LIKE, SHARE AND COMENT

1. FISIKA TEKNIK
PENGUKURAN, SATUAN, DIMENSI
DIAN NOORVY KHAERUDIN, ST., MT
1

2. PENGUKURAN
 Dalam Ilmu Alam dipelajari keadaan dan sifat-sifat
benda seperti perubahannya, juga mencari kaitan
energi dengan perubahan keadaan dan sifat benda-
benda tersebut.
 Ilmu Alam dapat dipelajari dengan kuantitatif dan
kualitatif.
 Untuk mempelajari sifat-sifat dan keadaan benda
dengan cara kuantitatif diperlukan PENGUKURAN.
 Ilmu Alam DISEBUT JUGA ILMU PENGUKURAN.
 KEADAAN DAN SIFAT BENDA-BENDA YANG
DAPAT DIUKUR  BESARAN.
 Misalnya : panjang, luas, volume, momentum, gaya
dll.2

3. BESARAN
 BESARAN : Sesuatu yang dapat diukur
 Suatu besaran dapat dinyatakan dengan besaran
yang lain yang lebih sederhana. Misalnya besaran
gaya, dapat dinyatakan dengan besaran massa,
panjang, dan waktu.
 1. BESARAN DASAR : Besaran yang cara
pengukurannya tidak tergantung pada besaran-
besaran yang lain.
 Contohnya : massa, panjang, waktu
 2. BESARAN TURUNAN : Besaran yang diturunkan
dari besaran-besaran dasar, artinya besaran yang
cara pengukurannya tergantung lebih dari satu
besaran pokok/dasar.
 Contohnya : gaya, energi, kecepatan dll3

4. SISTEM SATUAN
 Mengukur keadaan atau sifat suatu benda atau
mengukur besaran suatu benda dapat dilakukan
dengan membandingkan benda tersebut dengan
besaran standar yang telah didefinisikan. Contoh:
panjang rambut adalah 4 ruas jari telunjuk.
 Definisi dari Kecepatan ( besaran kecepatan) :
adalah perubahan posisi persatuan waktu. m/det
(satuan)
 Definisi dari Gaya (besaran gaya) : adalah penyebab
perubahan gerak Newton (satuan)
 Definisi dari Tekanan (besaran tekanan) : adalah
gaya persatuan luas. Pascal (satuan)
4

5. Satuan.....
 Satuan : Ukuran dari suatu besaran
 Satuan besaran standar dalam Sistem Internasional (SI) :
 Satuan panjang standar adalah 1 meter ( 1 m), yaitu
1.650.763,73 x panjang gelombang dalam hampa yang
dipancarkan oleh atom kripton – 86 pada peralihan
antara tingkat energi 2P10 dan 5d5
 Satuan masa standar adalah 1 kilogram (1kgm), yaitu
masa kilogram prototipe internasional berbentuk silinder
terbuat dari campuran platina dan iridium, yang disimpan
di kota Sevres Perancis.
 Satuan waktu standar adalah 1 sekon (1det, 1 s) yaitu
9.192.631,770 x to, dengan 1/to = frekuensi pancaran
yang dikeluarkan pada peralihan elektron atom caecium
13 antara sua tingkat “hyverfine”, yaitu tingkat F = 4, mf =
0 ke tingkat F = 3, mf = 0
5

6.  Satuan arus listrik standar 1 ampere (1A), yaitu arus listrik
yang bila dialirkan dalam dua kawat lurus sejajar yang sangat
panjang yang jaraknya 1 meter dalam hampa, mengahasilkan
gaya sebesar 2 x 10-7 newton pada setiap meter kawat.
 Satuan suhu standar adalah 1 kelvin (1 Kelvin), yaitu 1/273,16
x T dengan T = suhu titik tripel.
 Satuan intensitas cahaya standar adalah 1 kandela (1 cd),
yaitu intensitas cahaya dalam arah tegak lurus pada
permukaan benda hitam seluas 1/600.000 m2 pada suhu cair
platina pada tekanan luar 101.325 N/m2 .
 Satuan gram molekul standar adalah 1 mole (1 mol), yaitu
banyaknya zat yang mengandung unsur dasar zat yang sama
jumlahnya dengan jumlah atom carbon – 12 yang massanya
1,012 kgm.
 Satuan sudut standar adalah 1 radian (1 rad), yaitu sudut
pusat lingkaran yang mengahadapi busur sepanjang R,
dengan R adalah jari-jari lingkaran.
 Satuan sudu ruang adalah 1 steradian (1 sr) adalah sudut
pada pusat bola menghadapi permukaan bola seluas R2,
dengan R = jari-jari bola.
6

