TKS-4101: Fisika. Kontrak Kuliah dan Pendahuluan J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "TKS-4101: Fisika. Kontrak Kuliah dan Pendahuluan J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA"

Leony Erlin Sugiarto
7 tahun lalu
Tontonan:

1 J U R U S A N T E K N I K S I P I L UNIVERSITAS BRAWIJAYA TKS-4101: Fisika Kontrak Kuliah dan Pendahuluan Dosen: Tim Dosen Fisika Jurusan Teknik Sipil FT-UB 1

2 Mata Kuliah : Fisika (3 sks) Semester : I Prasyarat : Tidak ada Praktikum : Praktikum Fisika Dosen Pengampu: Rahayu Kusumaningrum, M.Sc. Kompetensi : 1. Mahasiswa memperoleh pengertian dasar tentang sifat fisik bahan bangunan, hukum-hukum alam, kaitannya dengan perhitungan mekanika teknik maupun untuk penyelesaian problem dalam bidang teknik sipil 2. Mahasiswa memperoleh keterampilan praktek pembuktian hukumhukum alam, sifat-sifat bahan dengan menggunakan rumus-rumus yang berdasarkan evaluasi statistik. Pustaka yang digunakan 1. Sears, Zemansky. 2007, Univeristy Physics 12 th (with modern physics) San Fransisco : penerbit pearson addison wesley 2. Tripler, Paul A., 1991, Fisika untuk Sains dan Teknik. Worth Publisher, Inc. 2

3 Minggu Kemampuan yang diharapkan Materi pembelajaran 1. Mengetahui secara umum mengenai kegunaan ilmu fisika di bidang teknik sipil Memahami tentang sistem satuan, besaran serta unit vektor 2. Memahami mengenai pergerakan dalam 1 dimensi, 2 dimensi dan 3 dimensi (Tugas 1) Pendahuluan Sistem satuan, besaran dan vektor Gerak 1 dimensi, 2 dimensi dan 3 dimensi. 3. Memahami pergerakan penerapan hukum newton Hukum newton 4. Menerapkan hukum newton dalam keseimbangan dan pergerakan dinamis (Tugas 2) (Praktikum 1) 5. Memahami usaha serta energi akibat suatu gaya dan mengenal besarnya kekuatan 6. Mengerti mengenai potensial energi serta memahami tentang konservasi energi Penerapan hukum newton Usaha dan energi Energi potensial dan konservasi energi 7. Memahami tentang momentum, impuls dan tumbukan Momentum, impuls dan tumbukan 8. Quis I Minggu I - VII 3

4 Minggu Kemampuan yang diharapkan Materi pembelajaran 9. Memahami tentang rotasi dari benda pejal Rotasi benda pejal 10. Menganalisa pergerakan rotasi yang dinamis Pergerakan rotasi dinamis 11. Menganalisis kesetimbangan dan elastisitas melalui praktikum dan teori (Tugas 3) (Praktikum 2) Kesetimbangan dan elastisitas 12. Kekakuan Hukum hooke dan kekakuan 13. Menganalisis mengenai gerakan periodik melalui contoh kasus Gerakan periodik 14. Memahami mengenai mekanika fluida Mekanika fluida 15. Mengetahui mengenai gelombang mekanik Gelombang mekanik 16. QUIS II Minggu IX - XV UAS Ujian Akhir Semester 4

5 Evaluasi 1. Tugas : 35% (Tugas 1, Tugas 2 dan Tugas 3) 2. Keaktifan : 5% 3. Quis I : 15% 4. Quis II : 15% 5. UAS : 30% Lain lain : - Keterlambatan : 15 menit - Maksimal 2 kali TIDAK MASUK - Soal ujian : Soal bersama - Praktikum pada minggu ke 4 dan minggu ke 11 - Pemilihan ketua kelas - Pembagian Kelompok orang - Pembagian Kelompok 2 Kelompok Kecil = 8 orang 5

6 1. Keterlambatan tidak boleh lebih dari 15 menit. Apabila lebih tidak diperkenankan untuk masuk ke kelas. 2. Didalam kelas, mahasiswa tidak diperkenankan untuk membuka komputer dan sejenisnya, seperti laptop, Ipad, tab dsb. 3. Aturan no.1 dan 2, dikecualikan bila telah ada pemberitahuan dari dosen pengampu. 4. Di dalam kelas, HP wajib di-silent, dan tidak diperkenankan menerima panggilan HP kecuali dgn ijin dosen. 6

