BAB 1 ANALISA SKALAR DANVEKTOR

dokumen-dokumen yang mirip
Medan Elektromagnetik 3 SKS. M. Hariansyah Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Ibn Khaldun Bogor

B. Pengertian skalar dan vektor Dalam mempelajari dasar-dasar fisika, terdapat beberapa macam kuantitas kelompok besaran yaitu Vektor dan Skalar.

BAB I ANALISIS VEKTOR

ANALISA VEKTOR. Skalar dan Vektor

Analisis Vektor. Ramadoni Syahputra Jurusan Teknik Elektro FT UMY

A x pada sumbu x dan. Pembina Olimpiade Fisika davitsipayung.com. 2. Vektor. 2.1 Representasi grafis sebuah vektor

Rangkuman Listrik Statis

Pengantar Teknologi dan Aplikasi Elektromagnetik. Dr. Ramadoni Syahputra Jurusan Teknik Elektro FT UMY

SISTEM KOORDINAT VEKTOR. Tri Rahajoeningroem, MT T. Elektro - UNIKOM

VEKTOR. Besaran skalar (scalar quantities) : besaran yang hanya mempunyai nilai saja. Contoh: jarak, luas, isi dan waktu.

Pengantar KULIAH MEDAN ELEKTROMAGNETIK MATERI I ANALISIS VEKTOR DAN SISTEM KOORDINAT

I. Ulangan Bab 2. Pertanyaan Teori 1. Tentukanlah besar dan arah vektor-vektor berikut : a. V = 3, 1. b. V = 1, 3. c. V = 5, 8.

A + ( B + C ) = ( A + B ) + C

Keep running VEKTOR. 3/8/2007 Fisika I 1

Bab 1 : Skalar dan Vektor

Tujuan. Untuk memahami: 1. Energi Potensial Listrik 2. Potensial Listrik 3. Permukaan Ekuipotensial 4. Tabung Sinar Katoda

dengan vektor tersebut, namun nilai skalarnya satu. Artinya

MEDAN LISTRIK OLEH DISTRIBUSI MUATAN. Tri Rahajoeningroem, MT T. Elektro - UNIKOM

Sudaryatno Sudirham. Integral dan Persamaan Diferensial

Bab 2 Hukum Coulomb A. Pendahuluan

BAB 1 Vektor. Fisika. Tim Dosen Fisika 1, Ganjil 2016/2017 Program Studi S1 - Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik Elektro - Universitas Telkom

Dr. Ramadoni Syahputra Jurusan Teknik Elektro FT UMY

VEKTOR. Gambar 1.1 Gambar 1.2 Gambar 1.3. Liduina Asih Primandari, S.Si., M.Si.

BAB II VEKTOR DAN GERAK DALAM RUANG

Arahnya diwakili oleh sudut yang dibentuk oleh A dengan ketigas umbu koordinat,

Fungsi dan Grafik Diferensial dan Integral

Ringkasan Kalkulus 2, Untuk dipakai di ITB 36

BAB I. SISTEM KOORDINAT, NOTASI & FUNGSI

Soal dan Solusi Materi Elektrostatika

Vektor. Vektor memiliki besaran dan arah. Beberapa besaran fisika yang dinyatakan dengan vektor seperti : perpindahan, kecepatan dan percepatan.

DERET FOURIER. n = bilangan asli (1,2,3,4,5,.) L = pertemuan titik. Bilangan-bilangan untuk,,,, disebut koefisien fourier dari f(x) dalam (-L,L)

18. VEKTOR. 2. Sudut antara dua vektor adalah. a = a 1 i + a 2 j + a 3 k; a = 2. Penjumlahan, pengurangan, dan perkalian vektor dengan bilangan real:

BAB II BESARAN VEKTOR

Selain besaran pokok dan turunan, besaran fisika masih dapat dibagi atas dua kelompok lain yaitu besaran skalar dan besaran vektor

MEDAN LISTRIK. Oleh Muatan Kontinu. (Kawat Lurus, Cincin, Pelat)

MODUL MATEMATIKA II. Oleh: Dr. Eng. LILYA SUSANTI

2. Fungsi Linier x 5. Gb.2.1. Fungsi tetapan (konstan):

4.4. KERAPATAN FLUKS LISTRIK

Diferensial Vektor. (Pertemuan III) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

DAFTAR ISI. C. Operasi Aljabar pada Vektor di R 3 1. Penjumlahan Vektor Pengurangan vektor Perkalian skalar dengan vektor...

