya akan berkurang karena dihamburkan. Hal ini bergantung pada
konsentrasinya. Alat untuk mengetahui intensitas cahaya pada zat cair yang
keruh atau untuk mengukur tingkat kekeruhan disebut turbidimetry.
3. Kekentalan (Viskositas)
Kekentalan adalah ukuran ketahanan zat cair untuk mengalir. Untuk mengetahui
kekuatan mengalir (flow rate) zat cair, digunakan alat viskometer. Flow
rate digunakan untuk menghitung indeks viskositas. Viskositas cairan
terjadi karena gesekan molekul-molekul.
Viskositas juga sangat dipengaruhi oleh struktur molekul cairan. Jika
struktur molekulnya kecil dan sederhana maka molekul tersebut dapat bergerak
cepat, contohnya air. Dan sebaliknya, jika molekulnya besar dan saling
bertautan, maka zat tersebut akan bergerak sangat lambat, contohnya oli.
Molekul-molekul cairan yang bergerak cepat, dikatakan memiliki
viskositas/kekentalan rendah, sedangkan apabila molekul cairan bergerak lambat,
maka dikatakan memiliki viskositas/kekentalan yang tinggi.
4. Titik Didih
Titik
didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih. Mendidih berbeda dengan
menguap, Mendidih terjadi pada suhu tertentu yaitu pada titik didih, sedangkan
menguap terjadi pada suhu berapa saja di bawah titik didih. Contohnya, pada
saat kita menjemur pakaian, maka airnya menguap bukan mendidih, sedangkan apabila
kita memanaskan air di kompor hanya pada titik suhu tertentu air tersebut dapat
mendidih. titik didih berbagai zat berbeda, bergantung pada struktur dan sifat
bahan.
5. Titik Leleh
Titik leleh
merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair. Misalnya garam dapur
jika dipanaskan akan meleleh menjadi cairan. Perubahan ini dipengaruhi oleh
struktur kristal pada zat tersebut. Zat cair dan zat gas juga memiliki titik
leleh, tetapi perubahannya tidak dapat diamati pada suhu kamar.
6. Kelarutan
Larutan
merupakan campuran homogen yang terdiri dari dua komponen, yaitu pelarut dan
terlarut. Pelarut merupakan zat yang melarutkan, dan biasanya jumlahnya lebih
banyak, sedangkan zat terlarut adalah zat yang dilarutkan, biasanya dengan jumlah
yang lebih sedikit. Kelarutan dipengaruhi oleh berbagai faktor, diantaranya
sebagai berikut :
a) Suhu
Pada saat kita melarutkan kopi dan gula, akan lebih cepat larut dalam air panas
dibandingkan dengan air dingin. Mengapa demikian? Kenaikan suhu menyebabkan
energi kinetik partikel zat bertambah sehingga partikel pada suhu yang tinggi
akan bergerak lebih cepat dibandingkan dengan suhu yang rendah. Kondisi ini
menyebabkan terjadinya tumbukan antara partikel zat pelarut dengan partikel zat
terlarut.
b) Volume Pelarut
Pada saat kita melarutkan 2 sendok gula kedalam 100 mL air, dan 2 sendok
gula kedalam 500 mL air, maka gula tersebut akan lebih cepat larut dalam 500 mL
air, mengapa demikian?. Semakin besar volume pelarut, maka jumlah partikel
pelarut akan semakin banyak. kondisi ini memungkinkan lebih banyak terjadinya
tumbukan antara zat pelarut dengan zat terlarut, sehingga zat padat pada
umumnya akan lebih cepat larut.
c) Ukuran Zat Terlarut
Apabila kita melarutkan 2 sendok gula pasir kedalam 100 mL air, dan 1
sendok gula batu kedalam 100 mL air, mengapa yang lebih cepat larut adalah 2
sendok gula pasir?. Hal ini karena gula pasir halus memiliki ukuran partikel
yang lebih kecil sehingga memiliki permukaan sentuh yang lebih luas
dibandingkan gula batu. Jadi, makin kecil ukuran zat terlarut, makin besar
kelarutan zat tersebut.
d) Jenis zat terlarut
e) Jenis Pelarut
B. Cabang-Cabang Ilmu
Fisika
Cabang-Cabang ilmu fisika sangat
banyak, antara lain adalah :
1. Mekanika
adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gerak. Mekanika
klasik terbagi atas dua bagian, yaitu Kinematika dan Dinamika.
- Kinematika membahas
bagaimana suatu objek dapat bergerak tanpa menyelidiki sebab-sebab apa
yang menyebabkan suatu objek dapat bergerak
- Dinamika mempelajari
bagaimana suatu objek dapat bergerak dengan menyelidiki penyebabnya.
