Notasi ilmiah

Pengukuran dalam fisika terbentang mulai dari ukuran partikel yang sangat kecil, seperti massa elektron, sampai dengan ukuran yang sangat besar, seperti massa bumi. Penulisan hasil pengukuran benda sangat besar, misalnya massa bumi kira-kira 6.000.000.000 000.000.000.000.000 kg atau hasil pengukuran partikel sangat kecil, misalnya massa sebuah elektron kira-kira 0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.911 kg memerlukan tempat yang lebar dan sering salah dalam penulisannya. Untuk mengatasi masalah tersebut, kita dapat menggunakan notasi ilmiah.

Dalam notasi ilmiah, hasil pengukuran dinyatakan sebagai : a, …..  x 10n

Di mana :

a adalah bilangan asli mulai dari 1 – 9

n disebut eksponen dan merupakan bilangan bulat

10n menunjukkan orde

 Aturan penulisan hasil pengukuran menggunakan notasi ilmiah

a)        Untuk bilangan yang lebih dari 10, pindahkan koma desimal ke kiri. Eksponennya bertanda positif

b)        Untuk bilangan yang kurang dari 1, pindahkan koma desimal ke kanan. Eksponennya bertanda negatif.

Rumus Energi Kinetik

Rumus Energi Kinetik

EK = ½ m v2

Keterangan : EK = Energi kinetik, m = massa (kg), v = kelajuan (m/s)

Satuan Energi Kinetik

Satuan Energi Kinetik = (Satuan massa)(satuan kelajuan)2 = kg m2/s2 = Joule

Dimensi Energi Kinetik

Dimensi energi kinetik = (dimensi massa)(dimensi kelajuan)2

Kelajuan = jarak / waktu = [L]/[T]

Dimensi energi kinetik = [M][L]2[T]2

Contoh soal :

Sebuah mobil bermassa 500 kg bergerak dengan kelajuan 10 m/s. Berapa energi kinetik mobil tersebut ?

Pembahasan :

Diketahui : m = 500 kg, v = 10 m/s.

Ditanya : energi kinetik

EK = ½ m v2 = ½ (500 kg)(10 m/s)2 = (250 kg)(100 m2/s2) = 25000 kg m2/s2 = 25000 Joule

Dimensi fisika

Dimensi Besaran Fisika

Dimensi besaran diwakili dengan simbol, misalnya M, L, T yang mewakili massa (mass), panjang (length) dan waktu (time). Ada dua macam dimensi yaitu Dimensi Primer dan Dimensi Sekunder. Dimensi Primer meliputi M (untuk satuan massa), L (untuk satuan panjang) dan T (untuk satuan waktu). Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua Besaran Turunan yang dinyatakan dalam Dimensi Primer. Contoh : Dimensi Gaya : M L T-2 atau dimensi Percepatan : L T-2.

Catatan :

Semua besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok (Dimensi Primer) yaitu panjang, massa dan waktu. Sebagaimana terdapat Satuan Besaran Turunan yang diturunkan dari Satuan Besaran Pokok, demikian juga terdapat Dimensi Primer dan Dimensi Sekunder yang diturunkan dari Dimensi Primer. Baca lebih lanjut

Konversi satuan

Besaran apapun yang kita ukur, seperti panjang, massa atau kecepatan, terdiri dari angka dan satuan. Sering kita diberikan besaran dalam satuan tertentu dan kita kita ingin menyatakannya dalam satuan lain. Misalnya kita mengetahui jarak dua kota dalam satuan kilometer dan kita ingin mengetahui berapa jaraknya dalam satuan meter. Demikian pula dengan massa benda. Misalnya kita mengukur berat badan kita dalam satuan kg dan kita ingin mengetahui berat badan kita dalam satuan ons atau pon. Untuk itu kita harus mengkonversi satuan tersebut. Konversi berarti mengubah. Untuk mengkonversi satuan, terlebih dahulu harus diketahui beberapa hal yang penting, antara lain awalan-awalan metrik yang digunakan dalam satuan dan faktor konversi.

Awalan-awalan satuan yang sering digunakan dapat anda lihat pada tabel berikut ini.