VEKTOR GAYA. Gambar 1. Perkalian dan pembagian vektor

Ujian Nasional 2008 MATEMATIKA Kelompok : Teknologi, Kesehatan dan Pertanian

BINOVATIF LISTRIK DAN MAGNET. Hani Nurbiantoro Santosa, PhD.

BESARAN SKALAR DAN VEKTOR. Besaran Skalar. Besaran Vektor. Sifat besaran fisis : Skalar Vektor

Bab 1 Vektor. A. Pendahuluan

X. LISTRIK STATIS. X.1 Hukum Coulomb

VEKTOR. Oleh : Musayyanah, S.ST, MT

ANALISIS VEKTOR. Aljabar Vektor. Operasi vektor

Vektor Ruang 2D dan 3D

PENGUKURAN BESARAN. x = ½ skala terkecil. Jadi ketelitian atau ketidakpastian pada mistar adalah: x = ½ x 1 mm = 0,5 mm =0,05 cm

BAB 6 PERCEPATAN RELATIF

VEKTOR. Makalah ini ditujukkan untuk Memenuhi Tugas. Disusun Oleh : PRODI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

19. VEKTOR. 2. Sudut antara dua vektor adalah θ. = a 1 i + a 2 j + a 3 k; a. a =

BAB II V E K T O R. Untuk menyatakan arah vektor diperlukan sistem koordinat.

RINGKASAN DAN LATIHAN - - LISTRIK STATIS - LISTRIK STATI S

BESARAN VEKTOR. Gb. 1.1 Vektor dan vektor

FISIKA UNTUK UNIVERSITAS OLEH

Open Source. Not For Commercial Use. Vektor

POTENSIAL LISTRIK MINGGU KE-4

KESETIMBANGAN MOMEN GAYA

Menganalisis rangkaian listrik. Mendeskripsikan konsep rangkaian listrik

Fisika Dasar. Pertemuan 11 Muatan & Gaya Elektrostatis

BAB II MEDAN LISTRIK DI SEKITAR KONDUKTOR SILINDER

Jika titik O bertindak sebagai titik pangkal, maka ruas-ruas garis searah mewakili

TM. II : KONSEP DASAR ANALISIS STRUKTUR

Matematika Teknik Dasar-2 5 Perkalian Antar Vektor. Sebrian Mirdeklis Beselly Putra Teknik Pengairan Universitas Brawijaya

Kuis I Elektromagnetika I TT3810

a. Y= x 2-3x + 8 b. Y= x 2-6x + 8 c. Y= x 2-6x - 8 d. Y= -x 2 + 6x + 8 e. Y= x 2-3x + 8

VEKTOR. Matematika Industri I

Respect, Professionalism, & Entrepreneurship. Mata Kuliah : Mekanika Bahan Kode : TSP 205. Analisis Penampang. Pertemuan 4, 5, 6

VEKTOR. Notasi Vektor. Panjang Vektor. Penjumlahan dan Pengurangan Vektor (,, ) (,, ) di atas dapat dinyatakan dengan: Matriks = Maka = =

BAB 1 BESARAN VEKTOR. A. Representasi Besaran Vektor

PENGETAHUAN STRUKTUR SLIDE 1

FIsika KTSP & K-13 KESEIMBANGAN BENDA TEGAR. K e l a s. A. Syarat Keseimbangan Benda Tegar

Muatan Listrik. Kelistrikan yang teramati dapat dipahami karena pada masing-masing benda yang berinteraksi mempunyai muatan listrik.

Koordinat Kartesius, Koordinat Tabung & Koordinat Bola. Tim Kalkulus II

bermassa M = 300 kg disisi kanan papan sejauh mungkin tanpa papan terguling.. Jarak beban di letakkan di kanan penumpu adalah a m c m e.