2. Mekanika Kuantum adalah cabang dasar fisika
yang menggantikan mekanika klasik pada tataran atom dan subatom.
3.
Mekanika Fluida
adalah cabang ilmu fisika yang
mempelajari tentang fluida (dapat berupa cairan dan gas) Yang berkaitan
dengan Listrik dan Magnet :
4. Elektronika adalah ilmu yang mempelajari
alat listrik arus lemah yang dioperasikan dengan cara mengontrol aliran
elektron atau partikel bermuatan listrik dalam satu alat seperti komputer, peralatan
elektronik, semikonduktor, dan lain-lain.
5. Teknik Elektro atau Teknik Listrik adalah
salah satu bidang ilmu teknik mengenai aplikasi listrik untuk memenuhi
kebutuhan masyarakat.
6. Elektrostatis adalah ilmu yang mempelajari
tentang listrik statis
7. Elektrodinamis adalah ilmu yang mempelajari
tentang listrik dinamis
8. Bioelektromagnetik adalah disiplin ilmu
yang mempelajari tentang fenomena listrik, magnetik, dan elektromagnetik yang
muncul pada jaringan makhluk hidup
9. Termodinamika adalah kajian tentang energi
atau panas yang berpindah
10. Fisika Inti adalah ilmu fisika yang
mengkaji atom/bagian-bagian atom
11. Fisika Gelombang adalah cabang ilmu fisika
yang mempelajari tentang gelombang
12. Fisika Optik (Geometri) adalah ilmu fisika
yang mempelajari tentang cahaya
13. Kosmografi/Astronomi adalah ilmu yang
mempelajari tentang berbintangan dan benda-benda angkasa
14. Fisika Kedokteran (Fisika Medis) membahas
bagaimana penggunaan ilmu fisika dalam bidang kedokteran (medis), diantaranya :
- Biomekanika meliputi gaya dan
hukum fluida dalam tubuh
- Bioakuistik (bunyi dan
efeknya pada sel hidup/ manusia)
- Biooptik (mata dan
penggunaan alat optik)
- Biolistrik (sistem listrik
pada sel hidup terutama pada jantung manusia)
15. Fisika Radiasi adalah ilmu fisika yang
mempelajari setiap proses di mana energi bergerak melalui media atau melalui
ruang, dan akhirnya diserap oleh benda lain.
16. Fisika lingkungan adalah ilmu yang
mempelajari kaitan fenomena fisika dengan lingkungan. beberapa di antaranya
antara lain :
- Fisika tanah dalam/Bumi
- Fisika tanah permukaan
- Fisika udara
- Hidrologi
- Fisika gempa (seismografi fisik)
- Fisika laut (oseanografi fisik)
- Meteorologi
- Fisika awan
- Fisika Atmosfer
17. Geofisika adalah perpaduan
antara ilmu fisika, geografi, kimia, dan matematika. Dari segi Fisika yang
dipelajari adalah :
- Ilmu gempa atau Seismologi yang mempelajari
tentang gempa
- Magnet
bumi
- Gravitasi
termasuk pasang surut dan anomali gravitasi bumi
- Geo-Elektro
(aspek listrik bumi), dll
selain
yang diuraikan di atas, seiring perkembangan zaman, ilmu fisika telah menjadi
bagian dari segi kehidupan misalnya :
- Ekonomifisika
yang
merupakan aplikasi fisika dalam bidang ekonomi
- Fisika Komputasi
adalah solusi persamaan-persamaan Fisika- Matematik dengan menggunakan,
dan lain-lain yang mengakibatkan Fisika itu selalu ada dalam berbagai
aspek.
C. Hubungan Fisika dengan Ilmu Pengetahuan Lain
Fisika merupakan ilmu yang sangat
fundamental diantara semua Ilmu Pengetahuan Alam. Misalnya saja pada Kimia,
susunan molekul dan cara-cara praktis dalam mengubah molekul tertentu menjadi
yang lain menggunakan metode penerapan hukum-hukum Fisika. Biologi juga harus
bersandar ketat pada ilmu fisika dan kimia untuk menerangkan proses-proses yang
berlangsung pada makhluk hidup.
Tujuan mempelajari Ilmu Fisika adalah
agar kita dapat mengetahui bagian-bagian dasar dari benda dan mengerti
interaksi antara benda-benda, serta mampu menjelaskan mengenai
fenomena-fenomena alam yang terjadi. Walaupun fisika terbagi atas beberapa
bidang, hukum fisika berlaku universal. Tinjauan suatu fenomena dari bidang
fisika tertentu akan memperoleh hasil yang sama apabila di tinjau dari bidang
fisika lain.