Awalan Simbol Nilai
Exa E 1018
Peta P 1015
Tera T 1012
Giga G 109
Mega M 106
Kilo k 103
Hecto h 102
Deka da 101 atau 10
Deci d 10-1
Centi c 10-2
Milli m 10-3
Mikro 10-6
Nano n 10-9
Piko p 10-12
Femco f 10-15
Atto a 10-18

 

Konversi Satuan SI

Kelebihan sistem Satuan Internasional (SI) adalah kemudahan dalam pemakaiannya karena menggunakan sistem desimal (kelipatan 10) dan hanya ada satu satuan pokok untuk setiap besaran dengan penambahan awalan untuk satuan yang lebih besar atau lebih kecil. Misalnya, 1 centimeter = 0,01 meter atau 1 kilogram sama dengan 1000 gram. Untuk kemudahan mengubah suatu satuan ke satuan lain dapat dilakukan dengan menggunakan bantuan tangga konversi seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

km
hm 10
dam 10 100
m 10 100 1000
dm 10 100 1000 10.000
cm 10 100 1000 10.000 100.000
mm 10 100 1000 10.000 100.000 1.000.000

km = kilometer

hm = hectometer

dam = dekameter

m = meter

dm = desimeter

cm = centimeter

mm = milimeter

kg
hg 10
dag 10 100
g 10 100 1000
dg 10 100 1000 10.000
cg 10 100 1000 10.000 100.000
mg 10 100 1000 10.000 100.000 1.000.000

kg = kilogram

hg = hectogram

dag = dekagram

g = gram

dg = desigram

cg = centigram

mg = miligram

Cara mengkonversi satuan-satuan SI dengan tangga konversi :

Pertama, letakkan satuan asal yang akan dikonversi dan satuan baru yang akan dicari pada tangga sesuai dengan urutan tangga konversi

Kedua, hitung jumlah langka yang harus ditempuh dari satuan asal ke satuan baru

  1. Jika satuan baru berada di bawah satuan asal ( menuruni tangga ), maka :
  • Setiap turun satu tangga, bilangan asal dikali 10
  • Setiap turun dua tangga, bilangan asal dikali 10
  • Setiap turun tiga tangga, bilangan asal dikali 1000, dan seterusnya
  • Ø Setiap naik satu tangga, bilangan asal dibagi 10
  • Ø Setiap naik dua tangga, bilangan asal dibagi 100
  • Ø Setiap naik tiga tangga, bilangan asal dibagi 1000, dan seterusnya
  1. Jika satuan baru berada di atas satuan asal ( menaiki tangga ), maka :

Contoh soal :

Ubahlah satuan berikut ini :

10 km = …. cm ?

Perhatikan Tangga Konversi Satuan Panjang.

Dari km (kilometer) ke cm (centimeter), kita menuruni 5 anak tangga. Dengan demikian kita mengalikannya dengan 100.000 (5 nol). Jadi 10 km = 10 x 100000 = 1000.000 cm

7000 m = ….. km ?

Perhatikan tangga konversi satuan panjang.

Dari m (meter) ke km (kilometer), kita menaiki 3 anak tangga. Dengan demikian kita membaginya dengan 1000 (3 nol). Jadi 7000 km = 7000 : 1000 = 7 km

300 gr = ….. kg ?

Perhatikan Tangga Konversi Satuan massa.

Dari gr (gram) ke kg (kilogram), kita menaiki 3 anak tangga. Dengan demikian kita membaginya dengan 1000 (3 nol). Jadi 300 gr = 300 : 1000 = 0,3 kg

5 kg = …. mg ?

Perhatikan Tangga Konversi Satuan massa.

Dari kg (kilogram) ke mg (miligram), kita menuruni 6 anak tangga. Dengan demikian kita mengalikannya dengan 1.000.000 (6 nol). Jadi 5 kg = 5 x 1000.000 = 5.000.000 kg

Faktor Konversi

Selain mengkonversi satuan dalam sistem internasional, kita juga harus mengetahui konversi satuan dalam sistem yang berbeda, antara lain dari satuan Sistem Internasional ke Sistem British atau sebaliknya. Sebagai contoh, kita mengukur panjang sebuah meja dalam satuan inchi dan kita ingin menyatakannya dalam centimeter. Untuk itu kita perlu mengetahui faktor konversi. Faktor konversi dapat anda lihat pada tabel di bawah ini.