BESARAN, SATUAN & DIMENSI

Matematika EBTANAS Tahun 1999

matematika K-13 PERSAMAAN GARIS LURUS K e l a s

Rudi Susanto, M.Si VEKTOR

4.3. MEDAN LISTRIK OLEH DISTRIBUSI MUATAN KONTINYU

yang tak terdefinisikan dalam arti keberadaannya tidak perlu didefinisikan. yang sejajar dengan garis yang diberikan tersebut.

Vektor di Bidang dan di Ruang

BAB II LANDASAN TEORI. A. Tinjauan Pustaka. 1. Vektor

PanGKas HaBis FISIKA. Vektor

PERKALIAN DUA VEKTOR & PROYEKSI VEKTOR

Soal No. 1 Perhatikan gambar berikut, PQ adalah sebuah vektor dengan titik pangkal P dan titik ujung Q

Nama : Mohammad Syaiful Lutfi NIM : D Kelas : Elektro A

Matematika Ujian Akhir Nasional Tahun 2004

a. Hubungan Gerak Melingkar dan Gerak Lurus Kedudukan benda ditentukan berdasarkan sudut θ dan jari jari r lintasannya Gambar 1

Transformasi Geometri Sederhana. Farah Zakiyah Rahmanti 2014

Muatan Listrik dan Hukum Coulomb

BAB II V E K T O R. Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. FISIKA KELAS X Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 52

Diferensial Vektor. (Pertemuan II) Dr. AZ Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Konsep-Konsep Dasar Analisa Struktur

SP FISDAS I. acuan ) , skalar, arah ( ) searah dengan

Pengertian. Transformasi geometric transformation. koordinat dari objek Transformasi dasar: Translasi Rotasi Penskalaan

Hak Cipta 2014 Penerbit Erlangga

Fungsi dan Grafik Diferensial dan Integral

Transkripsi:

1.1 Skalar dan Vektor BAB 1 ANAISA SKAA DANVEKT Skalar merupakan besaran ang dapat dinatakan dengan sebuah bilangan nata. Simbul,, dan z ang digunakan merupakan scalar, dan besarna juga dinatakan dalam scalar. Vektor mempunai besar dan arah dalam suatu ruangan. 1. Aljabar Vektor Dua buah vector dapat dijumlahkan secara grafik dengan menggambarkan kedua vector tersebut dari titik asal ang sama kemudian melengkapkan gambar jajaran genjangna, atau memulai menggambarkan vector kedua dari ujung vector pertama dan melengkapkan gambar segitiga. Seperti pada gambar 1.1 berikut. Gambar 1.1 Penjumlahan vektor secara grafis 1.3 Sistem Koordinat Cartesian Bentuk Koordinat Kartesian diperlihatkan pada gambar 1. berikut Gambar 1. Sistem Koordinat Cartesian Bentuk aplikasi penempatan titik dalam koordinat kartesian diperlihatkan pada gambar 1.3 berikut. 1

Gambar 1.3 Penempatan titik pada koordinat kartesian Contoh jika titik P berada pada koordinat ( o, o,z o ) dan P berada pada ( 1, 1,z 1 ) maka dapat dianalisis jarak antara PP, seperti pada Gambar 1.4 berikut. Gambar 1.4 Penggambaran titik pada koordinat kartesian 1.4 Komponen Vektor dan Vektor Satuan Analisis vector dan vector satuan, diperlihatkan pada Gambar 1.5 berikut.