7 TEKNIK SIPIL Universitas Brawijaya

8 Fisika adalah ilmu yang berhubungan dengan: - Materi dan energi - Hukum aturan gerakan partikel dan gelombang - Interaksi antar partikel dan radiasi - Sifat sifat molekul, atom dan inti atom - Sistem berskala lebih besar (gas, cair dan padat) - Pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah). Fisika dalam Teknik Sipil Sebagai dasar dalam mempelajari gaya-gaya yang bekerja, baik yang bersifat statis maupun dinamis 8

9 MOVIE 9

10 10

11 11

12 5 kn 5 kn 5 kn

13 13

14 14

15 15

16 Pengukuran Apakah yang diukur? Besaran Fisika Pengamatan Peristiwa Alam Model Eksperimen

17 Pengukuran Sistem Matrik Alat Ukur Kuantitas (Hasil Pengukuran) Harga Penyajian Satuan SI Kalibrasi Standar ukuran Sistem satuan

18 1.2 BESARAN DAN SATUAN Besaran : Sesuatu yang dapat diukur dinyatakan dengan angka (kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll. Mengukur : Membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Besar Fisika dapat terdefinisi jika - ada nilainya (besarnya) - ada satuannya contoh : panjang jalan 10 km nilai satuan 1.4

19 Satuan : Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan. Contoh : meter, kilometer detik, menit, jam gram, kilogram dll. satuan panjang satuan waktu satuan massa Sistem satuan Ada 2 macam 1. Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon) b. cgs (centimeter, gram, sekon) 2. Sistem Non metrik (sistem British)

20 TEKNIK SIPIL Universitas Brawijaya Faktor Awalan Simbol exa- E peta- P tera- T 10 9 giga- G 10 6 mega- M 10 3 kilo- k 10 2 hekto- h 10 1 deka- da Faktor Awalan Simbol 10-1 desi- d 10-2 senti- c 10-3 mili- m 10-6 mikro- m 10-9 nano- n piko- p femto- f ato- a

21 Sistem Internasional (SI) Sistem satuan mks yang telah disempurnakan yang paling banyak dipakai sekarang ini. Dalam SI, ada : 7 besaran pokok berdimensi dan; 2 besaran pokok tak berdimensi

TEKNIK SIPIL Universitas Brawijaya 7 Besaran Pokok dalam Sistem Internasional (SI) NO Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1 Panjang Meter m L 2 Massa Kilogram kg M 3 Waktu Sekon s T 4 Arus Listrik

22 TEKNIK SIPIL Universitas Brawijaya 7 Besaran Pokok dalam Sistem Internasional (SI) NO Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1 Panjang Meter m L 2 Massa Kilogram kg M 3 Waktu Sekon s T 4 Arus Listrik Ampere A I 5 Suhu Kelvin K θ 6 Intensitas Cahaya Candela cd j 7 Jumlah Zat Mole mol N Besaran Pokok Tak Berdimensi NO Besaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1 Sudut Datar Radian rad - 2 Sudut Ruang Steradian sr -

23 TEKNIK SIPIL Universitas Brawijaya Konseptual Besaran Pokok : besaran yang ditetapkan dengan suatu standar ukuran Besaran Fisika Besaran Turunan : Besaran yang dirumuskan dari besaran-besaran pokok Matematis Besaran SKALAR : hanya memiliki nilai Besaran VEKTOR : memiliki nilai dan arah

Definisi standar besaran pokok Panjang - meter : Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon.

24 Definisi standar besaran pokok Panjang - meter : Satu meter adalah panjang lintasan di dalam ruang hampa yang dilalui oleh cahaya dalam selang waktu 1/299,792,458 sekon. Massa - kilogram : Satu kilogram adalah massa silinder platinum iridium dengan tinggi 39 mm dan diameter 39 mm. Waktu - sekon Satu sekon adalah 9,192,631,770 kali periode (getaran) radiasi yang dipancarkan oleh atom cesium-133 dalam transisi antara dua tingkat energi (hyperfine level) yang terdapat pada aras dasar (ground state).

25 Contoh : Kecepatan pergeseran yang dilakukan persatuan waktu satuan : meter per sekon (ms -1 ) Percepatan perubahan kecepatan per satuan waktu satuan : meter per sekon kuadrat (ms -2 ) Gaya massa kali percepatan satuan : newton (N) = kg m s -2

Dimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan. Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll.