7. BESARAN DASAR/POKOK BESARAN TURUNAN
Besaran Satuan Simbol
Panjang meter m
Massa Kilogram Kgm
Waktu Sekon s atau det
Arus listrik Amper A
Suhu Kelvin K
Intensitas
Cahaya
Kandela Cd
Masa
Molekul
Mole mol
Sudut
standar
Radian rad
Sudut
ruang
Steradian sr
Besaran Definisi Simbol Satuan
Kecepata
n
Perubaha
n posisi
persatuan
waktu
V = ds/dt m/det
Percepata
n
Perubaha
n
kecepatan
persatuan
waktu
a = dv/dt m/det2
Gaya Penyebab
perubaha
n gerak
F = m x
a
Newton
Kg m/det2
Tekanan Gaya
persatuan
luas
P = F/A Newton/m2
7

8.  Sistem Satuan ada 4, yaitu:
 1. Sistem Statis (besar dan kecil)
 2. Sistem Dinamis (MKS dan CGS)
 3. Sistem Inggris (Absolut dan Teknik)
 4. Sistem International (SI)
Hubungan antara satuan-satuan besaran dasar dalam
berbagai sistem satuan dapat dicari dengan
membandingkan satuan dari suatu sistem dengan sistem
lainnya. Misalnya akan dicari hubungan antra panjang
dalam sistem Inggris dengan saltuan panjang dalam sistem
SI, dengan membandingkan satuan panjang dalam sistem
Inggris (1 foot) dengan (1 m) SI. Maka didapat :
1 foot = 0,3048 m
Lainnya, massa : 1 lbm = 0,45359 kgm dinamakan
KONVERSI
untuk besaran dasar waktu, dalam semua sistem sama, yaitu
1 det.8

9. SOAL KONVERSI
9
 Diketahui kelajuan suatu mobil :
38 m/sec
 Berapakah kelajuan tersebut
dalam mil/sec?
 Berapakah dalam mil/jam?
 Berapakah dalam km/jam?
 Apabila 1 mil = 1609 meter

10. Soal 2
10
 Diketahui : Aliran cairan (fluida) 3
m3/det
 Berapakah :
 Dalam liter/det?
 Dalam ml/det?
 Dalam liter/ hari?
 Dalam m3/hari?
 Apabila 1 m3 = 1000 liter

11. Soal 3
11
 Suatu kaveling berbentuk persegi panjang memiliki
ukuran 100 kaki x 150 kaki. Tentukan luas kaveling
dalam m2?
 1 kaki = 0,3048 meter
100 kaki = 100 x 0,3048 meter =30,48 meter
150 kaki = 150 x 0,3048 meter = 45,72 meter
Maka luas kaveling = 1393,5456 meter 2

12. Soal 4
12
 Air infus menetes dengan kecepatan 2 cm per det.
Tabung infus berukuran 1000 ml. Dengan tinggi
tabung 40 cm. Berapakah waktu yang diperlukan
untuk menghabiskan 1 tabung infus?
 1000 ml = 1 liter= 0,001 m3
 Luas alas tabung = 0,001 m3 / 0,4 = 0,01 m2
 Q = m3/det
 Q = 0,02 x 0,01 = 2 x 10-4 m3/det
 0,0005 = 4x10-5 m/det
 Waktu yang diperlukan untuk habis : 0,2 det

13. SOAL 2
13
 Pengukuran:
 Pilih Salah Satu Dari Pengukuran Berikut:
 1. Ukuran lantai
 2. Ukuran Ubin Rumah
 3. Ukuran kolom rumah
 4. Ukuran 30 meter jalan
 5. Ukuran Kolam Ikan
 Lakukan di kertas Folio bergaris dengan tabel
berikut dan gambar dengan skala 1 : 0,5