Faktor konversi Panjang
1 inchi = 2,54 cm
1 cm = 0,394 inchi
1 foot = 30,5 cm
1 m = 39,37 inchi = 3,28 foot
1 mil = 5280 foot = 1,61 km
1 km = 0,621 mil
1 mil laut (US) = 1,15 mil = 6076 foot =   1,852 km
1 fermi = 1 femtometer (fm) = 10-15 m
1 Angstrom = 10-10 m
1 tahun cahaya = 9,46 x 1015 m
1 parsec = 3,26 tahun cahaya = 3,09 x 1016 m
Faktor konversi Volume
1 liter (L) = 1000 mL = 1000 cm3 =   1,0 x 10-3 m3
= 1,057 quart (US) = 54,6 inchi3
1 gallon (US) = 231 inchi3 = 3,78 L
1 m3 = 35,31 ft3
Faktor konversi Kelajuan
1 mil/jam = 1,47 foot/s = 1,609 km/jam  =    0,447 m/s
1 km/jam = 0,278 m/s = 0,621 mil/jam
1 foot/s = 0,305 m/s = 0,682 mil/jam
1 knot = 1,151 mil/jam = 0,5144 m/s
Faktor konversi Massa
1 satuan massa atom (u) = 1,6505 x 10-27 kg
1 kg = 0,0585 slug
1 ton = 1000 kg
Faktor konversi Gaya
1 lb = 4,45 N
1 N = 105 dyne = 0,225 lb
Faktor konversi Energi dan kerja
1 kkal (kilokalori) = 4,18 x 103 Joule
1 eV = 1,602 x 10-19 Joule
1 kWh = 3,60 x 106 Joule = 860 kkal

Contoh Soal :

Ubahlah satuan panjang berikut ini :

15 inchi = ….. m ?

Perhatikan Faktor Konversi Panjang.

1 inchi = 2,54 cm. —– 1 cm = 0,01 m (lihat tangga konversi panjang)

Jadi, 15 inchi = 15 x 2,54 cm = 38,1 cm —— 38,1 cm = 38,1 x 0,01 m = 0,381 meter.

100 mil = …. cm ?

Perhatikan Faktor Konversi Panjang.

1 mil = 1,61 km. —– 1 km = 100.000 cm (lihat tangga konversi panjang)

Jadi, 100 mil = 100 x 1,61 km = 161 km —- 161 km = 161 x 100.000 cm

= 16.100.000 cm.

100 km = …. mil ?

Perhatikan Faktor Konversi Panjang.

1 km = 0,621 mil.

Jadi, 100 km = 100 x 0,621 mil = 62,1 mil.

Ubahlah satuan Kelajuan berikut ini :

(Catatan : Knot merupakan satuan kelajuan yang biasa digunakan Kapal Laut)

50 Knot = …. km/jam ?

Perhatikan Faktor Konversi Panjang.

1 knot = 1,151 mil/jam —– 1 mil/jam = …. Km/jam ?

1 mil = 1,61 km (lihat Faktor Konversi Panjang)

Jadi, 1 mil/jam = 1,61 km/jam

50 Knot = 50 x 1,61 km/jam = 80,5 km/jam.

Satuan Internasional

Untuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam fisika, kita biasanya melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidak lengkap apabila tidak disertai data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, bila kita dapat mengukur yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka, berarti kita mengetahui apa yang sedang kita bicarakan itu.

Apa yang Anda lakukan sewaktu melakukan pengukuran? Misalnya anda mengukur panjang meja belajar dengan menggunakan jengkal, dan mendapatkan bahwa panjang meja adalah 6 jengkal. Jadi, mengukur adalah membandingkan sesuatu yang diukur dengan sesuatu lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Dalam pengukuran di atas Anda telah mengambil jengkal sebagai satuan panjang.

Sebelum adanya standar internasional, hampir tiap negara menetapkan sistem satuannya sendiri. Penggunaan bermacam-macam satuan untuk suatu besaran ini menimbulkan kesukaran. Kesukaran pertama adalah diperlukannya bermacam-macam alat ukur yang sesuai dengan satuan yang digunakan. Kesukaran kedua adalah kerumitan konversi dari satu satuan ke satuan lainnya, misalnya dari jengkal ke kaki. Ini disebabkan tidak adanya keteraturan yang mengatur konversi satuan-satuan tersebut. Baca lebih lanjut

Besaran turunan

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok atau besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok. Contoh besaran turunan adalah Berat, Luas, Volume, Kecepatan, Percepatan, Massa Jenis, Berat jenis, Gaya, Usaha, Daya, Tekanan, Energi Kinetik, Energi Potensial, Momentum, Impuls, Momen inersia, dll. Dalam fisika, selain tujuh besaran pokok yang disebutkan di atas, lainnya merupakan besaran turunan. Besaran Turunan selengkapnya akan dipelajari pada masing-masing pokok bahasan dalam pelajaran fisika.

Untuk lebih memperjelas pengertian besaran turunan, perhatikan beberapa besaran turunan yang satuannya diturunkan dari satuan besaran pokok berikut ini. Baca lebih lanjut