Kontrak Perkuliahan. (3 SKS kuliah 1 SKS Tutorial)

Transkripsi

1 Kontrak Perkuliahan (3 SKS kuliah 1 SKS Tutorial) Dosen Pengampu Sahrul Hidayat Kompetensi yang diharapkan Metode Perkuliahan Metode Evaluasi Materi Kuliah Referensi Blog: sahrulh.wordpress.com sahrul@unpad.ac.id HP:

2 KOMPETENSI Mahasiswa mendapatkan pemahaman yang kokoh tentang konsep-konsep dasar fisika, membiasakan berpikir serta bertindak ilmiah, dan menerapkannya pada kehidupan sehari-hari dan profesinya Menanamkan konsep dasar analisa gejala fisis yang ditemukan dalam kehidupan profesinya Memahami hukum-hukum fisika sebagai dasar untuk pengembangan sain dan teknologi

3 METODE PERKULIAHAN Sistem pembelajaran dilakukan dengan metode ceramah dengan menggunakan fasilitas multimedia (LCD projector, papan tulis) oleh dosen Latihan penyelesaian soal atau kasus dengan metode diskusi dan tanya jawab Pengayaan materi dilakukan dengan memberikan tugas dan tutorial oleh Dosen (1SKS tutorial)

4 METODE EVALUASI Metode evaluasi dilakukan dengan Ujian Tengah Semester dan ditambah dengan /tugas tugas. dan Ujian Akhir Semester. Selain itu dengan komponen penunjang dari kuis Penilaian Kuis :15 15% Tugas :15 15% UTS :35 35% UAS :35 35%

5 MATERI KULIAH 1. Pendahuluan 2. Kinematika Pendahuluan, Vektor Kinematika(Gerak dalam1ddan dan 2D) 3. Dinamika Partikel(Hukum (Hukum-hukum Gerak) 4. Kerja dan Energi 5. Momentum Linier 6. Dinamika Rotasi 7. Gerak Osilasi 8. Fenomena Fenomena Gelombang 9. Gelombang Bunyi 10. Interferensi 11. Difraksi

6 REFERENSI Halliday Resnick, Fundamentals of Physics (Ada terjemahnya, penerbit Erlangga) Paul A. Tipler, Physics for Scientists and Engineers, (Ada terjemahnya, penerbit Erlangga) Serway And Engineers 8th Angeles, 2010 And Jewett, Physics For Scientists And th edition, University of California, Los

7 Ruang Lingkup Ilmu Fisika Zat padat Molekul Atom Inti Partikel Elementer dll Struktur materi Bumi Reaktor nuklir, dll. Sistem Atmosfer Alam Kehidupan, dll. Sistem Rekayasa Gejala Alam Cahaya Akustik dll. Interaksi Fundamental Sistem Lain Kajian Keilmuan Fisika Diskripsi Mikroskopik Diskripsi Makroskopik Mekanika Kuantum Mekanika Statistik Mekanika Termodinamika Gelombang Interaksi gravitasi Interaksi elektromagnetik Interaksi kuat Interaksi lemah Diskripsi keadaan dan Interaksi Model Interaksi Perangkat Keilmuan Fisika

8 ApakahFisika FisikaItu Itu? Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat materi dan interaksinya, baik dengan radiasi. baik interaksi antar materi atau Fisika merupakan ilmu pengetahuanyang didasarkan pada dan pengukuran pada pengamatan eksperimental pengukuran kuantitatif(metode Ilmiah).

9 VEKTOR Sub Pokok Bahasan: Definisi Vektor Penjumlahan vektor Vektor Satuan Penjumlahan vektor secara analitis Perkalian Skalar Perkalian Vektor Sasaran Pembelajaran: Pokok Bahasan I Mahasiswa mampu membedakan mbedakan besar vektor dan skalar, menentukan vektor satuan Mahasiswa mampu menyelesaikan operasi- operasi vektor

10 Definisi Vektor VEKTOR Besaran vektor adalah besaran yang terdiri dari dua variabel, yaitu besar dan arah. Contoh dari besaran vektor adalah perpindahan. Sebuah besaran vektor dapat dinyatakan oleh huruf di cetak r tebal(misala)ataudiberitandapanahdiatashuruf(misal A ) Dalam handout ini sebuah besaran vektor dinyatakan oleh huruf yang dicetak tebal. Perpindahan dari a ke b dinyatakan oleh vektor R R b a