14. Pengukur :
nama :
NIM :
Kelas :
Alamat:
Kelompok :
Alat Pengukur
14
Lantai Lebar Panjang Jumlah
keramik
Ukuran
keramik
LUAS LANTAI
1
2
3
4
5
Gambar Lantai dengan skala : 1 : 0,5

15. Konversi yang lain ...
 Misal jarak antar kota, jika satuannya dipertahankan
dalam tulisan, terlalu besar bilangan yang harus
dituliskan. Maka dibuatkan 1 km.
 1km = 1000 m
 1 Angstrom (1A) = 10-10 m
 1 mikron (1 µm) = 10-6 m
 1 nano meter (1nm) = 10-9 m
 1 km = 0,6214 mil
 1 m = 39,37 inci
15

16. Satuan panjang, waktu, masa dan gaya dalam
berbagai sistem satuan
Sistem
Satuan
Panjang Waktu Massa Gaya
Statis besar m s kgm kg gaya
Statis kecil cm s gm gr gaya
Dinamis besar m s kgm newton
Dinamis kecil cm s kgm dyne
Inggris
absolut
ft s lbm Pdl
Inggris teknik ft s Slug lbf
16

17. DIMENSI
Cara penulisan dari
besaran-besaran dengan
menggunakan simbol-
simbol besaran dasar.
DIMENSI berfungsi untuk
:
1. Menurunkan satuan
dari suatu besaran
2. Meneliti kebenaran
suatu rumus-rumus
atau persamaan fisika
Besaran Satuan Dimensi
Panjang meter [L]
Massa Kilogram [M]
Waktu Sekon [t]
Arus listrik Amper [I]
Suhu Kelvin [T]
Intensitas
Cahaya
Kandela [A]
Masa
Molekul
Mole [N]
Sudut
standar
Radian rad
Sudut ruang Steradian sr
17

18. VEKTOR
18
 Jenis besaran yang mempunyai besar dan arah
pada sistem koordinat.
 Contoh besaran vektor : gaya, kecepatan,
percepatan
 Skalar : jenis besaran yang mempunyai besaran
saja, maka hasil pengukurannya tidak tergantung
pada sistem koordinat.
 Contoh besaran skalar : waktu, masa, temperatur,
kerja, energi
P
Q Dari gambar disamping PQ adalah
sebuah vektor dengan P apa yang
disebut titik tangkap vektor

19. Beberapa hal yang perlu diketahui:
19
B
A
Besaran vektor adalah besaran yang selain dinyatakan
dengan besar juga dinyatakan arahnya. Misalnya,
perpindahan partikel, kecepatan, percepatan, gaya,
momentum, dll.
Besaran skalar adalah besaran yang hanya dinyatakan
dengan besarnya saja. Misalnya, massa, temperatur,
energi, volume, panjang lintasan dll.
Sebuah partikel pindah dari titik A ke titik B
lewat lintasan lengkung. Perpindahan partikel
dapat dinyatakan dengan menarik garis dari A
ke B, panjang garis menyatakan besar
perpindahan, sedang arah perpindahan
dinyatakan dengan memberi ujung anak
panah di B. Garis lengkung merupakan
lintasannya..

20. 20
 Dua vektor dinyatakan sama bila panjang/besar dan
arahnya sama. Vektor B dan A’B’ adalah dua vektor
yang sama
 B
 B'
 A
 A’

Vektor dari titik A ke titik B = AB, sedang vektor
dari pusat koordinat ke titik A diberi simbol a,
vektor dari titik 0 ke titik B diberik simbol b.
Contoh: sebuah benda massanya sama yang satu ditarik dengan gaya 10
satuan ke arah mendatar, sedang yang lain di tarik dengan gaya juga 10
satuan, tetapi arahnya mengapit sudut α dengan sumbu mendatar, ternyata hasilnya
berlainan. Jadi gaya adalah besaran yang ditentukan oleh besar dan arahnya, ini berarti
gaya adalah besarn vektor.