Selain itu, konsep-konsep dasar
fisika tidak saja mendukung perkembangan fisika itu sendiri, tetapi juga
mendukung perkembangan ilmu lain dan teknologi. Ilmu fisika menunjang riset
murni maupun terapan. Ahli-ahli geologi dalam risetnya menggunakan
metode-metode gravimetri, akustik, listrik dan mekanika. peralatan modern di
rumah-rumah sakit menerapkan prinsip ilmu fisika dan Ahli-ahli astronomi
memerlukan optik spektografi dan teknik radio.
4.5. Pengukuran, Besaran dan Dimensi
A. Besaran
Besaran adalah suatu yang dapat diukur
dan dinyatakan dengan angka dan nilai yang memiliki satuan.
Dari pengertian ini dapat diartikan
bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat
yaitu
1. Dapat diukur atau dihitung
2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai
nilai
3. mempunyai
satuan
Bila ada satu saja dari syarat
tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai
besaran.
Besaran berdasarkan cara
memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu :
1. Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari
pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya.
Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat
diukur dengan menggunakan neraca.
2. Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh
dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung
sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.
Besaran berdasarkan arah dapat
dibedakan menjadi 2 macam :
1. Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai
nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
2. Besaran skalar adalah besaran yang mempunyai nilai saja sebagai
contoh kelajuan, perlajuan dan lain-lain.
Besaran Vektor adalah besaran yang
memiliki satuan tanpa arah, sedangkan besaran skalar adalah besaran yang
memiliki satuan dan arah.100 km/Jam, maka pasti kita akan bertanya, ke arah
mana mobil tersebut bergerak. Apakah bergerak 100km/jam ke timur, 100km/jam ke
utara, dan lain sebagainya. Jadi, besaran vektor selalu dinyatakan dengan benar
(angka) dan arah.
Contoh besaran skalar adalah massa (kita
tidak perlu mempertanyakan arah 4 kg), waktu,massa jenis, kelajuan, dan luas;
sementara contoh besaran vektor adalah pergeseran (perpindahan), kecepatan,
percepatan, gaya, dan berat. Yang membedakan besaran vektor dari besaran skalar
adalah bahwa untuk besara vektor, operasi-operasi aljabar tidak berlaku seperti
halnya
pada besaran skalar.
Untuk penulisan besaran vektor dan
besaran skalar, secara internasional telah ditetapkan bahwa penulisan vektor
untuk tulisan tangan adalah dengan tanda panah di atas lambang besaran,
sementara untuk tulisan cetak, digunakan huruf yang dicetak teba. Untuk lebih
jelasnya,
perhatikan penulisan berikut ini.
N
= satuan newton
N
= besaran gaya normal
N
= vektor gaya normal
Penggambaran
besaran-besaran vektor dilakukan dengan menarik sebuah garis lurus dari sebuah
titik pangkal menuju titik ujung yang pada titik ujung ini diberikan tanda
panah (umumnya di titik ujung). Perhatikan gambar 1.8 yang menjelaskan
perjalanan sebuah mobil dari posisi P1 menuju posisi P2. mobil tersebut
melewati jalanan yang tidak lurus, tetapi berbelok melengkung. Penjang lintasan
yang ditempuh mobil disebut jarak (besaran skalar), sedangkan perubahan posisi
mobil, yang digambarkan dengan garis lurus dari P1 ke P2 disebut perpindahan
(besaran vektor). Panjang garis lurus menyatakan besarnya besaran vektor
tersebut, sedangkan arah garis (dalam sudut q) menyatakan arah vektor. Sebuah
vektor bisa digeser-geser, dengan catatan panjang garis dan besar sudut q tidak
diubah-ubah.
Sebuah vektor dikatakan berubah apabila
besar ataupun arahnya, atau keduanya berubah. Persamaan vektor A = B mengandung
arti bahwa besar dan arah vektor A = B adalah sama; dengan kata lain A = B, qA
= qB.
Seperti telah disebutkan sebelumnya,
untuk menjumlahkan dua besaran harus mempunyaibesaran yang sama. Disamping itu,
karakter kedua besaran pun harus sama. Dengan demikian, kita tidak bisa
menjumlahkan sebuah vektor dengan sklar.sebagai contoh, persamaan A = B dan
penjumlahan A + B adalah tidak mempunyai arti fisis sama sekali. Sebuah vektor
dapat dikalikan dengan sebuah skalar. Perkalian sebuah vektor dengan skalar
yang nilainya positif hanya mengubah besar vektor, tidak mengubah arahnya. Akan
tetapi, jika skalar yang dikalikan dengan angka negatif, maka disamping
besarnya berubah, arah vektor pun menjadi kebalikannya (berputar sebesar
1800),vektor negatif dari A, ditulis-A, mempunyai besar yang sama dengan besar
vektor A, tetapi memiliki arah yang berlawanan dengan arah vektor A.