26 Dimensi menyatakan esensi dari suatu besaran fisika yang tidak bergantung pada satuan yang digunakan. Jarak antara dua tempat dapat dinyatakan dalam meter, mil, langkah,dll. Apapun satuannya jarak pada dasarnya adalah panjang. Besaran Pokok Simbol Dimensi Besaran Pokok Simbol Dimensi Massa M Suhu Q Panjang L Jumlah Zat N Waktu T Intensitas J Arus listrik I

27 TEKNIK SIPIL Universitas Brawijaya Suatu besaran dapat dijumlahkan atau dikurangkan apabila memiliki dimensi yang sama. Setiap suku dalam persamaan fisika harus memiliki dimensi yang sama.

28 Dimensi Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok. - Guna Dimensi : 1. Untuk menurunkan satuan dari suatu besaran 2. Untuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan - Metode penjabaran dimensi : 1. Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri 2. Setiap suku berdimensi sama Besaran Turunan Besaran yang diturunkan dari besaran pokok.

29 Contoh : a. Tidak menggunakan nama khusus NO Besaran Satuan Lambang 1 Gaya Newton N 2 Energi Joule J 3 Daya Watt W 4 Frekuensi Hertz Hz b. Mempunyai nama khusus NO Besaran Satuan 1 Kecepatan meter/detik 2 Luas meter 2

30 NO Besaran Pokok Rumus Dimensi 1 Luas panjang x lebar [L] 2 2 Volume panjang x lebar x tinggi [L] 3 massa 3 Massa Jenis volume [M] [L] -3 perpindahan 4 Kecepatan waktu [L] [T] -1 5 Percepatan kecepatan waktu [L] [T] -2 6 Gaya massa x percepatan [M] [L] [T] -2 7 Usaha dan Energi gaya x perpindahan [M] [L]2 [T] -2 8 Impuls dan Momentum gaya x waktu [M] [L] [T] -1

31 1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut : a. Gaya b. Berat Jenis c. Tekanan d. Usaha e. Daya Jawab : a. Gaya = massa x percepatan = M x LT -2 = MLT -2 satuan kgms -2 berat Gaya b. Berat Jenis = = = volume Volume = MLT - 2 (L -3 ) = ML -2 T -2 satuan kgm -2 MLT -2 L 3

32 1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut : a. Gaya b. Berat Jenis c. Tekanan d. Usaha e. Daya Jawab : c. Tekanan = gaya = MLT -2 = MLT -2 satuan kgm -1 s -1 luas L 2 d. Usaha = gaya x jarak = MLT -2 x L = ML 2 T -2 satuan kgm -2 s -2 e. Daya = usaha = ML 2 T -2 = ML 2 T -1 satuan kgm -2 s -1 waktu T

33 2. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik : a. Energi Potensial dan Energi Kinetik b. Usaha/Energi dan Kalor Jawab : a. Energi Potensial : Ep = mgh Energi potensial = massa x gravitasi x tinggi = M x LT -2 x L = ML 2 T -2 Energi Kinetik : Ek = ½ mv 2 Energi Kinetik = ½ x massa x kecepatan 2 = M x (LT -1) 2 = ML 2 T -2 Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama keduanya identik b. Usaha = ML 2 T -2 Energi = ML 2 T -2 Kalor = 0.24 x energi = ML 2 T -2 Ketiganya memiliki dimensi yang sama identik

34 Perioda ayunan sederhana T dinyatakan dengan rumus berikut ini : T 2 l g yang mana l panjang tali dan g percepatan gravitasi dengan satuan panjang per kwadrat waktu. Tunjukkan bahwa persamaan ini secara dimensional benar!

35 Jawab : Dimensi perioda [T] : Dimensi panjang tali [l] : Dimensi percepatan gravitasi [g] : LT-2 : tak berdimensi T L T T L LT 2

36 Pengamatan Apakah yang diamati? Besaran Fisika Peristiwa Alam Hukum Fisika Konsep Fisika Model Teori Eksperimen Karakteristik Interaksi antar materi yang teramati Pengukuran Apakah yang diukur? Kuantitas

dokumen-dokumen yang mirip

BAB 1 BESARAN DAN SISTEM SATUAN 1.1

BAB 1 BESARAN DAN SISTEM SATUAN 1.1 1.1 PENDAHULUAN Fisika : Ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda dialam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda dialam. Fisika