Fisika itu apa? (Pengertian, pembagian, pengukuran, besaran, satuan)

Fisika itu apa?

Fisika berasal dari bahasa Yunani yang berarti “alam”. Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari sifat dan gejala pada benda-benda di alam. (Sumarno, 2009: 2)

Dalam ilmu islam fisika disebut sebagai ilmu Ath-tahbi’ah, yang salah satu maknanya adalah “jejak” atau “tanda”.  Fisika adalah ilmu yang secara luas mengkaji ayat-ayat Allah yang terbentang di alam semesta (ayat-ayat kauniyah). (Ishaq, 2008: 11)

Pembagian fisika secara umum:

A.     Fisika Klasik

sebelum tahun 1900-an meliputi teori, konsep, hukum, dan percobaan, dalam 3 bidang :

1.        Mekanika Klasik => gerak benda pada kecepatan normal, jauh lebih kecil dari kecepatan cahaya.

2.       Termodinamika => perpindahan panas, suhu, & kelakuan partikel

3.       Elektro dinamika =>fenomena  listrik, magnet, optik, & radiasi

Fisika klasik membuat kita bisa menerangkan fenomena alam yang kita lihat dan rasakan di sekitar kita, misalnya: terjadinya angin, panas, pelangi, dsb.

B.      Fisika Modern

muncul pada abad ke-20 => struktur yang lebih kecil, mengembangkan teori yang berhubungan dengan fenomena yang tidak bisa diterangkan oleh fisika klasik, contoh: relativitas, dsb.

Fisika merupakan ilmu yang memahami segala sesuatu tentang gejala alam melalui pengamatan (observasi) atau percobaan (eksperimen) dan memperoleh kebenarannya secara empiris melalui panca indra. Para ilmuwan (fisikawan) sejak dulu telah melakukan pengamatan atau percobaan yang didalamnya melibatkan kegiatan pengukuran (measurement) dengan bantuan alat-alat ukur.

            2 hal yang perlu diperhatikan dalam pengukuran:

1.       Presisi (ketelitian) => derajat kepastian

2.       Akurasi (ketepatan) => seberapa tepat. Keakurasian alat harus dicek dengan kalibrasi (membandingkan alat ukur dengan alat ukur yang telah distandarisasi).

Dalam setiap pengukuran selalu ada ketidakpastian. Ada 3 sumber utama ketidakpastian:

1.        Ketidakpastian sistematik

Ketidakpastian ini berasal dari alat ukur yang digunakan atau kondisi yang menyertai saat pengukuran. Diantaranya yaitu:

a.       Ketidakpastian alat => karena kalibrasi skala yang tidak tepat.

b.      Kesalahan nol => angka nol yang kurang tepat

c.       Waktu respon yang tidak tepat => pengambilan data yang tidak bersamaan saat munculnya data.

d.      Kondisi yang tidak sesuai => misalnya suhu, dll.

2.       Ketidakpastian Random (Acak)

Umumnya bersumber dari gejala alam yang tidak mungkin dikendalikan secara pasti atau tidak dapat diatasi dengan tuntas. Misalnya yaitu:

a.       Fluktuasi pada besaran listrik.

b.      Getaran landasan, untuk alat yang sangat peka (misal: seismograf).

c.       Radiasi latar belakang.

d.      Gerak acak molekul udara (gerak Brown), bisa mengganggu alat ukur yang halus.

3.       Ketidakpastian Pengamat

Kekurang terampilan pengamat, misalnya: metode pembacaan skala yang tidak tegak lurus (paralaks).

Melaporkan Hasil Pengukuran

Dengan X adalah hasil pengukuran,

Xo adalah ketidakpastiannya

Sesuatu yang dapat diukur disebut besaran.

• Besaran

Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dalam nilai satuan-satuan tertentu. Besaran mempunyai dua komponen utama, yaitu nilai dan satuan. Dalam ilmu fisika, perlu diingat bahwa tidak semua besaran fisika mempunyai satuan, sebagai contoh indeks bias dan massa jenis relatif.

Macam-macam besaran:

1.        Besaran Pokok

Yaitu besaran yang berdiri sendiri dan tidak diturunkan dari besaran lain.

Ada 7 besaran pokok: panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus, intensitas cahaya, dan jumlah zat.

2.       Besaran Turunan

Yaitu besaran besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Contoh: luas, volume, massa jenis zat, tekanan, dsb.

Selain dua kelompok diatas besarn juga dibagi kedalam:

1.        Besaran Vektor => memiliki nilai dan arah.

Contoh: perindahan, kecepatan, gaya, dsb.

2.       Besaran Skalar +> memiliki nilai saja.

Contoh: Usaha, jarak, kelajuan, dsb.

Besaran dinyatakan dalam satuan.

• Satuan

            Satuan adalah sesuatu yang digunakan untuk menyatakan ukuran besaran. Contoh: kg, m, gram, volt,  dsb.

            Jenis-jenis satuan:

1.        Satuan Baku dan Satuan Tidak Baku

a.       Satuan Baku (Sistem Internasional/SI atau Sistem Metrik)

Yaitu satuan yang dapat digunakan di seluruh dunia dan nilainya selalu sama. Contoh: m (satuan panjang), kg (satuan massa), s (satuan waktu), dsb.

b.      Satuan Tidak Baku

Yaitu tidak ditetapkan sebagai satuan ilmiah. Contoh: jengkal (panjang).

2.       Satuan MKS dan CGS

MKS => meter, kilogram, sekon

CGS => centimeter, gram, sekon

3.       Satuan Inggris (FPS)

FPS => Foot (ft), pound (lb), second(s)

“Dia telah menciptakan segala sesuatu dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya.” (QS. Al-Furqan: 2)