Resultan Vektor
Sebuah vektor, sama halnya dengan sebuah
skalar, dapat dijumlahkan, dikurangkan, ataudikalikan dengan vektor lainnya.
Untuk melukiskan bagaimana sebuah vektor dijumlahkan, Dimulai dari titik O,
siswa bergerak 4 m ke timur menuju titik Q, dan selanjutnya melangkah 3 m ke
utara menuju titik P. jika perpindahan pertama kita lambangkan dengan vektor A,
dan perpindahan kedua kita lambangkan dengan vektor B, maka perpindahan total
siswa tersebut adalah vektor C, yaitu vektor yang berpangkal di titik O dan
berujung di titik P. Vektor C kita namakan vektor resultan atau vektor
penjumlahan dari dua vektor, yaitu vektor A dan B. . Dengan
demikian, dapat diuliskan bahwa persamaan ini tidak sama seperti halnya
persamaan aljabar biasa. Contoh diketahui bahwa panjang vektor A, yaitu A = 4 m
dan panjang vektor B, yaitu B = 3 m. Apakah panjang vektor C sama dengan 4 + 3
= 7 m? Ternyata tidak! Vektor C merupakan sisi miring dari segitiga siku-siku
OPQ, yang sesuai dalil Phytagoras, panjang C sama dengan 3 4 5 m 2 2 + = .
Jadi, jelas bahwa C _ A + B. Secara umum dapat dinyatakan, besar vektor
resultan [A + B] _ A + B.
Berdasarkan uraian diatas, jika vektor A
dan B saling tegak lurus, maka besar resultan
vektor
A dan B dapat dihitung dengan rumus Phytagoras, yaitu R = 2 2 A + B dengan R =
besar vektor resultan, A = besar vektor A, dan B = besar vektor B.
Dalam fisika
besaran ada dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan :
1.
Besaran pokok
Besaran
pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak
diturunkan dari besaran lain.Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu
Panjang (m), Massa (kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas
Cahaya (cd), dan Jumlah Zat (mol). Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara
lain diperoleh dari pengukuran langsung, mempunyai satu satuan (tidak satuan
ganda), dan ditetapkan terlebih dahulu.Sistem
mutu metrik yang menjadi tulang punggung sistem satuan internasional (SI)
menetapkan 7 besaran pokok yang bisa dilihat pada tabel dibawah ini.
|
BESARAN DASAR
|
SATUAN SI
|
|||||
|
|
Nama
|
Lambang
|
Rumus Dimensi
|
|||
|
1. Panjang
|
Meter
|
m
|
L
|
|||
|
2. Massa
|
Kilogram
|
kg
|
M
|
|||
|
3. waktu
|
Sekon
|
s
|
T
|
|||
|
4. Arus listrik
|
Ampere
|
A
|
I
|
|||
|
5. Suhu termodinamika
|
Kelvin
|
K
|
q
|
|||
|
6. Jumlah zat
|
Mola
|
mol
|
N
|
|||
|
7. Intensitas cahaya
|
Kandela
|
cd
|
J
|
|||
|
BESARAN
TAMBAHAN
|
SATUAN SI
|
|||||
|
1. Sudut datar
|
radian
|
rad
|
||||
|
2. Sudut ruang
|
steradian
|
sr
|
||||
Satuan-satuan
besaran pokok dan definisinya :
1. Panjang
Satuan Panjang = Meter (M)
Meter
pertama kali didefinisikan pada 1973 dengan membagi jarak dari kutub utara
sampai ke katulstiwa menjadi 10 juta bagian yang sama. Hasilnya diproduksi
menjadi 3 batang platina dan beberapa batang besi. Karena selanjutnya diketahui
bahwa pengukuran jarak dari kutub ke katulstiwa tidak akurat, maka pada 1960
standar ini ditinggalkan. Saat ini 1 meter didefinisikan sebagai jarak yang
ditempuh cahaya pada ruang hampa selama 1/299792458 detik
2. Waktu
Satuan
Waktu = Detik/Sekon (S)
Satuan
waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86400 dari waktu satu hari, namun karena
rotasi bumi tidak konstan, maka definisi ini diganti menjadi 1/31556925.9747
dari tahun 1900. pada 1967, definisi ini kembali diganti.detik adalah selang
waktu dari 9.192.631.770 periode radiasi yang disebabkan karena transisi 2 atom
cesium – 133 pada ground state.
3. Massa
Satuan
Massa = Kilogram (kg)
Pada 1799, kilogram didefinisikan
sebagai massa air pada 4 derajat celcius yang menempati 1 desimeter kubik.
