IPA Kelas 10 - Besaran, Satuan, dan Dimensi | GIA Academy
Summary
TLDRThis educational video from Gia Academy YouTube channel explores the concept of physical quantities, units, and dimensions. It explains the difference between base and derived quantities, introduces the seven base quantities with their units, and discusses the International System of Units (SI). The video also covers the conversion between different unit systems, the importance of dimensions in scientific equations, and provides examples of how to analyze and apply these concepts. It concludes with practice problems to reinforce the learning.
Takeaways
- π The video discusses the concept of measuring physical quantities and their units, starting with the example of weighing fruits in a supermarket.
- π It explains that physical quantities can be measured with values and units, and are categorized into base and derived quantities.
- π Base quantities have predefined units, such as length (meter), mass (kilogram), time (second), etc., while derived quantities are those whose units are derived from base units.
- π The video introduces the International System of Units (SI), which is a globally agreed system of measurement units used in science.
- β±οΈ It highlights the seven base quantities in the SI system: length, mass, time, thermodynamic temperature, amount of substance, luminous intensity, and electric current.
- π Derived quantities, such as area and volume, are explained as those derived from base quantities, and examples like speed, acceleration, force, and energy are given.
- π The video distinguishes between scalar and vector quantities, with the former having magnitude only and the latter having both magnitude and direction.
- π It mentions the historical development of the SI system, which was agreed upon at an international conference in Paris in 1960, building upon the MKS system.
- π’ The script provides examples of unit prefixes in the SI system, which are used to denote multiples of ten, facilitating easy conversion between units.
- π The video also touches on the conversion of units between different systems, emphasizing the use of conversion factors to change from one system to another.
- π Lastly, it discusses dimensions, which are the expressions of physical quantities using symbols, and how they help in analyzing the equivalence of different physical quantities and the validity of equations.
Q & A
What is the primary focus of the video script?
-The primary focus of the video script is to educate about the concepts of physical quantities, their units, and dimensions, as well as the International System of Units (SI).
What is the difference between base quantities and derived quantities?
-Base quantities are those with units that are already established, such as length, mass, and time. Derived quantities, on the other hand, have units derived from the base quantities, such as area, volume, velocity, and force.
How many base quantities are there in the International System of Units (SI)?
-There are seven base quantities in the International System of Units (SI).
What are the seven base quantities in the SI system?
-The seven base quantities in the SI system are length, mass, time, thermodynamic temperature, electric current, luminous intensity, and amount of substance.
What are scalar and vector quantities?
-Scalar quantities have only magnitude without direction, such as mass, volume, and energy. Vector quantities have both magnitude and direction, such as velocity, acceleration, and force.
What is the significance of the International System of Units (SI)?
-The SI system is significant because it provides a globally recognized standard for scientific measurements, ensuring consistency and ease of conversion between different units.
How is the meter defined in the SI system?
-The meter in the SI system is defined as the distance light travels in a vacuum in 1/299,792,458 of a second.
What is the difference between the MKS and CGS systems of units?
-The MKS system uses meters, kilograms, and seconds as base units, while the CGS system uses centimeters, grams, and seconds. The SI system is based on the MKS system.
What are the advantages of using the SI system over other unit systems?
-The advantages of using the SI system include its ease of conversion to other similar unit systems due to the use of prefixes that denote multiples of ten, and its wide acceptance and use in scientific communities worldwide.
How can dimensions be used to analyze the validity of a physical equation?
-Dimensions can be used to analyze the validity of a physical equation by ensuring that the dimensions on both sides of the equation are the same, which helps to confirm the correctness of the relationship between the physical quantities.
What is the purpose of conversion factors in the context of different unit systems?
-Conversion factors are used to change values from one unit system to another, allowing for comparisons and calculations across different systems of measurement.