21. KOMPONEN VEKTOR DAN VEKTOR SATUAN
21
 Untuk memudahkan perhitungan vektor, setiap
vektor dapat diuraikan menjadi komponen ke arah
sumbu-sumbu koordinat. Dalam bidang datar, vektor
a dapat diuraikan menjadi komponen ax dan ay.

22. Sistem Koordinat
22
(X,,Y)
(-3,5)
(5,,3)
Sistem Koordinat Cartesian :
sumbu horizontal dan
vertikalnya berpotongan pada
suatu titik yang disebut
dengan titik asal.
(x,y)
r
α
α
y
x
r
Sistem Koordinat Polar (r, α)
: r, adalah jarak dari titik asal
ke titik yang memiliki
Koordinat Cartesian (x,y) dan
α adalah sudut antara garis yang
digambar dari titik asal ke titik
tersebut dengan suatu suatu
sumbu tetap.

23. RESUTAN VEKTOR
23

24. PENJUMLAHAN VEKTOR
24

25. SOAL
25
 Soal 1
 Sebuah persegi berada pada titik koordinat (2,y) dan berada
pada titik koordinat polar (r,30o).
 Tentukan y, dan r?
Soal 2
Sebuah vektor perpindahan pada bidang xy besarnya adalah 50
m dan arahnya 120o dari sumbu positif. Berapakah komponen
x dan y dari vektor tersebut?
SOAL 3
Dua titik pada sebuah bidang memiliki koordinat polar (2,5
meter; 30o) dan (3,8 meter;120o)
a)Tentukan koordinat cartesian dari kedua titik
b) Jarak antara dua titik

26. Contoh:
26
 Sebuah partikel pada titik R(2,3,4), koordinat
dinyatakan dalam meter, bergerak dengan
kecepatan v, besar kecepatan 5 m/det. Arahnya
mengapit sudut 60o, 60o, 45o berturut-turut dengan
sumbu X,Y,Z. Masa benda/partikel = 2 kgm.
 Penyelesaian

27. GERAK DALAM BIDANG DATAR
27
GERAK LURUS
1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Lintasan gerak lurus beraturan adalah berupa garis
lurus yang dijalani benda dengan laju yang
konstan. Dengan demikian kecepatannya konstan
pula
Apabila untuk menempuh jarak S diperlukan waktu t,
maka kecepatan gerak adalah:
V = S/t , yang sama dengan kecepatan rata-rata
benda.

28. 2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
28
Gerak lurus berubah beraturan adalah gerakan benda
dengan lintasan lurus, yang dijalani benda dengan
kecepatan yang berubah secara teratur yaitu
sebesar a persatuan waktu.
Besaran a adalah apa yang disebut percepatan
benda, dengan satuan (dalam MKS) m/s2.
Bila vo, vt, dan S berturut-turut adalah kecepatan
awal, kecepatan pada waktu t dan jarak yang
ditempuh benda, maka pada GLBB berlaku
hubungan :
vt = vo + at
 S = ∫vt dt = vot + ½ at2
Juga : vt2 = vo2 = vo2 + 2aS
Sedangkan a = dvt/dt = konstanta

29. 3. Grafik Gerak Lurus
29
 Grafik hubungan antara besaran-besaran geraknya.
 (i) Grafik kecepatan sebagai fungsi waktu
t
V
S
S = ∫ Vdt
Maka luas grafik yang diperoleh
menunjukkan besarnya jarak yang
ditempuh benda
(ii) Grafik percepatan sebagai fungsi waktu
Grafik ini menunjukkan hubungan antara a dengan t. Luas grafik yang
disajikan menunjukkan besarnya kecepatan benda
a
t
V

30. SOAL
30
 DIKETAHUI, Sebuah partikel bergerak dengan
lintasan :
 X = 10 t2 + 3t + 4, dimana X dalam meter (posisi), t
dalam detik (waktu).
 berapakah kecepatan rata-rata, pada waktu 2 det
dan 4 det?
 Berapakah kecepatan sesaat pada waktu 2 det?
 Berapakah waktu yang diperlukan pada saat partikel
berhenti?
 Berapakah percepatannya?
 Bagaimnakah Grafiknya? Hub antara t dan V, t dan
a?