11 VEKTOR Operasi Penjumlahan Vektor Penjumlahan vektor R yang menyatakan perpindahan a ke b dan vektor S yang menyatakan perpindahan b ke c menghasilkan vektor T yang menyatakan perpindahan a ke c. Cara menjumlahkan dua buah vektor dengan mempertemukan ujung vektor pertama, vektor R, dengan pangkal vektor kedua, vektor S. Maka resultan vektornya, vektor T, adalah menghubungkan pangkal vektor pertama dan ujung vektor kedua. b R T= R+ S S a T c

12 VEKTOR BESAR VEKTOR RESULTAN Jika besar vektor R dinyatakan oleh R dan besar vektor S dinyatakanolehs,makabesarvektortsamadengan: T = R 2 + S 2 2RS cosθ θ S R T= R+ S T Sudut θ menyatakan sudut yang dibentuk antara vektor R dan vektors

13 VEKTOR PENGURANGAN VEKTOR Untuk pengurangan vektor, misal A B dapat dinyatakan sebagai penjumlahan dari A + (-B). Vektor -B atau negatif dari vektor B adalah sebuah vektor yang besarnya sama dengan vektor B tetapi arahnya berlawanan. D= A B D -B B A

14 VEKTOR CONTOH Sebuah mobil bergerak ke Utara sejauh 20 km kemudian bergerak ke Barat sejauh 40 km Selanjutnya bergerak ke Selatan sejauh 10 km. Besaran perpindahan mobil tersebut adalah: U 40 km B 20 km 10 km S N E

15 CONTOH VEKTOR B 40 km 10 km C A 20 km 10 km 40 km Jika perpindahan pertama dinyatakan vektor A, perpindahan kedua dinyatakan vektor B, dan perpindahan ketiga dinyatakan vektor C, maka perpindahan total dinyatakan vektor D. Dari gambar di atas dapat diketahui panjang vektor D adalah: = m

16 VEKTOR VEKTOR SATUAN Vektor satuan didefenisikan sebagai: r = R R Vektor satuan r tidak mempunyai dimensi dan besarnya adalah satu satuan. Dari persamaan di atas, sebuah besaran vektor dapat dinyatakan sebagai besar vektor tersebut dikali vektor satuan. Vektor satuan r menyatakan arah dari vektor R. Terdapat vektor satuan standar dalam koordinat Kartesian di mana arah-arah dari masing-masing sumbu dinyatakan dalam vektor satuan. Vektor satuan i menyatakan arah sumbu X positif Vektor satuan j menyatakan arah sumbu Y positif Vektor satuan k menyatakan arah sumbu Z positif

17 Penulisan Vektor Secara Analitis R z R R y R x VektorRdinyatakanoleh: R= R x i+ R y j+ R z k BesarvektorRadalah: 2 2 x + R y R R = R + 2 z Setiap vektor dapat dinyatakan dalam bentuk penjumlahan darivektorkomponenmasing-masingsumbukoordinat.

18 CONTOH VEKTOR Sebuah vektor perpindahan dari titik(2,2) ke titik(-2,5). Tentukan: a. Vektor perpindahan dinyatakan secara analitis b. Sudutyang dibentukvektortersebutdengansumbux c. Panjang vektor Jawab : (-2,5) ujung y R y θ (2,2) pangkal x a. Vektor perpindahan : R= (x ujung x pangkal )i +(y ujung y pangkal )j R =(-2 2)i +(5 2)j = -4i+ 3j R x

19 CONTOH VEKTOR ujung (-2,5) y R y θ (2,2) pangkal x R x b. Sudut yang dibentuk : θ = tan 1 R R y x = tan = 143 o Atau37 terhadapsumbux negatif c Besar vektor R= R + R = satuan x y =

20 VEKTOR Penjumlahan VektorCara Analitis Jika diketahui sebuah vektor A= x A i+ y A jdan vektor B= x B i+ y B j, maka penjumlahan vektor A+ B= (x A + x B )i+ (y A + y B )j. Atau secara umum jika menjumlahkan n buah vektor berlaku : R= (x 0 + +x i + +x n )i+ (y 0 + +y i + +y n )j y B y A + y B y A B B A x B x A A x A + x B

