Besaran Vektor dan Skalar
Besaran Vektor dan besaran Skalar Penulis : Yoskin Erlangga Anwarsyam
Dalam pembahasan sebelumnya, mengenai
Besaran dan Satuan, anda sudah mempelajari besaran Fisika, seperti
besaran pokok dan besaran turunan. Dalam bab (halaman blog) ini, anda
saya ajak untuk memahami kelompok besaran Fisika lainnya, yaitu Besaran Vektor dan Besaran Skalar.
Besaran Skalar
Pada saat anda menghitung luas sebuah
bidang bujur sangkar, maka anda hanya menyebut angka (nilai) nya saja,
misalkan 25 cm² Demikian pula, saat anda membeli dan menimbang satu
keranjang buah mangga, maka pada timbangan tertera angka yang
menunjukkan massa mangga tersebut, misalkan 4 kg.
Pada contoh tersebut diatas, besaran Luas bujur sangkar dan Massa mangga merupakan besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memilik besar (nilai) saja dan tidak memiliki arah.
Contoh besaran Skalar yaitu, panjang, massa, waktu, suhu, massa jenis, volume, enegi potensial, usaha, potensial listrik, energi listrik dan lainsebagainya.
Besaran Vektor
Jika sebuah mangga yang anda beli tadi, berada dalam genggaman tangan anda, yang semula diam, kemudian terjatuh. Apa yang anda amati? Buah mangga tersebut jatuh kearah lantai, yang disebabkan oleh Gravitasi Bumi (Gaya). Pada gerak mangga, dari keadaan diam bergerak dengan kecepatan yang terus bertambah dengan arah kebawah hingga menyentuh lantai. Dari kejadian tersebut, kita dapat menyebutkan bahwa, besaran Gaya dan besaran Kecepatan merupakan besaran Vektor, yaitu besaran yang memilik nilai dan arah.
Vektor dapat dituliskan dalam huruf kecil dan besar, atau dengan dua huruf seperti berikut :
Sebuah vektor digambarkan
dengan sebuah anak panah (lihat gambar), yaitu panjang panah menunjukkan
nilai atau besarnya vektor dan arah anak panah menunjukkan arah vektor
Keterangan :
Titik A : adalah titik awal ( titik tangkap ) vektor
Titik B : adalah arah vektor
Panjang AB merupakan panjang atau besar vektor
Keterangan :Titik A : adalah titik awal ( titik tangkap ) vektor
Titik B : adalah arah vektor
Panjang AB merupakan panjang atau besar vektor
Tabel Beberapa Contoh
Besaran Skalar dan Besaran Vektor :
| NO | BESARAN SKALAR | BESARAN VEKTOR |
|---|---|---|
| 1 | Jarak | Perpindahan |
| 2 | Massa | Berat |
| 3 | Panjang | Percepatan |
| 4 | Kelajuan | Kecepatan |
| 5 | Volume | Percepatan gravitasi |
| 6 | Waktu | Momentum |
| 7 | Energi Potensial | Impuls |
| 8 | Energi Kinetik | Gaya |
| 9 | Usaha | Momen Gaya |
| 10 | Daya | Tegangan Permukaan |
| 11 | Massa Jenis | Gaya gesek |
| 12 | Muatan Listrik | Induksi Magnetik |
| 13 | Potensial Listrik | Medan gravitasi |
| 14 | Jumlah Zat | Medan Listrik |
| 15 | Kerapatan arus | Tekanan |
Komponen Vektor :
Sebuah vektor F berada dalam bidang datar
yang membentuk sudut α terhadap sumbu X (lihat gambar). Vektor tersebut
jika diproyeksikan terhadap sumbu X dan sumbu Y akan memiliki
komponen-komponen vektor terhadap sumbu-sumbu tersebut, yaitu Fx dan Fy
Persamaan komponen vektor tersebut :
Fx = F cos α
Fy = F sin α
Contoh Soal :
Komponen-komponen vektor dari gambar vektor berikut adalah…
A. Ax = -4 N dan Ay = 3 N
B. Ax = -3 N dan Ay = 4 N
C. Ax = 3 N dan Ay = 4 N
D. Ax = 4 N dan Ay = 3 N
E. Ax = 5 N dan Ay = 5 N
Jawab : D
Sumber gambar : http://www.wikihow.com/Resolve-a-Vector-Into-Components
Aplikasi Vektor :
Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita
jumpai aplikasi vektor, contoh sederhana adalah sebuah benda yang jatuh
dari tangan anda kebawah lantai. Dalam hal ini benda jatuh akibat
Gravitasi bumi (gaya tarik bumi) yang arahnya menuju pusat bumi. Hal ini
juga menunjukkan benda mmiliki berat yang arah dan besarnya sama dengan
gaya tarik bumi terhadap benda tersebut.
Contoh lain dapat anda lihat dalam gambar berikut :
Mendorong Mobil.
Sumber gambar : http://cnx.org/content/m42073/latest/?collection=col11406/latest
Pada mesin derek palang penyangga menahan
gaya berat beban (w ) dan gaya tarik tali (F)) . dengan gaya dorong
palang penyangga R. Pada mesin pemotong rumput, seorang pekerja
mendorong mesin dengan gaya F. Pada gambar selanjutnya, seseorang
mendorong mobil dengan gaya F yang menimbulkan percepatan a
Operasi Vektor :
Dalam penggunaan Vektor, dua buah vektor atau lebih dapat dijumlah, dikurang, dikalikan atau dibagi. Kegiatan ini disebut Operasi vektor.