Namun kemudian ditemukan bahwa volume air yang diukur ternyata 1,000028
desimeter kubik, sehingga standar ini ditinggalkan pada 1889. Kilogram
didefinisikan oleh sebuah benda silinder yang terbuat dari lempeng platina dan
10% indium pada ruang hampa di dekat paris Kilogram merupakan satu-satunya
satuan standar yang tidak bisa dipindahkan. Tiruan-tiruan telah dibuat dengan
ketelitian mencapai 1/108part, namun metalurgi abad 19 belum baik,
sehingga ketidakmurnian pada logam menyebabkan kesalahan sekitar 0.5 part per
billion setiap tahunnya.
4. Arus
listrik
Satuan
Arus Listrik = Ampere (A)
Saat
arus listrik mengalir lewat suatu kabel, maka bidang magnet akan berada di sekeliling
kabel. Ampere didefinisikan pada 1948 dari kekuatan tarik-menarik dua kabel
yang berarus listrik. 1 ampere adalah arus listrik konstan dimana jika terdapat
dua kabel dengan panjang tak terhingga dengan circular cross section?? yang
dapat diabaikan, ditempatkan dengan jarak 1 meter pada ruang hampa, akan
menghasilkan gaya 2 x 107 newton per meter.
5. Suhu
atau Temperature
Satuan
Suhu atau temperature Termodinamis = Kelvin (K)
Definisi
dari temperature didasarkan pada
diagram fase air, yaitu posisi titik tripel air (suhu dimana 3 fase air berada
bersamaan) yang didefinisikan sebagai 273,16 kelvin, kemudian nol mutlak
didefinisikan pada 0 kelvin, sehingga 1 kelvin didefiniskan sebagai 1/273.16
dari temperature titik tripel air.
6. Jumlah
Zat
Satuan Jumlah
Zat = Mol (Mol)
Mol adalah istilah yang digunakan sejak 1902, dan merupakan kependekan
dari “gram-molecule”.1 Mol adalah jumlah zat yang mengandung zat elementer
sebanyak atom yang terdapat pada 0.012 kg karbon – 12. saat istilah mol
digunakan, zat elementernya harus dispesifikasikan, mungkin atom, molekul,
electron, atau partikel lain. Kita dapat membayangkan satu mol sebagai jumlah
atom dalam 12 gram karbon 12. bilangan ini disebut bilangan Avogadro, yaitu
6.0221367 x 1023
7. Intensitas
Cahaya
satuan
Intensitas Cahaya = Candela (C)
Satuan
intensitas cahaya diperlukan untuk menentukan brightness (keterangan) dari
suatu cahaya. Sebelumnya, lilin dan bola lampu pijar digunakan sebagai standar.
Standar yang digunakan saat ini adalah sumber cahaya monokromatik(satu warna),
biasanya dihasilkan oleh laser, dan suatu alat bernama radiometer digunakan
untuk mengukur panas yang ditimbulkan saat cahaya tersebut diserap.1 candela
adalah intensitas cahaya pada arah yang ditentukan, dari suatu sumber yang memancarkan
radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 x 1012 per detik, dan
memiliki intensitas radian pada arah tersebut sebesar (1/683) watt per
steradian.
A.
Besaran
turunan
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan
dari besaran pokok. Jika suatu besaran turunan merupakan perkalian besaran
pokok , satuan besaran turunan itu juga merupakan perkalian satuan besaran
pokok, begitu juga berlaku didalam satuan besaran turunan yang merupakan
pembagian besaran pokok. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain :
diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan lebih
dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.
Tabel
dibawah ini merupakan contoh besaran turunan serta satuan dasarnya dimana dari
satuan dasar tersebut diharapkan teman-teman langsung dapat mengenali dari
besaran pokok apa saja besaran turunan tersebut didapatkan.
B. Satuan
Satuan adalah
sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai
satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai
satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan
sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F)
mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai
satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini
sama yaitu besaran turunan gaya.
Sistem Satuan
Sistem satuan metrik, dibedakan atas :
statis dan dinamis
Sistem statis :
·
statis besar
- satuan panjang : meter
- satuan gaya : kg gaya
- satuan massa : smsb
·
statis kecil
-
satuan panjang : cm
-
satuan gaya : gram gaya
-
satuan massa : smsk
Sistem dinamis :
|
Sistem Satuan
|
Dinamis Besar
|
Dinamis Kecil
|
|
1. Panjang
|
meter
|
cm
|
|
2. Massa
|
kg
|
gr
|
|
3. Waktu
|
sec
|
Sec
|
|
4. Gaya
|
newton
|
dyne
|
|
5. Usaha
|
N.m = joule
|
dyne.cm = erg
|
|
6. Daya
|
joule/sec
|
erg/sec
|
Sistem dinamis besar biasa kita sebut “M K S” atau “sistem
praktis” atau “sistem Giorgie”
Sistem dinamis kecil biasa kita sebut “C G S” atau “sistem
Gauss”.