Outlines
π Introduction to Units and Dimensions
This paragraph introduces the concept of units and dimensions in the context of measuring physical quantities. It begins with a discussion on the mass of fruits measured at a supermarket, which leads to the explanation of the difference between base and derived quantities. Base quantities have predefined units, while derived quantities derive their units from base quantities. The paragraph lists the seven base quantities recognized by the International System of Units (SI), including length, mass, time, thermodynamic temperature, luminous intensity, amount of substance, and electric current. It also touches on the distinction between scalar and vector quantities, with the latter having both magnitude and direction.
π International System of Units (SI)
This section delves into the need for a universally accepted system of units for scientific purposes, leading to the development of the International System of Units (SI). It highlights the SI's advantages, such as its fixed and unchanging nature, ease of reproduction, and convertibility with other units. The paragraph outlines the definitions of the SI base units for length (meter), mass (kilogram), and time (second), and mentions other units like Kelvin for temperature and candela for luminous intensity. It also introduces prefixes used in the SI system to denote decimal multiples and submultiples of units.
π Conversion of Units and Dimensions
The paragraph discusses the conversion of units between different systems, emphasizing the use of conversion factors. It provides examples of conversion factors for length, mass, time, area, and volume. The concept of dimensions is introduced, explaining how physical quantities can be expressed using symbols and how dimensions are written in terms of base quantity symbols enclosed in square brackets. The paragraph also explains how to determine the dimensions of derived quantities using formulas and their units, and how dimensions can be used to analyze the equivalence of two quantities or the validity of a physical relationship.
π Analysis of Dimensional Equations
This section focuses on the practical application of dimensions in analyzing the correctness of physical equations. It uses examples to demonstrate how dimensions can verify the equivalence of different physical quantities and the validity of formulas. The paragraph shows how the dimensions of force and kinetic energy are the same, indicating their equivalence, and how the dimensions of various physical quantities like velocity, acceleration, and pressure can be derived from their formulas. It also discusses the use of dimensions to analyze the dimensions of constants in physical equations, such as the gravitational constant in Newton's law of universal gravitation.
π Problem Solving with Units and Dimensions
The final paragraph presents a series of problems that apply the concepts of units and dimensions discussed earlier. It includes identifying base quantities, determining the type of physical quantities (scalar or vector), converting units, and analyzing the correctness of physical equations based on their dimensions. The problems cover a range of topics, from electrical current and luminous intensity to the conversion of speed units and the analysis of the dimensions of various physical quantities. The paragraph concludes with a summary of the key points and encourages viewers to continue learning about units and dimensions.
Mindmap
Keywords
π‘Mass
π‘Measurement
π‘Base Quantity
π‘Derived Quantity
π‘Scalar and Vector
π‘International System of Units (SI)
π‘Unit Conversion
π‘Dimensional Analysis
π‘Physical Constants
π‘Coefficients and Prefixes
π‘Standard Units
Highlights
Introduction to the concept of measuring the mass of fruits at a supermarket using a scale.
Explanation of the difference between base and derived quantities in physics.
Listing of the seven base quantities in the International System of Units (SI).
Description of how derived quantities are derived from base quantities.
Introduction to the concept of scalar and vector quantities.
Explanation of the International System of Units (SI) and its development from the MKS system.
Definition of the meter, kilogram, second, Kelvin, candela, mole, and ampere in the SI system.
Discussion on the advantages of the SI system over other unit systems.
Introduction to the prefixes used in the SI system for expressing multiples of ten.
Differentiation between base units and non-base units in the International System of Units (SI).
Examples of non-base units such as centimeters, grams, and degrees Celsius.
Explanation of how to convert units from one system to another using conversion factors.
Introduction to the concept of dimensions in physics and their representation.
How to determine the dimensions of derived quantities using formulas and their units.
Use of dimensions to analyze the equivalence of two quantities or the validity of a physical equation.
Example problems demonstrating the application of unit conversion and dimensional analysis.
Conclusion and encouragement for viewers to continue learning with Gia Academy.