31. LATIHAN DIRUMAH
31

32. SOAL
32
 Posisi dari suatu partikel yang bergerak dalam fluida
diamati pada waktu yang beda-beda menghasilkan
data pada tabel berikut:
 Carilah Kecepatan rata-rata dari pergerakan partikel
tersebut:
 A) pada detik pertama
 B) 3 detik terakhir dari pertama
 C) keseluruhan periode waktu
t(det) 0 1 2 3 4 5
X
(meter)
0 2,3 9,2 20,7 36,8 57,5

33. SOAL
33
 Partikel dalam darah bergerak dengan lintasan :
 X = 2 t2 +1t + 1, t dalam jam dan X dalam meter.
 Hitung:
 1. Kecepatan rata-rata pada waktu 0,5 jam dan 1
jam
 2. Kecepatan sesaat pada waktu 1 jam
 3. berapa m/det, kecepatan pada saat 1 jam?
 4. berapakah percepatannya?
 5. buatkan grafiknya?

34. DINAMIKA BENDA
DIAN NOORVY KHAERUDIN, ST., MT
FISIKA KEPERAWATAN
34

35. GAYA : PENYEBAB GERAK BENDA
35
 Gaya merupakan ukuran dari
berat, dengan inersia
(kelembaman).
 Inersia kecendruangan benda
untuk tetap dalam keadaan diam
atau bergerak lurus beraturan.

36. Formula
36
F = m . a
 Satuan gaya = kg m/det2 = Newton
 Dinyatakan bahwa gaya merupakan
perkalian antara masa pada gaya itu
bekerja dikalikan dengan percepatan
yang dialami benda karena bekerjanya
gaya.

37. HUKUM-HUKUM NEWTON TENTANG GAYA
37
 1. HUKUM NEWTON PERTAMA
 Bila gaya total yang bekerja pada suatu benda sama
dengan nol, maka vektor kecepatan (laju dan arah)
dari benda tidak berubah.
 Yaitu apabila tidak ada gaya yang bekerja pada
benda, bila benda mula-mula diam maka benda
akan tetap diam
 F = 0 , a = 0
 Apabila benda mula-mula bergerak, maka benda
akan tetap bergerak dengan kecepatan yang tetap,
laju konstan dan lintasan yang lurus.

38. 2. HUKUM NEWTON KEDUA
38
 “ Bila pada suatu benda bekerja gaya F maka pada
benda tersebut akan bekerja percepatan a, yang
akan diberikan :
 a = F/m dengan m adalah masa dari benda
tersebut.”
 3. HUKUM NEWTON KETIGA
 “ Untuk setiap gaya yang bekerja pada suatu
benda akan terdapat gaya lain yang bekerja
pada benda itu yang sama besar dengan gaya
yang pertama, tetapi dengan arah yang
berlawanan.”

39. BERAT DAN MASA BENDA
39
 BERAT adalah gaya (tarik) gravitasi yang bekerja
pada benda itu.
 Masa Benda adalah ukuran kuantitas benda
 Berat benda ( W ) karena gaya tarik bumi
dirumuskan sebagai berikut:
W = m. g
F = m . a

40. MACAM-MACAM GAYA
40
 1. Gaya Interaksi : gaya yang ditimbulkan oleh
suatu benda pada benda lain walaupun letaknya
berjauhan.
 Yang tergolong dalam Gaya Interaksi ini adalah:
 1.1 gaya Gravitasi : yaitu gaya tarik-menarik antara
partikel-partikel yang berada di alam
 1.2 Gaya Elektromagnetik, yaitu gaya tarik atau tolak
yang berkaitan dengan partikel-partikel bermuatan
listrik
 Adanya medan ditimbulkan akibat gaya ini, interaksi.
Medan adalah ruagn yang merupakan daerah
pengaruh gaya akibat benda-benda dalam satu
medan tersebut akan menderita gaya.