Sistem Satuan Britania ( British System )
|
Sistem Satuan
|
British
|
|
1. Panjang
|
foot ( kaki )
|
|
2. Massa
|
slug
|
|
3. Waktu
|
sec
|
|
4. Gaya
|
pound ( lb )
|
|
5. Usaha
|
ft.lb
|
|
6. Daya
|
ft.lb/sec
|
* Awalan
Yang Digunakan Dalam S.I.
|
AWALAN
|
SIMBOL
|
FAKTOR
|
|
Kilo
|
K
|
10 3
|
|
Mega
|
M
|
10 6
|
|
Giga
|
G
|
10 9
|
|
Tera
|
T
|
10 12
|
|
milli
|
m
|
10 -3
|
|
mikro
|
m
|
10 -6
|
|
nano
|
n
|
10 -9
|
|
piko
|
p
|
10 -12
|
|
femco
|
f
|
10 -15
|
|
ato
|
a
|
10 -18
|
Dimensi
Jika dalam suatu pengukuran benda A.
A = 127 cm = 1270 milimeter = 1,27 x 106 mikron
Nilai besaran A adalah 127 apabila dinyatakan dalam cm,
Nilai besaran A adalah 1270 apabila dinyatakan dalam mm,
Nilai besaran A adalah 1,27 apabila dinyatakan dalam meter
dan seterusnya.
Jadi satuan yang dipakai menentukan besar-kecilnya bilangan
yang dilaporkan.
Mengapa satuan cm dapat di ganti dengan m, mm, atau mikron ?
Jawabannya, karena keempat satuan itu sama dimensinya, yakni
berdimensi panjang.
Ada dua macam dimensi yaitu :
-
Dimensi Primer
-
Dimensi Sekunder
·
Dimensi Primer yaitu :
M : untuk satuaan massa.
L : untuk satuan panjang.
T : untuk satuan waktu.
·
Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua besaran yang
dinyatakan dalam massa, panjang dan waktu.
contoh
: - Dimensi gaya : M L T-2
- Dimensi percepatan : L T-2
Catatan : Semua besaran fisis dalam mekanika dapat
dinyatakan dengan tiga besaran pokok ( Dimensi Primer ) yaitu panjang, massa
dan waktu.
Kegunaan dimensi :
Untuk Checking persamaan-persamaan fisika, dimana dalam
setiap persamaan dimensi ruas kiri harus sama dengan dimensi ruas kanan.
Contoh :
1. P = F . V
daya = gaya x kecepatan.
M L2 T-3 = ( M
L T-2 ) ( L T-1 )
M L-2 T-3 = M
L2 T-3
2. F = m . a
gaya
= massa x percepatan
M
L T-2 = ( M ) ( L T-2 )
M
L T-2 = M L T-2
Sebagai
tambahan yaitu mengenai satuan baku dan satuan tidak baku sebagai berikut :
a. Satuan Baku
Satuan baku
adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara
internasional tau disebut dengan satuan internasional (SI). Contoh: meter, kilogram, dan detik.
1.
Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)
2.
2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second)
Tabel
Satuan Baku
|
Besaran Pokok
|
Satuan MKS
|
Satuan CGS
|
|
Massa
|
kilogram (kg)
|
gram (g)
|
|
Panjang
|
meter (m)
|
centimeter (cm)
|
|
Waktu
|
sekon (s)
|
sekon (s)
|
|
Kuat Arus
|
ampere (A)
|
statampere (statA)
|
|
Suhu
|
kelvin (K)
|
kelvin (K)
|
|
Intensitas Cahaya
|
candela (Cd)
|
candela (Cd)
|
|
Jumlah Zat
|
kilomole (mol)
|
mol
|
b. Satuan Tidak Baku
Satuan tidak
baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan
pada suatu wilayah tertentu.
Contoh:
depa, hasta, kaki, lengan, tumbak, bata dan langkah.
C. Pengukuran
Pengukuran adalah proses membandingkan
nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan.
Hasil dari pada pengukuran merupakan besaran.
Sistem
Satuan Internasional (nama aslinya dalam bahasa
Perancis: Système International d'Unités atau SI)
adalah bentuk modern dari sistem metrik dan saat ini menjadi sistem pengukuran yang
paling umum digunakan. Sistem ini terdiri dari sebuah sistem satuan pengukuran yang koheren
terdiri dari 7 satuan dasar. Sistem ini mendefinisikan 22 satuan,
dan lebih banyak lagi satuan turunan. Sistem ini juga memunculkan satu
set terdiri dari 20 prefiks pada nama dan simbol
satuan yang dapat digunakan untuk perkalian dan pembagian satuan.