Transcripts
[Musik]
Halo teman-teman selamat datang kembali
di channel YouTube Gia Academy Semoga
teman-teman selalu sehat dan terus
semangat
Pernahkah teman-teman membeli buah di
supermarket sebelum membayar buah
tersebut di kasir biasanya buah yang
teman-teman beli akan ditimbang terlebih
dahulu nilai apa yang ditunjukkan oleh
timbangan tersebut apakah memiliki
satuan Nah agar pertanyaan tadi terjawab
kita akan membahas materi ini secara
lengkap di video kali ini
jadi di video ini kita akan belajar
tentang besaran satuan dan dimensi simak
terus videonya ya
nah teman-teman nilai yang ditunjukkan
oleh timbangan tadi adalah massa buah
yang teman-teman beli masa dapat diukur
dengan menggunakan timbangan dan
memiliki satuan massa merupakan salah
satu contoh besaran jadi besaran adalah
sesuatu yang dapat diukur dinyatakan
dengan nilai atau angka dan memiliki
satuan
berdasarkan satuannya besaran dapat
dibedakan menjadi dua macam yaitu
besaran pokok dan besaran turunan
besaran pokok merupakan besaran yang
satuannya sudah ditetapkan sedangkan
besaran turunan adalah besaran yang
satuannya diturunkan dari besaran pokok
nah teman-teman besaran pokok ada 7
macam yaitu panjang satuannya meter alat
ukurnya mistar dan jangka sorong massa
satuannya kg alat ukurnya timbangan atau
neraca waktu satuannya second alat
ukurnya stopwatch suhu satuannya Kelvin
alat ukurnya termometer
intensitas cahaya satuannya candela alat
ukurnya lux meter jumlah zat satuannya
mol tidak ada alat ukurnya dan kuat arus
listrik satuannya ampere alat ukurnya
amperemeter agar teman-teman mudah untuk
mengingat ke-7 besaran pokok ini kita
bisa menggunakan jembatan keledai Papa
Mama waktu subuh ingin jualan kue
selanjutnya besaran turunan jumlahnya
sangat banyak selain dari 7 macam
besaran pokok contoh luas dan volume
diturunkan dari besaran pokok panjang
kecepatan dan percepatan diturunkan dari
besaran pokok panjang dan waktu massa
jenis diturunkan dari besaran pokok
panjang dan massa gaya usaha dan energi
daya momentum dan impuls semuanya
diturunkan dari besaran pokok panjang
massa dan waktu
berikutnya tekanan diturunkan dari
besaran pokok panjang massa dan waktu
frekuensi diturunkan dari besaran pokok
waktu muatan listrik diturunkan dari
besaran pokok waktu dan kuat arus
listrik potensial listrik hambatan
listrik keduanya diturunkan dari besaran
pokok panjang massa waktu dan kuat arus
listrik teman-teman selain yang sudah
disebutkan ini masih banyak contoh
besaran turunan lainnya ya
berdasarkan nilai dan arah besaran juga
dibedakan menjadi dua macam yaitu
besaran skalar dan besaran vektor
besaran skalar hanya memiliki nilai
tidak memiliki arah contohnya semua
besaran pokok luas volume massa jenis
usaha daya dan jarak sedangkan besaran
vektor memiliki nilai dan juga arah
contohnya perpindahan kecepatan
percepatan gaya momen gaya momentum dan
impuls
selanjutnya kita akan membahas mengenai
satuan satuan merupakan pembanding dalam
pengukuran sistem satuan dibedakan
menjadi 3 yaitu sistem MKS meter
kilogram sekon sistem CGS cm gram sekon
sistem FPS Fit atau kaki Phone atau
phone second
karena adanya beberapa sistem satuan
maka untuk keperluan ilmiah diperlukan
satu sistem satuan yang dapat digunakan