41. 2. GAYA KONTAK
41
 Adalah gaya yang terjadi hanya pada
benda-benda yang besentuhan.
 Yaitu :
 2.1 Gaya Normal
 2.2 Gaya Gesek
 2.3 Gaya Tegang Tali

42. GAYA NORMAL
42
 Gaya normal benda adalah gaya yang bekerja
menekan benda dan merupakan gaya reaksi
terhadap letak benda sehingga posisi gaya norma
adalah tegak lurus terhadap bidang.
N = gaya normal
pada bidang datar
W = m.g = gaya
berat benda
N = gaya normal
pada bidang
miring
Gaya normal dan gaya berat adalah merupakan gaya aksi
reaksi benda terhadap bidang dan benda terhadap bumi.

43. GAYA GESEK
43
 Adalah : gaya yang melawan gerak relatif antara dua
benda.
 Macam-macam gaya gesek adalah:
 1) gaya gesek antara zat padat dan zat padat
 2) gaya gesek antara zat padat dan zat cair (fluida)
 Arah gaya gesek selalu sejajar dengan bidang
tempat benda berada dan berlawanan arah dengan
arah gerak benda, jadi gaya gesek berlawanan
dengan gerak benda (melawan gerak benda).

44. GAYA GESEK ANTAR ZAT PADAT
44
 ADALAH : gaya yang disebabkan adanya interaksi
antara molekul-molekul benda yang saling bergerak
(relatif) berupa gaya-gaya adhesi dan kohesi.
 Besarnya gaya gesek (f) berbanding lurus dengan
gaya normal (N) dan µ = koefisien gesek.
 Gaya gesek pada gerak relatif antara dua benda
yang bersinggungan adalah gaya gesek kinetik
(luncur)
fk = µk . N

45. GAYA GESEK.....
45
 Gaya gesek luncur selalu melawan gerak benda,
berlawanan arah dengan kecepatan benda
 Ada 2 macam gaya gesek : gaya gesek statis dan
gaya gesek kinetis
V = arah gerak
benda
W = m.g
fk
P
N

46. Macam gaya gesek
46
 1. gaya gesek statis
 Terjadi pada saat benda diam fs = µs . N ,
merupakan gaya terkecil yang diperlukan benda saat
akan bergerak
 2. gaya gesek kinetis
 Berlaku pada saat benda bergerak atau sedang
bergerak = fk = µk . N adalah gaya relatif yang
mempertahankan gerak benda.
 Benda ditarik oleh P, benda belum bergerak karena
ada fs hingga P diperbesar maka benda mulai
bergerak dan bergerak.

47. 47
P f Keadaan benda
0 0 diam
P
<
fs Diam tidak bergerak
P
=
fs Diam, mulai bergerak
P
=
fk Gerak lurus beraturan
P
>
fk Gerak lurus dipercepat
Persamaan : F = m.a
P – fk = m.a
benda pada bidang miring:
W.sin α – fk = m . a
jika benda bergerak dengan GLB (a=0)
maka : fk = m.g sin α

48. CONTOH SOAL
48
 Suatu benda yang beratnya 600 Newton harus diberi
percepatan 0,7 m/det2. Tentukan berapakah gaya
yang hars dikerjakan pada benda bila diketahui g =
9,8 m/det2.
 Penyelesaian
 W = m.g
 Maka masa benda adalah
 m = W / g = 600 / 9,8 Newton/m/det2 = 61,2 kg.
 Maka gaya yang harus diberikan untuk benda
adalah:
F = m . a = 61,2 x 0,7 = 42,8 Newton

49. CONTOH 2
49
 Sebuah balok bermasa 3 kg, ditarik dengan gaya P
pada bidang datar. Percepatan yang diinginkan
adalah sebesar 25 cm/det2. koefisien kekasaran
1,23 . Tentukan gaya yang dibutuhkan untuk dapat
menarik benda.
 Gaya mendatar 200 Newton diperlukan untuk
menggeser balok 15 kg sepanjang lintasan miring
30o dengan percepatan 25 cm/det2. Tentukan gaya
gesek pada balok dan koefisien geseknya.

