ilmu fisika - · pdf fileresultan kelima gaya itu. penyelesaian ! soal - soal : 10.carilah...

37
Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT. ILMU FISIKA

Upload: phamminh

Post on 31-Jan-2018

251 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

Fisika Dasar / Fisika Terapan

Program Studi Teknik Sipil

Salmani, ST., MS., MT.

ILMU FISIKA

Page 2: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

• Ilmu Fisika dalam Bahasa Yunani: (physikos), yang artinya ”alamiah”,

atau (physis), ”Alam” adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisikawan mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.(Wikipedia Indonesia)

• Ilmu Fisika disebut juga sebagai Ilmu Dasar atau Basic Science, yang

lain adalah Biologi, Kimia, Matematika dan Geologi • Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak

dinyatakan dalam notasi matematis, dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya.

Perbedaan antara fisika dan matematika adalah: fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan

matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia material.

DEFINISI ILMU FISIKA?

Page 3: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

Teori Utama Dalam Fisika 1. Mekanika Klasik

Hukum gerak Newton, Mekanika Lagrangian, Mekanika Hamiltonian, Teori chaos, Dinamika fluida, Mekanika kontinuum.

Dimensi, Ruang, Waktu, Gerak, Panjang, Kecepatan, Massa, Momentum, Gaya, Energi, Momentum, sudut, Torsi, Hukum kekekalan, Oscilator harmonis, Gelombang, Usaha, Daya

2. Elektromagnetik Elektrostatik, Listrik, Magnetisitas, Persamaan Maxwell Muatan listrik, Arus, Medan listrik, Medan magnet, Medan

lektromagnetik, Radiasi elektromagnetis, Monopol magnetik.

3. Termodinamika dan Mekanika Statistik Mesin panas, Teori kinetis Konstanta Boltzmann, Entropi,

Energi bebas, Panas, Fungsi partisi, Suhu

DEFINISI ILMU FISIKA?

Page 4: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

4. Mekanika Kuantum Path integral formulation, Persamaan Schr hodinger, Teori medan

kuantum, Hamiltonian, Partikel identik, Konstanta Planck, Pengikatan kuantum, Oscilator harmonik kuantum, Fungsi gelombang, Energi titik-nol

5. Ralativitas Relativitas khusus, Relativitas umum Prinsip ekuivalensi, Empat-

momentum, Kerangka referensi, Waktu-ruang, Kecepatan cahaya.

Bidang Utama Dalam Fisika 1. Astrofisika :

Kosmologi, Ilmu planet, Fisika plasma Big Bang, Inflasi kosmik, Relativitas umum, Hukum gravitasi universal

Konsep : Lubang hitam, Latar belakang radiasi kosmik, Galaksi, Gravitasi, Radiasi Gravitasi, Planet, Tata surya, Bintang.

2. Fisika atomik, molekul, dan optik: Fisika atom, Fisika molekul, Optik, Photonik. Konsep: Optik quantum Difraksi, Radiasi elektromagnetik, Laser, Polarisasi, Garis

spectral.

DEFINISI ILMU FISIKA?

Page 5: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

3. Fisika partikel : Fisika akselerator, Fisika nuklir Konsep: Model standar, Teori penyatuan besar, teori-Medan Gaya

Fundamental (gravitasi, elektromagnetik lemah, kuat), Partikel elemen, Antimatter, Putar, Pengereman simetri spontan, Teori keseluruhan Energi vakum.

4. Fisika benda kondensi :

Fisika benda padat, Fisika material, Fisika polimer Teori BCS, Gelombang Bloch, Gas Fermi, Cairan Fermi, Teori banyak-tubuh.

Konsep: Fase (gas, cair, padat, Kondensat Bose-Einstein,

superkonduktor, superfluid), Konduksi listrik, Magnetism, Pengorganisasian sendiri, Putar, Pengereman simetri spontan

Page 6: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 7: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 8: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 9: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 10: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 11: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 12: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 13: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 14: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 15: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 16: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 17: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 18: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 19: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 20: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 21: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 22: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 23: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

Besaran Vektor dan Skalar

• Besaran Vektor adalah besaran yang memiliki besar(nilai) dan mempunyai arah misalnya :

pergeseran, kecepatan, percepatan, medan listrik-magnet dsb.

• Besaran Skalar adalah besaran yang hanya memiliki besar(nilai) saja misalnya massa, temperatur, kerja, energi dsb.

Page 24: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 25: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 26: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 27: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 28: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 29: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 30: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 31: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 32: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 33: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400
Page 34: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

1. Pesawat terbang dengan laju 500 km/jam ke arah Timur, sedangkan angin meniup ke arah Selatan dengan kecepatan 90 km/jam. Tentukan laju dan arah kecepatan pesawat relatif terhadap bumi.

Penyelesaian: 2. Perhatikan kembali pesawat dalam soal 1 diatas. Dengan

angin yang sama, dalam arah manakah pesawat harus diterbangkan pilotnya agar arah geraknya tepat ke arah Timur menurut pengamat di bumi?

Penyelesaian: 3. Diatas air danau yang tenang perahu dapat bergerak

dengan laju 8 km/jam. Diatas air sungai yang mengalir perahu dapat melaju dengan kecepatan 8 km/jam relatif terhadap air sungai. Jika kecepatan air sungai adalah 3 km/jam, berapakah kecepatan perahu terhadap seorang pengamat yang diam di tepi? (a) Bila perahu bergerak melawan arus? (b) Bila perahu bergerak searah dengan arus?

Penyelesaian:

SOAL - SOAL :

Page 35: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

4. Tiga buah gaya yang bekerja pada sebuah partikel dinyatakan sebagai berikut F1=20i-36j +73k N, F2=-17i+21j-46k N, dan F3 =-12k N. Carilah resultannya dalam bentuk komponen. Cari juga besarnya resultan tersebut.

Penyelesaian !

5. Bila A=-12i+25j+13k dan B=-3j+7k, berapakah resultannya bila A dikurangi dari B.

Penyelesaian !

6. Gaya 100 N membentuk sudut dengan sumbu x, dan komponen y-nya adalah 30 N. Tentukan komponen x gaya itu; tentukan pula .

Penyelesaian !

SOAL - SOAL :

Page 36: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

7. Empat gaya sebidang bekerja pada sebuah benda dan berpotongan di titik O seperti yang ditunjukan dalam gambar berikut ini. Carilah resultan gaya secara grafik.

Penyelesaian !

8. Selesaikan soal 7 dengan cara komponen vektor.

Penyelesaian !

9. Lima gaya sebidang seperti yang tampak pada gambar ini, bekerja pada suatu objek. Tentukan resultan kelima gaya itu.

Penyelesaian !

SOAL - SOAL :

Page 37: ILMU FISIKA - · PDF fileresultan kelima gaya itu. Penyelesaian ! SOAL - SOAL : 10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400

10.Carilah jumlah dua vektor gaya berikut dengan metode jajaran genjang: 30N pada 300 dan 20N pada 1400.

Penyelesaian !

11. Dengan memakai grafik, carilah resultan kedua vektor perpindahan berikut: 2m pada 400 dan 4m pada 1270; sudut-sudut ini dihitung terhadap sumbu-x positif.

Penyelesaian !

SOAL - SOAL :