Gambar 1.5 Vektor dan Vektor Satuan Mengacu pada gambar 1.5 bagian c dihasilkan bentuk persamaan, maka besar vector pq 1.5 Perkalian Titik Tinjau dua vektor A dan B, perkalian skalarna atau perkalian titikna didefinisikan sebagai perkalian besar A dan besar B dikalikan dengan kosinus sudut antara kedua vector. Mencari komponen sebuah vektor dalam arah tertentu, seperti diperlihatkan pada gambar 1.6 berikut. Gambar 1.6 Dua vector A dan B Komponen skalar vektor B pada arah vektor a adalah B.a = B. a cos Ba = B. a cos Ba 3

1.6 Perkalian Silang Bentuk perkalian silang dapat diasumsikan gerak putar pada sebuah skrup seperti diperlihatkan pada gambar 1.7 berikut. Arah A B ialah arah majuna sekrup putar kanan. Gambar 1.7. Arah putar skrup Contoh Soal: 1. Tunjukkan bahwa vektor ang ditarik dari M( 1, 1,z 1 ) ke N(,,z ) spt gambar adalah ( - 1 )a + ( - 1 )a + (z -z 1 )a z. Koordinat M dan N dipakai untuk menuliskan kedaua vektor A dan B. z M( 1, 1,z A 1 ) A = 1 a + 1 a + z 1 a z B = a + a + z a z A B-A B N(,,z ) Maka B A = ( - 1 )a + ( - 1 )a + (z -z 1 )a z. Diketahui A = a + 4 a 3 a z dan B = a a, tentukan A.B dan AB. A.B = ( a + 4 a 3 a z ).(a a ) = (.1 a.a +.-1 a.a ) + (4.1 a.a + 4.-1 a.a ) + (-3.1 a z.a +3.1 a z.a ) =( + ) + (-4) + (+) = - 4

A B = a a a z 4-3 1-1 = [(4)()-(-3)(-1)] a + [(-3)(1)-()()]a + [()(-1)-(4)(1)a z ] = -3 a - 3 a - 6 a z 3. Tentukan vektor satuan normal terhadap bidang ang terdapat dua vektor A = 4 a + 1 a B = 4 a + 5 a z A B = a a a z 4 1 4 5 = 5 a a 4 a z a n 5a 5a a 4a z a 4a z 5a a 4a z = 5 4 16 1 = (5a a 4a z) 3 5 4. Vektor A ditarik dari titik (,-4,1) ke titik (,,-) dalam koordinat kartesian dan satuan ang searah dengan A z A = (-) a + (-+4)a + (-1) a z A = = - a + a - a z a A = A A ( ) () ( 1) (,-4,1) A (,,-) a 3 a 3 1 a 3 5

4. Natakan vektor satuan dari suatu titik sembarang pada bidang dalam z =4 ang mengarah ke titik asal. = (-) a + (-) a + (-4) a z a (,,) (,,z) = a ( ) a ( ) 4a z ( 4) 1.7 Sistem Koordinat Tabung Bentuk koordinat tabung diperlihatkan pada gambar 1.8 berikut. Ketiga bidang saling tegak lurus dalam koordinat tabung Gambar 1.8 Bentuk koordinat tabung Volume diferensial dalam koordinat tabung, dimana, dz : dimensi panjang, d : bukan dimensi panjang, luas permukaan tiap sisi dd, ddz, ddz, dan volume dddz 6

Contoh soal: 5. Natakan vektor satuan dari suatu sumbu kuadrat silinder (r,,) ang mempunai titik (,,5) = - rar + 5 az (,,5) a = ra r (r) 5a z 5 (r,,o) Perubah dalam koordinat cartesian dan koordinat tabung dapat dihubungkan melalui persamaan ang dibentuk melalui gambar 1.9 berikut. dan Gbr 1.9 Koordinat tabung Hubungan perkalian titik dan vector satuan dalam koordinat tabung dan koordinat kartesian, dapat dilakukan dengan pendekatan matrik berikut. 7

1.8 Sistem Koordinat Bola Bentuk sstem koordinat bola diperlihatkan pada gambar 1.1 berikut. Gambar 1.1 Bentuk sstem koordinat bola Transformasi skalar dr sistem koordinat bola dan Cartesian, Sebagai dasar : Contoh soal-soal latihan: 8