50. USAHA DAN ENERGI
50
 Bila suatu gaya yang bekerja pada suatu benda m
menyebabkan benda tersebut bergeser sejauh x,
dikatakan bahwa gaya telah melakukan usaha
(kerja) sebesar :
 W = F . x W = F.x.cos α
 W adalah usaha α adalah sudut antara arah
vektor gaya dan arah vektor
gaya lintasan
 F = gaya
 x = jarak

51. ENERGI
51
 Adalah : kemampuan benda tersebut untuk
melakukan usaha
 Kemampuan energi suatu benda diukur berdasarkan
pada besarnya usaha yang dapat dilakukan benda,
maka satuan energi sama dengan satuan untuk
besaran usaha, yaitu joule atau erg.
 Energi dibedakan menjadi 2, yaitu energi kinetik dan
energi potensial

52. ENERGI KINETIK
52
 Adalah : energi yang dimiliki suatu benda karena
geraknya. Benda yang masanya m, yang bergerak
dengan kecepatan v mempunyai energi kinetik
sebesar :
Ek = ½ mv2
 Bekerjanya suatu gaya pada suatu benda menyebabkan
terjadinya perubahan kecepatan benda tersebut. Oleh
karena terjadinya perubahan kecepatan berarti terjadinya
perubahan energi kinetik, maka usaha yang telah
dilakukan suatu gaya pada suatu benda sama dengan
perubahan energi kinetik benda tersebut. Atau :
W = ½ mv2
2 – ½ mv1
2

53. ENERGI POTENSIAL
53
 ADALAH : energi = kemampuan kerja yang dimiliki
benda karena interaksinya dengan sesuatu medan.
Bila medan tersebut adalah medan gravitasi, maka
energi potensial benda adalah energi potensial
gravitasi.
 Bila medan tersebut adalah medan listrik, maka
energi potensial benda adalah energi potensial
listrik, dst.
 Suatu massa m pada ketinggian h akibat percepatan
gravitasi bumi g yang memiliki energi potensial :
 Ep = m.g. H
 Energi potensial suatu benda adalah fungsi posisi
sedemikian rupa sehingga selisih nilainya pada posisi
awal dan posisi akhir sama dengan usaha yang telah
dilakukan untuk memindahkan benda tersebut dari posisi

54. DAYA (P)
54
 Adalah Kemampuan, gambaran tentang banyaknya
usaha dapat dilakukan oleh suatu gaya persatuan waktu.
 P = W/t
 Dua gaya yang berbeda dapat menghasilkan sejumlah
kerja yang sama dalam waktu yang berbeda. Sehingga
gaya yang perlu waktu lebih singkat mempunyai daya
yang lebih besar. Dengan kata lain gaya yang memiliki
daya besar dalam waktu singkat dapat melakukan usaha
(kerja) besar.
 Satuan dari daya, dalam SI adalah Joule/sekon atau
Watt.
 Dapat pula menjadi daya kuda (horse power, Hp).
 Dimana : 1 hp = 746 Watt.

55. Contoh
55
 Suatu masa 10 kg berada pada lantai dengan
kemiringan 30o. Tentukan usaha yang dilakukan
oleh gaya berat bila benda bergesr 25 cm
 i) ke bawah
 ii) ke atas, dengan g = 10 m/sekon2

56. CONTOH 2
56
 Hitunglah usaha yang dilakukan sebuah pompa
yang menaikkan munyak sebanyak 600 liter ke
dalam tangki yang letaknya pada ketinggian 20 m
bila massa jenis minyak tersebut adalah adalah 0,82
g/cm3 dan g = 9,8 m/sec2

57. KESEIMBANGAN BENDA TEGAR
DIAN NOORVY KHAERUDIN, ST., MT
57

58. SYARAT KESEIMBANGAN
58
 Suatu benda dikatakan seimbang apabila benda
tersebut tidak mengalami percepatan, baik
percepatan linier, maupun percepatan sudut
(anguler)
 2 syarat keseimbangan benda:
 1. syarat gaya : jumlah vektor gaya yang bekerja
pada benda harus sama dengan nol. Atau ∑ F = 0
 2. syarat torsi (momen gaya): jumlah momen gaya yang
bekerja pada benda harus sama dengan nol. Atau ∑τ=0