21 CONTOH VEKTOR Diketahuiduabuahvektor. A= 3i+ 2j B= 2i 4j Tentukan: a. A+ Bdan A+ B b. A Bdan A B Jawab : a. A+ B= 3i+ 2j+ 2i 4j = 5i 2j A+ B = ( 2) 2 = 29 b. A B= 3i+ 2j (2i 4j)= i+ 6j A B = = 37 A B A -B B

22 VEKTOR SOAL LATIHAN 20:09:08 1. Nyatakan sebuah vektor yang mempunyai besar 4 satuan dan arahnya 60 o darisumbux positifsecaraanalitisdantentukanvektor satuannya! 2. Sebuah benda bergerak dari titik(1,2)m ke titik(5,0)m. Tentukan: a. Vektor perpindahan benda tersebut b. Jarak perpindahan c. Arah dari vektor perpindahan benda tersebut dinyatakan oleh vektor satuannya 3. Diketahui A= 3i + 4j. Tentukan konstanta skalar c sehingga berlaku ca = 10 satuan! 4. DiketahuiA= 2i + 4j, B= -7i, danc= 8j. Tentukan: a. A+ B-C b. A+ B+ C

23 Perkalian Skalar PERKALIAN VEKTOR 20:09:08 Perkalian skalar atau juga sering disebut perkalian titik dari dua buah vektor menghasilkan besaran skalar di mana berlaku: A. B= AB cos θ JikadiketahuiA= a x i+ a y j+ a z k danb= b x i+ b y j+ b z k, maka: A. B = a x b x + a y b y + a z b z Contohbesaranhasilperkalianskalaradalahusaha, energipotensial, fluks magnet, dan lain-lain. Perlu diingat dalam perkalian titik: i. i= j. j= k. k= 1 i. j= j. k= k. i= 0 θ A B

24 CONTOH VEKTOR 20:09:08 cos Diketahuiduabuahvektor, A= 3i+ 4jdanB= 4i 2j.Tentukansudut antaravektoradanb! Jawab : Untuk menentukan sudut antara vektor A dan B dapat menggunakan persamaan: A.B cos θ = AB A. B= (3i+ 4j).(4i 2j)= (-2) = Besar vektor A= = Besar vektor B= 4 + ( 2) = 20 A.B θ = = = = AB θ A B A Dengan demikian θ= 79,7 o B

25 VEKTOR Perkalian Vektor Perkalian vektor atau perkalian silang dari dua buah vektor menghasilkan besaran vektor lain di mana berlaku: A B= C BesarvektorCadalah: C = AB sin θ 20:09:08 C = A B θ Arah vektor C selalu tegak lurus dengan bidang yang dibentuk oleh vektoradanvektorb. HasilA B tidaksamadenganb A. Walaupun besar vektor hasil perkalian silang itu sama, tetapi arahnya saling berlawanan. B A C = -C θ C = B A B A Perlu diingat dalam perkalian silang: i i= j j= k k= 0 i j= k ; j k= i; k i= j j i= -k ; k j= -i; i k= -j

26 CONTOH VEKTOR 20:09:08 Diketahui dua buah vektor. A= 3i+ 4j B= 4i 2j +k Tentukan : a. A B b. Buktikan A B =-B A Jawab: a. A B = (3i+ 4j) (4i 2j +k) = 3.4(i i)+ 3.(-2)(i j) + 3.1(i k) + 4.4(j i) + 4.(-2)(j j) + 4.1(j k) = k+ 3(-j) + 16(-k) i = 4i 3j 22k b. B A = (4i 2j +k) (3i+ 4j) = 4.3(i i) + 4.4(i j) +(-2).3(j i) + (- 2).4(j j) + 1.3(k i) + 1.3(k j) = k 6(-k) j+ 4(-i)= -4i + 3j + 22k = -A B

27 VEKTOR SOAL LATIHAN 20:09:08 1. Tentukansudutyang dibentukolehvektora= i+ 2 j k danvektorb = 3 i 4 k! 2. TentukanpanjangproyeksidarivektorA= 4 i+ 2 j k terhadaparah vektor B = i+ 3 j 4 k! 3. Diberikan tiga buah vektor: A= 1 i+ 2 j k B= 4 i+ 2 j+ 3 k C = 2 j 3 k Tentukan: a. A. (B C) b. A. (B+ C) c. A (B+ C) 4. BuktikanvektorR= 3 i+ 2 j-4 k dans =2 i+ j+ 2 k adalahtegaklurus!