Penjumlahan dan pengurangan Vektor.
Menjumlahkan dan mengurangkan Vektor dapat ditempuh dengan 2 (dua) cara yaitu :1. Metode grafis seperti metode Polygon, Jajaran Genjang dan Segitiga
2. Metode Analitis, yaitu menguraikan vektor2 yang ada terhadap sumbu X dan
sumbu Y
Hasil dari penjumlahan vektor-vektor disebut Resultan Vektor (R)
Metode Grafis :
1. Cara Polygon.
Gambar (1) menunjukkan 3(tiga) buah vektor, yaitu vektor a, b dan vektor c.Resultan Vektornya dapat anda lihat pada gambar (2)
Gambar (1) : vektor a, b dan c
dengan Resultan Vektor ( R) adalah R = a + b + c
Gbr(2). Resultan Vektor (R)Jika R = a + b + c + d (gbr.3) maka besar R adalah = nol
Gbr (3). Resultan Vektor R = nol
2. Cara Jajaran Genjang
Penjumlahan dan pengurangan 2 buah vektor A dan B yang satu sama lain membentuk sudut α dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Dari gbr (p) penjumlahan vektor A + B dan gbr (q) adalah pengurangan vektor A – B mempunyai persamaan :
Dari Gbr (p) : Penjumlahan vektor A + B menghasilkan resultan vektor R
Dari Gbr (q) : Pengurangan vektor A – B menghasilkan resultan vektor R dengan persamaan /
rumus tanda (+) dan (-) yang berbeda
Metode Analitis :
Penjumlahan/pengurangan vektor dengan
metode analitis adalah menjumlahkan beberapa vektor yang ada dengan
menguraikan vektor-vektor tersebut terlebih dahulu terhadap sumbu X dan
Y, kemudian nilainya dimasukkan ke dalam tabel X dan Y dan diselesaikan
dengan persamaan :
Contoh :
Tiga buah gaya bekerja pada sistem koordinat XY (lihat gambar).
Jika F1 = 8 N, F2 = 4 N dan F3 = 3√3 N , maka Resultan gaya yang bekerja pada sistem adalah …
Tiga buah gaya bekerja pada sistem koordinat XY (lihat gambar).
Jika F1 = 8 N, F2 = 4 N dan F3 = 3√3 N , maka Resultan gaya yang bekerja pada sistem adalah …
A. 8 N
B. 5√3 N
C. 4√2 N
D. 2√2 N
E. √3 N
Jawab : E
Penyelesaiaan :
Uraikan dulu vektor F1 terhadap sumbu X dan sumbu Y (lihat gbr). Kemudian isikan kedalam tabel
Arah Resultan Vektor Ө dapat dicari dengan persamaan tg Ө = ∑Y/∑X. Dari soal diatas diperoleh Ө = 60·
Soal- Soal Vektor :
BANK SOAL FISIKABESARAN SATUAN AP DIMENSIBESARAN VEKTOR DAN SKALAR |
|---|
Guru / Programmer : Drs Yoskin Erlangga A
|
No
|
SOAL-SOAL
|
KUNCI
|
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1. |
Diantara kelompok besaran berikut, yang termasuk kelompok besaran pokok dalam Sistem Internasional adalah ….
|
|
||||||
| 2. |
Dua buah vector F1 = 3 N dan F2 = 4 N.Kedua vektor tersebut saling tegaklurus membentuk sudut 90o. Resultan kedua gaya adalah…
|
|
||||||
| 3. | Dua vektor gaya tampak pada gambar berikut .
|
|
||||||
| 4. | Komponen-komponen vektor dari gambar vektor berikut adalah…
|
|
||||||
| 5. |
Sebuah perahu menyeberangi sungai yang
lebarnya 180 meter dan kecepatan arus airnya 4 m/s. Bila perahu
diarahkan menyilang tegak lurus sungai dengan kecepatan 3 m/s, maka
setelah sampai diseberang perahu telah menempuh lintasan sejauh ….
|
|
||||||
| 6. | Perhatikan gambar berikut :
Sebuah benda ditarik oleh 2(dua) buah gaya yang sama besar = 7 N dan membentuk sudut 120o satu sama lain. Maka besar Resultan gaya yang dialami benda adalah :
|
|
||||||
| 7. |
.Perhatikan gambar :
Pada sistem benda terdapat 3 gaya yang bekerja. Masing- masing gaya membentuk sudut 120o. Maka resultan gaya yang bekerja pada sistem benda adalah..
|
|
||||||
| 8. | Tiga buah gaya bekerja pada sistem koordinat XY (lihat gambar).
|
Hi. I’m Designer of Blog Magic. I’m CEO/Founder of ThemeXpose. I’m Creative Art Director, Web Designer, UI/UX Designer, Interaction Designer, Industrial Designer, Web Developer, Business Enthusiast, StartUp Enthusiast, Speaker, Writer and Photographer. Inspired to make things looks better.
0 komentar:
Posting Komentar