secara luas di berbagai belahan dunia
para ilmuwan kemudian menyepakati sebuah
sistem satuan yang berlaku secara
internasional sistem satuan ini dikenal
dengan sistem satuan internasional atau
SI sistem ini disepakati pada konferensi
umum ke-11 tentang berat dan ukuran yang
diadakan di Paris Prancis pada tahun
1960 nah teman-teman pada dasarnya
sistem si dikembangkan dari sistem
satuan MKS ya
satuan internasional atau SI yang sudah
ditetapkan oleh para ilmuwan memiliki
ketentuan diantaranya mempunyai nilai
yang tetap tidak berubah karena apapun
bersifat umum mudah ditiru dan
diperbanyak mudah diubah dan dikonversi
ke satuan lain
berikutnya kita bahas satuan-satuan
internasional dan juga definisinya ya
pertama panjang satuannya meter meter
didefinisikan sebagai jarak yang
ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa
selama selang waktu
1/299 juta
792.458 sekon kedua massa satuannya kg
merupakan masa silinder campuran logam
platina iridium yang disimpan di lembaga
internasional berat dan ukuran di
sefresh Prancis Dan inilah definisi dari
second yang merupakan satuan waktu
Kelvin satuan suhu
candela
Mall
dan ampere
Nah teman-teman jadi inilah satuan
internasional dari tujuh besaran pokok
teman-teman sistem si mempunyai beberapa
kelebihan dibandingkan dengan sistem
satuan lainnya salah satunya adalah
mudah dikonversi ke dalam sistem satuan
lain yang sejenis karena menggunakan
awalan yang menyatakan bilangan
kelipatan 10 nah tabel berikut adalah
awalan Awalan dalam satuan SI
[Musik]
selain dibedakan menjadi beberapa sistem
satuan dalam IPA juga dikelompokkan
menjadi dua yaitu satuan baku dan satuan
tidak baku satuan baku adalah satuan
yang telah ditetapkan atau disepakati
sebagai satuan dalam pengukuran suatu
besaran dan nilainya terdefinisi secara
pasti sedangkan satuan tidak baku adalah
satuan yang bersifat lokal tidak diakui
secara internasional dan pemakaiannya
hanya pada wilayah tertentu
Berikut ini adalah contoh-contoh satuan
baku selain satuan internasional atau SI
satuan panjang diantaranya cm KM kaki
milky satuan massa seperti gram ton
kuintal Pon dan ons satuan waktu yaitu
menit jam hari Minggu bulan tahun Windu
dasawarsa dan abad satuan suhu berupa
derajat Celcius derajat Reamur dan
derajat Fahrenheit lalu satuan kuat arus
terdiri dari mikro ampere
dan kilo ampere serta satuan energi
antara lain elektron volk
kalori dan kilowatt atau KWH
untuk satuan tidak baku contohnya adalah
jengkol depa hasta lengan dan langkah
yang merupakan satuan panjang tumpak
satuan luas serta Gantang gelas dan
gayung yang merupakan satuan volume
nah teman-teman satuan yang telah kita
bahas sebelumnya dapat kita konversikan
atau kita ubah dari satu sistem satuan
ke sistem satuan lain dengan menggunakan
faktor konversi yaitu bilangan pengali
yang mengubah suatu satuan ke dalam
satuan-satuan lain yang setara Berikut
ini adalah contoh faktor konversi
beberapa besaran faktor konversi satuan
panjang sebagai berikut
faktor konversi satuan massa
faktor konversi satuan waktu
[Musik]
terakhir faktor konversi satuan luas
dan satuan volume
berikutnya kita membahas mengenai
dimensi dimensi adalah cara penulisan
suatu besaran dengan menggunakan lambang