9

BAB HUKUM CUMB & INTENSITAS MEDAN ISTIK.1 Hukum Eksperimental coulomb Coulomb menatakan bahwa gaa antara dua benda ang sangat kecil dalam vakum atau ruang hampa ang terpisah pada jarak ang besar dibandingkan dengan ukuranna, berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda tersebut dan berbanding terbalik dengan jarak kuadrat. Seperti diperlihatkan pada gambar.1 berikut. Q 1 Q Gambar.1 Dua buah muatan menpunai jarak Q Q 1 Sehingga dapat ditulis dengan persamaan, Gaa Coulomb F k, 1 k = konstanta, k 4 hampa) 8.8541 1 9 F 1 1 (permitivitas ruang 36 m F Q1Q 4 Dimana : Q = muatan [C] = jarak antara muatan [m] k = konstanta [SI] F = gaa [N] Contoh Soal: Carilah gaa pada muatan (F ) dengan meninjau adana muatan 1 sebesar 31-4 C pada titik P(1,,3) dan muatan sebesar -1-4 C pada titik Q(,,5). Penelesainna: 1

. Intensitas Medan istrik. Muatan Q t ang digerakkan mengelilingi Q 1 akan selalu timbul gaa ang bertumpu pada Q t, sehingga pada muatan Q t ini menunjukkan adana suatu medan gaa. Gaa ang bertumpu pada Q t dinatakan dengan hukum Coulomb: Q1 Besaran pada ruas kanan hana merupakan fungsi dari Q 1 dan segmen garis ang arahna dari Q 1 ke kedudukan muatan uji. Hal ini menggambarkan sebuah medan vektor ang disebut dengan intensitas medan listrik. Intensitas Medan istrik didefinisikan sebagai: gaa vektor ang bertumpu pada suatu satuan muatan uji ang positif. Intensitaas medan listrik = Gaa vektor ang bertumpu pada satuan muatan positif Ft E Q t N C Volt Joule Coulomb Newton meter coulomb Volt meter Newton Coulomb N C V m Q t Q 1 Q Q 1 t Ft a 1t 4 1 t Ft Q t Q 4 1. 1 t a 1t Medan vektor = intensitas medan listrik

.3 Medan dari n Muatan Titik Untuk n buah titik - jumlah gaa masing-masing muatan pada titik ang ditinjau z Q Q 1 r r-r1 r-r E 1 r 1 r E E 1 +E n Q m1 4 r r m Er m a m.4 Medan Distribusi Muatan Volume Malar Kerapatan muatan dari suatu distribusi kontinu Q P lim v V Q dq vol vol dv Q 1 1 a N P a 3 a a 1 E vol ' P r dv ' ' r r 4 r r r r ' ' Q 3 Q 3 N Q N.5 Medan Muatan Garis Muatan garis : a. Asumsi gerak elektron lambat b. Elektron statis kerapatan muatan/ satuan panjang konstan c. Intensitas ang ditimbulkan dalam muatan garis dari - ke + adalah sebagai berikut: 3

z dq= d P de z de z de Sifat kesimetrisan : d terhadap koordinasi mana medan tidak berubah komponen medan madan ang tidak muncul bergerak dengan & z komponen tidak berubah bergerak dengan & tetap komponen z tidak berubah bergerak & z tetap medan berubah terhadap tidak ada unsur ang membuat adana komponen E=nol setiap muatan menghasilkan E dan E z, sedang E z untuk - Z saling meniadakan Ez= Q d de d sin 4 d 4 d 3 4 4

~ d E ; 3 ~ cat 4 E 4 1 ~ ~ E.6 Muatan Bidang Kerapatan muatan bidang = c S m Bidang muatan pada bidang z, dan titik ang ditinjau pada sumbu z d s P(,,) Pendekatan seperti muatan garis ang panjang ang mempunai beban kecil (pipih) ang banak = S d Komponen ang ada hana E, Karena E dan Ez saling menghilangkan de X d cos d S S 5

E X ~ ~ 1 S d S tan ~ ~ E X S X E X S S E X an a N = Vektor satuan medan ang arahna keluar dari bidang.7 MEDAN AKIBAT DISTIBUSI MUATAN Muatan garis de dq 4 a dq= d P Muatan permukaan/lembaran a E 4 d P dq= dq= S d d S S S E S a 4 d S S Muatan uang 6 E V a 4 d V

dq=d S 7