Besaran fisis
Diperkenalkan| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| physical quantity/ˈfɪzɪkl ˈkwɒntɪti/ | physical quantity |
| magnitude/ˈmæɡnɪtjuːd/ | The size or numerical value of a quantity. |
| estimate/ˈestɪmət/ | estimate |
| free fall/friː fɔːl/ | Motion under gravity alone, with other forces neglected. |
| order of magnitude/ˈɔːdə ɒv ˈmæɡnɪtjuːd/ | order of magnitude |
Kesalahan senilai 125 juta dolar
- Pada tahun 1999, NASA kehilangan Mars Climate Orbiter di Mars.
- Satu tim menggunakan pon, yang lain menggunakan newton — dan tidak ada yang melakukan konversi.
- Wahana antariksa terbang terlalu rendah dan terbakar hancur.
- Ini adalah kesalahan satuan, bukan kesalahan matematika.
Laboratorium besaran fisis
Klasifikasikan contoh pengukuran berdasarkan jenis besaran yang diwakilinya.
Apa itu besaran fisika?
- Dalam fisika kita mengukur sesuatu.
- Setiap pengukuran adalah sebuah besaran fisis.
Selalu memiliki dua bagian
- Besaran = magnitudo (angkanya) + satuan.
- Magnitudo menyatakan seberapa banyak; satuan menyatakan dari apa.
"1.5 m" adalah magnitudo (1.5) dan satuan (m).
Setiap besaran fisis memiliki dua bagian: sebuah angka (____nya) dan satuan.
Dua bagian tersebut adalah besar (angka) dan satuan.
Cocokkan setiap istilah dengan definisi yang ditandai oleh penguji.
Kedua bagian dari yang pertama mendapat nilai. Angka tanpa satuan bukan besaran fisis, inilah alasan tepat hilangnya pengorbit Mars.
Angka saja tidak berarti apa-apa
- "Kecepatannya 90" — 90 apa?
- $90\ \dfrac{\text{km}}{\text{h}}$, $90\ \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$ dan 90 mph semuanya berbeda.
- Selalu tuliskan juga satuannya.
Mengatakan "kecepatan 90" — tanpa satuan — memberikan besaran fisis lengkap.
Tanpa satuan, angkanya ambigu. "$90\ \dfrac{\text{km}}{\text{h}}$" lengkap; "90" tidak.
Jawaban "5" untuk pertanyaan yang meminta panjang dianggap lengkap asalkan langkah pengerjaannya ditampilkan.
Besaran fisis adalah besaran DAN satuan. 5 meter, 5 sentimeter, dan 5 kilometer adalah tiga panjang berbeda, dan kunci jawaban meminta satuan.
"$90\ \dfrac{\text{km}}{\text{h}}$" adalah besaran lengkap. "90" sendirian bukan.
Pernyataan manakah yang memberikan besaran fisis lengkap?
Besaran fisis membutuhkan keduanya, yaitu besaran (angka, 70) dan satuan (kg). Angka saja atau satuan saja tidak cukup.
Estimasi ukuran sehari-hari
- Anda harus tahu kira-kira seberapa besar benda-benda umum.
- Hafalkan nilai-nilai standar ini.
Pilih semua estimasi yang kira-kira benar.
Semua benar kecuali kecepatan suara: di udara sekitar $340\ \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$. $3 \times 10^{8}\ \dfrac{\text{m}}{\text{s}}$ adalah kecepatan cahaya.
Susun metode estimasi orde-magnitudo secara berurutan.
Jawaban orde-magnitudo hanya mengklaim pangkat sepuluh yang benar, jadi membawa tiga angka penting melaluinya adalah kerja sia-sia.
Cara mengestimasi
- Bandingkan dengan sesuatu yang Anda kenal (seseorang $\approx 70\ \text{kg}$).
- Bulatkan ke satu angka penting — mobil sekitar $1000\ \text{kg}$, bukan $1043$.
- Mendapatkan pangkat sepuluh yang tepat adalah yang paling penting.
Estimasi percepatan jatuh bebas $g$ dekat permukaan Bumi.
Dekat permukaan Bumi $g \approx 9.81\ \dfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$ — kurang lebih $10\ \dfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
Sehelai rambut manusia memiliki lebar sekitar 0.1 mm. Berapakah orde besaran lebar tersebut dalam meter, sebagai pangkat sepuluh? (Berikan eksponennya, mis. -3)
0.1 mm = 1e-4 m. Konversikan awalan sebelum mengambil pangkat sepuluh; menganggap 0.1 mm sebagai 0.1 adalah kesalahan umum yang sering terjadi.
Orde magnitudo
- Perkiraan yang baik memiliki pangkat sepuluh yang benar.
- $70\ \text{kg}$ ✓ · $7\ \text{kg}$ ✗
Urutkan massa-massa ini, terkecil terlebih dahulu.
Mengurutkan berdasarkan ukuran memeriksa intuisi Anda tentang orde magnitudo: $0.1\ \text{kg}$, lalu $1\ \text{kg}$, lalu $70\ \text{kg}$.
Skala alam semesta
- Ide yang sama berlaku dari atom hingga Matahari.
- Setiap langkah sepanjang garis tersebut sepuluh kali lebih besar.
Anda telah memahaminya
- besaran fisik = besaran + satuan
- pelajari perkiraan standar (manusia, apel, suara, cahaya, $g$)
- perkiraan yang baik memiliki orde magnitudo yang benar
Selanjutnya — satuan SI yang semuanya dibangun darinya.