besaran pokok dimensi ditulis dengan
huruf kapital yang diberi kurung siku
dimensi besaran pokok diantaranya adalah
panjang dimensinya l massa m waktu T
suhu theta intensitas cahaya J jumlah
zat N dan kuat arus listrik dimensinya i
selanjutnya kita bahas dimensi beberapa
besaran turunan yang dapat ditentukan
berdasarkan rumus dan satuannya pertama
massa jenis rumusnya ro =
m/v satuannya kilogram meter pangkat
negatif 3 maka dimensinya adalah m l
pangkat negatif 3 kedua kecepatan
rumusnya V =
s/t satuannya meter sekon pangkat
negatif 1 maka dimensinya adalah l t
pangkat negatif 1 dengan cara yang sama
diperoleh dimensi untuk percepatan l t
pangkat negatif 2 gaya
ML t pangkat negatif 2 tekanan m l
pangkat negatif 1 t pangkat negatif 2
usaha
ml^2
t^-2 daya m l^2
t^-3 momentum dan impuls masing-masing M
L T pangkat negatif 1 terakhir momentum
sudut dimensinya m l pangkat 2 t pangkat
negatif 1
dengan menggunakan dimensi kita dapat
menganalisis kesetaraan atau kesamaan
dua besaran menganalisis kebenaran suatu
persamaan yang menyatakan hubungan antar
besar dan menganalisis dimensi suatu
konstanta besaran ketiganya akan kita
bahas satu persatu
fungsi dimensi yang pertama untuk
menganalisis kesetaraan atau kesamaan
dua besaran contoh buktikan bahwa
besaran usaha memiliki kesetaraan dengan
energi kinetik sebelumnya kita sudah
mengetahui bahwa dimensi usaha adalah m
l^2
t^-2 selanjutnya persamaan energi
kinetik ek = setengah MV kuadrat angka
setengah merupakan bilangan tak
berdimensi sehingga Eka = MV kuadrat =
massa * kecepatan kuadrat satuannya kg
meter sekon pangkat negatif 1
dipangkatkan 2 sama juga dengan kg meter
pangkat 2 sekon pangkat negatif 2 maka
dimensi energi kinetik adalah
ML pangkat 2 t pangkat negatif 2 jadi
dapat kita lihat bahwa dimensi usaha
sama dengan energi kinetik hal ini
menunjukkan bahwa kedua besaran tersebut
setara
fungsi kedua untuk menganalisis
kebenaran suatu persamaan yang
menyatakan hubungan antar besaran contoh
Buktikanlah bahwa persamaan S =
v0t + setengah atΒ² adalah benar jawab S
= jarak satuannya m dimensinya l fenol
sama dengan kecepatan awal satuannya
meter sekon pangkat negatif 1 dimensinya
l t pangkat negatif 1 t = waktu
satuannya S dimensinya t a = percepatan
satuannya meter sekon pangkat negatif 2
dimensinya l t pangkat negatif 2 dimensi
untuk persamaan s = v0t + 1/2 atΒ² adalah
l = l t pangkat negatif 1 dikali t + l t
pangkat negatif 2 dikali t pangkat 2
semua t nya dapat kita coret sehingga l
= l + l karena dimensi pada ruas kiri
sama dengan dimensi pada ruas kanan maka
persamaan S = v0t + setengah atΒ² benar
fungsi dimensi yang terakhir adalah
untuk menganalisis dimensi suatu
konstanta besaran contoh Jika G
merupakan konstanta dari persamaan gaya
tarik menarik antara dua benda bermassa
m1 dan m2 yang terpisah sejauh r pada
persamaan F =
gm1 M2 per r kuadrat tentukan dimensi G
kita jawab F =
gm1 M2 per r kuadrat maka G =
frΒ² per m1 m2 G = gaya dikali jarak
kuadrat per massa dikali massa sama
dengan M L T pangkat negatif 2 dikali l
kuadrat per m dikali m = l ^ 3
pangkat negatif 2 per m = m pangkat
negatif 1 l ^ 3 t pangkat negatif 2 jadi
dimensi G adalah m pangkat negatif 1 l ^
3 t pangkat negatif 2
agar teman-teman semakin paham Mari kita