Alat
Ukur :
Alat Ukur
adalah sesuatu yang digunakan untuk mengukur suatu besaran.
Berbagai macam alat ukur memiliki tingkat ketelitian tertentu. Hal ini bergantung pada skala terkecil alat ukur tersebut. Semakin kecil skala yang tertera pada alat ukur maka semakin tinggi ketelitian alat ukur tersebut. Beberapa contoh alat ukur sesuai dengan besarannya, yaitu:
Berbagai macam alat ukur memiliki tingkat ketelitian tertentu. Hal ini bergantung pada skala terkecil alat ukur tersebut. Semakin kecil skala yang tertera pada alat ukur maka semakin tinggi ketelitian alat ukur tersebut. Beberapa contoh alat ukur sesuai dengan besarannya, yaitu:
a. Alat
Ukur Panjang
1. Mistar
(Penggaris)
Mistar
adalah ala ukur panjang dengan ketelitian sampai 0,1 cm atau 1 mm. Pada
pembacaan skala, kedudukan mata pengamat harus tegak lurus dengan skala mistar
yang di baca.
2. Jangka
Sorong
Jangka
sorong dipakai untuk mengukur suatu benda dengan panjang yang kurang dari 1mm.
Skala terkecil atau tingkat ketelitian pengukurannya sampai dengan 0,01 cm atau
0,1 mm.
Umumnya, jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, diameter bola, ebal uang logam, dan diameter bagian dalam tabung.
Jangka sorong memiliki dua skala pembacaan, yaitu:
a). Skala Utama/tetap, yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong.
b). Skala Nonius, yaitu skala yang terdapat pada rahang sorong yang dapa bergeser/digerakan.
Umumnya, jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang suatu benda, diameter bola, ebal uang logam, dan diameter bagian dalam tabung.
Jangka sorong memiliki dua skala pembacaan, yaitu:
a). Skala Utama/tetap, yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong.
b). Skala Nonius, yaitu skala yang terdapat pada rahang sorong yang dapa bergeser/digerakan.
3.
Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang dengan
ingkat ketelitian terkecil yaiu 0,01 mm atau 0,001 cm.
Skala terkecil (skala nonius) pada mikrometer sekrup terdapat pada rahang geser, sedangkan skala utama terdapat pada rahang tetap.
Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur diameter benda bundar dan plat yang sangat tipis.
Skala terkecil (skala nonius) pada mikrometer sekrup terdapat pada rahang geser, sedangkan skala utama terdapat pada rahang tetap.
Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur diameter benda bundar dan plat yang sangat tipis.
b. Alat
Ukur Massa
Alat ukur
yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda adalah neraca. Berdasarkan cara
kerjanya dan keelitiannya neraca dibedakan menjadi tiga, yaitu:
1. Neraca
digital, yaitu neraca yang bekerja dengan sistem elektronik. Tingkat
ketelitiannya hingga 0,001g.
2. Neraca
O’Hauss, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian hingga 0.01 g.
2. Neraca sama
lengan, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian mencapai 1 mg atau 0,001 g.
c. Alat
Ukur Waktu
Satuan internasional
untuk waktu adalah detik atau sekon. Satu sekon standar adalah waktu yang
dibuuhkan oleh atom Cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
Alat yang
digunakan untuk mengukur waktu, antara lain jam matahari, jam dinding, arloji
(dengan ketelitian 1 sekon), dan stopwatch (ketelitian 0,1 sekon).
d.
Alat ukur besaran kuat arus
Kuat arus adalah besaran yang menyatakan
besarnya arus listrik yang melalui suaturangkaian listrik. Untuk mengukur kuat
arus listrik digunakan amperemeter. Amperemeter memiliki batas ukur tertentu
contohnya 0 – 5 A (batas ukur 5A). Dalam rangkaian ampermeter disusun secara
seri dengan komponen listrik yang akan diukur.
e. alat ukur lainnya
yaitu :
|
1. Stop Watch :
|
untuk mengukur waktu mempunyai batas ketelitian 0,01
detik.
|
|
2. Dinamometer :
|
untuk mengukur besarnya gaya.
|
|
3. Termometer :
|
untuk mengukur suhu.
|
|
4. Higrometer :
|
untuk mengukur kelembaban udara.
|
|
5. Ampermeter :
|
untuk mengukur kuat arus listrik.
|
|
6. Ohm meter :
|
untuk mengukur tahanan ( hambatan ) listrik
|
|
7. Volt meter :
|
untuk mengukur tegangan listrik.
|
|
8. Barometer :
|
untuk mengukur tekanan udara luar.
|
|
9. Hidrometer :
|
untuk mengukur berat jenis larutan.
|
|
10. Manometer :
|
untuk mengukur tekanan udara tertutup.
|
|
11. Kalorimeter :
|
untuk
mengukur besarnya kalor jenis zat.
|
C. Angka Penting
Semua angka yang diperoleh dari
hasil pengukuran disebut ANGKA PENTING,
terdiri atas angka-angka pasti dan angka-angka terakhir yang ditaksir ( Angka
taksiran ).