59. PUSAT MASA
59
 PUSAT MASA suatu benda adalah suatu titik yang
akan bergerak seperti bergeraknya sebuah titik
masa yang besarnya sama dengan masa benda
tersebut, bila dikenai gaya yang sama.
 F = m. acm
 acm adalah percepatan pusat masa benda.
 Andaikata suatu benda terdiri atas titik-titik masa m1,
m2, m3..., mn yang berturut-turut terletak pada titik-
titik (x1, y1, z1), dst... Maka koordinat pusat
masanya diberikan oleh:
 xcm = ∑xi.mi/∑mi, ycm = ∑yi.mi/ ∑mi,
 zcm= ∑zi.mi/ ∑mi

60. PUSAT GRAVITASI
60
 Adalah suatu titik yang dapat dianggap
sebagai tempat terpusatnya seluruh berat
benda. Pusat gravitasi adalah titik tangkap
vektor gaya berat dari suatu benda.
 Contoh:...

61. Contoh 1
61
 Suatu batang logam homogen yang panjangnya L
dibebani oleh gaya 450 Newton pada jarak 0,25 L
dari ujung kanan. Tentukan besarnya gaya yang
bekerja pada penyangga A dan B apabila berat
batang tersebut 200 Newton.
F1
F2
0,5 L
0,25 L
200
N 400
N

62. Contoh 2
62
 Sebuah tangga AB dengan berat 160 Newton
bersandar pada dinding vertikal dengan membentuk
sudut 60o terhadap lantai, seperti terlihat pada
gambar. Dinding vertikal licin sehingga tidak ada
gesekan antar dinding dan tangga. Tentukan gaya-
gaya pada tangga di titik A dan B serta koefisien
gesekan lantai dengan angga bila C ada di tengah-
tangah tangga.
A
B
C
F
3
W F
1
F
2
60o

63. Contoh 3
63
 Masa-masa m1 = 10 kg, m2 = 30 kg, m3 = 15 kg,
dan m4 = 20 kg terletak pada titik-titik (-3,2), (0,0),
(3,4), (6,0). Tentukan letak pusat masa sistem
tersebut.

64. MEKANIKA FLUIDA
64

65. 65
 Yang dimaksud dengan fluida dalam ilmu fisika
adalah zat alir yaitu zat zat yang relatif mudah
mengalir misalnya zat cair ( air, raksa, dsb ) dan juga
gas ( udara,uap,air,dsb) tinjauan tentang fluida
umumnya didasarkan pada asumsi bahwa fluida
yang sedang ditinjau adalah tak termampatkan
artinya volume fluida tersebut tidak dapat menyusut
karena tekanan.

66. FLUIDA TAK BERGERAK
66
 Adhesi dan kohesi
 Adhesi adalah gaya interaksi yang terjadi antara partikel
partikel zat dari jenis yang berbeda.
 Kohesi adalah gaya interaksi antara partikel-partikel zat
dari jenis yang sama
 contoh:
 Sifat adhesif terjadi pada kapur yang menempel papan,
lem yang merekatkan kertas, tinta yang menempel pada
kertas dsb.
 Sifat kohesif terjadi pada pengenceran cat, pemanasan
aspal terlebih dahulu sebelum disiramkan ke permukaan
jalan dsb.
 Pada dasarnya energi/panas itu diberikan untuk melawan
gaya kohesi sehingga partikel-partikel zat dapat

67. Penjelasan....
67
 Bila adhesi lebih kecil
dari kohesi maka sudut
kontak antara cairan
dan dinding bejana
akan lebih besar dari
90o. Dikatakan bahwa
fluida tidak akan
membasahi tempatnya.
Dalam pipa kapiler,
permukaan fluida
dengan sifat ini akan
turun.
 Contoh : Air – raksa
(Hg)
>90o

68. Lanjutan.....
68
 Bila adhesi lebih besar
dari kohesi maka sudut
kontak fluida dengan
dinding bejana akan
lebih kecil dari 90o.
Dikatakan bahwa zat
cair dengan sifat sifat ini
membasahi tempatnya.
Karena sifat ini pula
maka dalam pipa piler
fluida akan naik ke
permukaannya
 Contoh: air dan
sebagian besar zat cair.