selesaikan contoh soal berikut
pada soal pertama kita diminta
menentukan kelompok besaran pokok
diantara 4 besaran yang diketahui kita
ingat kembali 7 macam besaran pokok pada
soal ini besaran pokok yang disebutkan
adalah kuat arus listrik dan intensitas
cahaya massa jenis dan tegangan listrik
adalah besaran turunan jadi kelompok
besaran pokok ditunjukkan oleh nomor 2
dan 4 Jawabannya d
soal kedua kita diminta untuk menentukan
kelompok besaran vektor ingat kembali ya
besaran vektor memiliki nilai dan arah
contohnya kecepatan percepatan gaya
impuls perpindahan berat momentum dan
momen gaya jadi yang hanya terdiri dari
besaran vektor adalah C
soal selanjutnya kita diminta
mengonversi nilai 8000 amstrom ke dalam
cm ingat kembali bahwa satu angstrong =
10 pangkat negatif 10 meter sama dengan
10 pangkat negatif 8 cm sehingga
8000 amstrom =
8000 dikali 10 pangkat negatif 8 cm sama
juga dengan 8 dikali 10 pangkat negatif
5 cm jawabannya C
soal berikutnya kita diminta untuk
mengonversi satuan kecepatan dalam
km/jam menjadi sistem satuan
internasional atau SI kita tahu satuan
internasional dari jarak adalah meter
dan waktu adalah sekon 1 km/jam = 1
dikali 1000 meter per 3600 sekon maka 90
km/jam = 90 dikali 1000 meter per 3600
sekon sama dengan 25 m/s Jawabannya d
pada soal kelima kita diminta menentukan
besaran yang memiliki satuan dan dimensi
yang benar pada tabel kita cek satu
persatu pertama momentum satuannya
kilogram meter sekon pangkat negatif 1
dan dimensinya M L T pangkat negatif 1
benar kedua gaya satuannya kilogram
meter sekon pangkat negatif 2 dan
dimensinya M L T pangkat negatif 2 benar
ketiga daya satuannya kg meter pangkat 2
sekon pangkat negatif 3 dan dimensinya m
l^2
t^-3 benar keempat energi satuannya
kilogram meter pangkat 2 sekon pangkat
negatif 2 dan dimensinya n l pangkat 2 t
pangkat negatif 2 salah jadi jawaban
yang benar adalah 1 2 dan 3A
soal selanjutnya kita diminta menentukan
pasangan besaran yang memiliki dimensi
berbeda a berat dan gaya satuannya
sama-sama Newton sehingga dimensinya
sama B energi dan usaha satuannya
sama-sama Joule sehingga dimensinya sama
c jarak dan perpindahan satuannya
sama-sama meter sehingga dimensinya sama
D momentum dan impuls satuannya
sama-sama kilogram meter sekon pangkat
negatif 1 sehingga dimensinya sama
sedangkan pilihan E berat jenis
satuannya neutron meter pangkat negatif
3 sedangkan massa jenis satuannya
kilogram meter pangkat negatif 3 karena
satuannya berbeda maka dimensinya juga
berbeda jadi jawaban yang benar adalah e
soal terakhir kita diminta menentukan
dimensi dari konstanta k pada persamaan
gaya coulomb F =
kq1 Q2
/ rΒ² terlebih dahulu kita tentukan
dimensi muatan berdasarkan satuannya
Kulon = ampere second = it selanjutnya
kita tentukan dimensi konstanta k = gaya
dikali jarak kuadrat
permuatan dikali muatan = M L T pangkat
negatif 2 dikali l pangkat 2 per it * it
= M l^3
t^-2/i ^ 2 T ^ 2 = M
l^3
t^-4 i ^ -2 jadi dimensi K adalah m l^3
t^-4
i^-2 Jawabannya d
Oke teman-teman demikianlah pembahasan
kita tentang besaran satuan dan dimensi
jangan lupa tonton terus video-video
terbaru di channel kita ya sampai jumpa
di video berikutnya
[Musik]
Browse More Related Video
5.0 / 5 (0 votes)