Hasil pengukuran dalam fisika tidak pernah eksak, selalu
terjadi kesalahan pada waktu mengukurnya. Kesalahan ini dapat diperkecil dengan
menggunakan alat ukur yang lebih teliti.
Aturan-aturan angka penting :
1. Semua angka yang bukan nol adalah
angka penting.
Contoh : 14,256 ( 5 angka penting ).
2. Semua angka nol yang terletak di
antara angka-angka bukan nol adalah angka penting. Contoh : 7000,2003 ( 9 angka
penting ).
3. Semua angka nol yang terletak di
belakang angka bukan nol yang terakhir, tetapi terletak di depan tanda desimal
adalah angka penting.
Contoh : 70000, ( 5 angka
penting).
4. Angka nol yang terletak di belakang
angka bukan nol yang terakhir dan di belakang tanda desimal adalah angka
penting.
Contoh : 23,50000 ( 7 angka penting
).
5. Angka nol yang terletak di belakang
angka bukan nol yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah angka tidak
penting.
Contoh : 3500000 ( 2 angka penting
).
6. Angka nol yang terletak di depan
angka bukan nol yang pertama adalah angka tidak penting.
Contoh
: 0,0000352 ( 3 angka penting ).
Ketentuan -
Ketentuan Pada Operasi Angka Penting :
1. Hasil operasi penjumlahan dan
pengurangan dengan angka-angka penting hanya boleh terdapat SATU ANGKA TAKSIRAN
saja.
Contoh
: 2,34
angka 4 taksiran
0,345 + angka
5 taksiran
2,685 angka 8 dan 5 ( dua angka terakhir ) taksiran.
maka ditulis : 2,69
(
Untuk penambahan/pengurangan perhatikan angka dibelakang koma yang paling
sedikit).
13,46 angka 6 taksiran
2,2347 - angka 7 taksiran
11,2253 angka 2, 5 dan 3 ( tiga
angka terakhir ) taksiran
maka dituli :
11,23
2. Angka penting pada hasil perkalian
dan pembagian, sama banyaknya dengan angka penting yang paling sedikit.
Contoh
: 8,141 ( empat angka penting )
0,22 x
( dua angka penting )
1,79102
Penulisannya : 1,79102 ditulis
1,8 ( dua angka penting )
1,432 ( empat angka penting
)
2,68 : ( tiga angka penting )
0,53432
Penulisannya : 0,53432 di tulis
0,534 ( tiga angka penting )
3. Untuk angka 5 atau lebih dibulatkan
ke atas, sedangkan angka kurang dari 5 dihilangkan.
Notasi Ilmiah = Bentuk Baku
Untuk mempermudah penulisan bilangan-bilangan yang besar dan
kecil digunakan Notasi Ilmiah atau Cara Baku.
p . 10 n
dimana : 1, p, 10 ( angka-angka penting )
10n
disebut orde
n bilangan bulat positif atau negatif
contoh : - Massa bumi =
5,98 . 10 24
- Massa
elektron = 9,1 . 10 -31
-
0,00000435 = 4,35 . 10 -6
-
345000000 = 3,45 . 10 8
Daftar Pustaka:
https://www.academia.edu/6376739/Pengertian_Materi http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2011/12/cabang-cabang-ilmu-fisika.html https://www.academia.edu/10141705/Energi
http://omiimo.files.wordpress.com/2010/05/sifat-fisika-kimia.pdf https://www.academia.edu/8690670/Tugas_MATERI_BESARAN DAN_SATUAN http://furqanlawera.blogspot.com/2011/04/hubungan-fisika-dengan-ilmu-lain.html http://www.sentra-edukasi.com/2011/07/fisika-dan-ruang-lingkupnya.html http://iffahufairohpsikolog.blogspot.co.id/2012/05/sifat-fisika-cabang-cabang-ilm
u-fisika.html https://id.wikipedia.org/wiki/Sistem_Satuan_Internasional














Tidak ada komentar:
Posting Komentar