Pelajaran IPA Fisika Vektor dan Skalar

Bimbel Jakarta Timur | Bimbel Diah Jakarta Timur | WA : +6285875969990

Mari kita jabarkan semua arti penting, dalam artikel Vektor dan Skalar, Ipelajaran IPA Fisika dari tingkat kesulitannya untuk Sekolah Menengah Atas

Apa itu IPA?

IPA adalah Ilmu Pengetahuan Alam, dengan kata lain ilmu yang mempelajari hal-hal yang dapat diamati secara pendekatan multi-disiplin dalam sains yang terjadi di alam seperti biologi, kimia, dan fisika.

Apa itu Sains?

Sains adalah studi riset dan penerapan pengetahuan dan pemahaman tentang alam dan dunia sosial mengikuti metodologi sistematis berdasarkan bukti. Metodologi ilmiah meliputi: Observasi objektif: Pengukuran dan data (mungkin meskipun tidak harus menggunakan matematika sebagai alat).

Apa itu Fisika ?

Fisika adalah ilmu yang berhubungan dengan struktur materi dan interaksi antara konstituen fundamental dari alam semesta yang dapat diamati. Dalam arti luas, fisika (dari physikos Yunani) berkaitan dengan semua aspek alam baik pada tingkat makroskopik dan submikroskopik.

Fisika sangat erat hubungannya dengan Ilmu Matematika, . Konsep dan prinsip yang mendasarinya memiliki dasar matematika. Sepanjang perjalanan studi kita tentang fisika, kita akan menemukan berbagai konsep yang memiliki dasar matematika yang terkait dengannya. Sementara penekanan kami akan sering pada sifat konseptual fisika, kami akan memberikan perhatian yang cukup dan terus-menerus untuk aspek matematika.

Apa itu Vektor?

vektor, dalam fisika adalah besaran yang memiliki besar dan arah. 

Biasanya diwakili oleh panah yang arahnya sama dengan besaran dan panjangnya sebanding dengan besaran. Meskipun sebuah vektor memiliki besar dan arah, ia tidak memiliki posisi. Artinya, selama panjangnya tidak berubah, sebuah vektor tidak berubah jika dipindahkan sejajar dengan dirinya sendiri.

Berbeda dengan vektor, besaran biasa yang memiliki besar tetapi tidak memiliki arah disebut skalar. Misalnya perpindahan, kecepatan, dan percepatan adalah besaran vektor, sedangkan kelajuan (besarnya kecepatan), waktu, dan massa adalah skalar.

Untuk memenuhi syarat sebagai vektor, besaran yang memiliki besar dan arah juga harus mematuhi aturan kombinasi tertentu. Salah satunya adalah penjumlahan vektor, yang ditulis secara simbolis sebagai A + B = C (vektor biasanya ditulis dengan huruf tebal). Secara geometris, penjumlahan vektor dapat divisualisasikan dengan menempatkan ekor vektor B pada kepala vektor A dan menggambar vektor C—mulai dari ekor A dan berakhir pada kepala B—sehingga melengkapi segitiga. Jika A, B, dan C adalah vektor, maka harus mungkin untuk melakukan operasi yang sama dan mencapai hasil yang sama (C) dalam urutan terbalik, B + A = C. Besaran seperti perpindahan dan kecepatan memiliki sifat ini (hukum komutatif) , tetapi ada kuantitas (misalnya, rotasi terbatas dalam ruang) yang tidak dan karenanya bukan vektor.

Aturan lain dari manipulasi vektor adalah pengurangan, perkalian dengan skalar, perkalian skalar (juga dikenal sebagai produk titik atau produk dalam), perkalian vektor (juga dikenal sebagai perkalian silang), dan diferensiasi. Tidak ada operasi yang berhubungan dengan pembagian dengan vektor. Lihat analisis vektor untuk deskripsi semua aturan ini.

Meskipun vektor secara matematis sederhana dan sangat berguna dalam membahas fisika, vektor tidak dikembangkan dalam bentuk modern sampai akhir abad ke-19, ketika Josiah Willard Gibbs dan Oliver Heaviside (masing-masing dari Amerika Serikat dan Inggris) masing-masing menerapkan analisis vektor secara berurutan. untuk membantu mengungkapkan hukum baru elektromagnetisme, yang diusulkan oleh James Clerk Maxwell.

Sebuah studi tentang gerak akan melibatkan pengenalan berbagai besaran yang digunakan untuk menggambarkan dunia fisik. Contoh besaran tersebut meliputi jarak, perpindahan, kecepatan, kecepatan, percepatan, gaya, massa, momentum, energi, usaha, daya, dll. Semua besaran ini dapat dibagi menjadi dua kategori - vektor dan skalar. Besaran vektor adalah besaran yang dinyatakan secara lengkap baik besaran maupun arahnya. Di sisi lain, besaran skalar adalah besaran yang sepenuhnya dijelaskan oleh besarnya. Penekanan unit ini adalah untuk memahami beberapa dasar tentang vektor dan menerapkan dasar-dasar untuk memahami gerak dan gaya yang terjadi dalam dua dimensi.

Contoh besaran vektor yang telah dibahas sebelumnya antara lain perpindahan, kecepatan, percepatan, dan gaya. Masing-masing besaran ini unik karena deskripsi lengkap tentang besaran menuntut baik besaran maupun arahnya dicantumkan. Misalnya, guru memberi tahu "Ada sekantong kresek duit tergeletak di luar kelas. Untuk menemukannya, berjalan dulu sejauh 20 meter." Pernyataan ini mungkin memberikan informasi yang cukup untuk menarik minat; namun, tidak ada cukup informasi yang disertakan dalam pernyataan untuk menemukan kantong kresek duit tersebut. Langkah berjalan yang diperlukan untuk menemukan kantong kresek duit belum sepenuhnya dijelaskan. Di sisi lain, misalkan guru memberi tahu  "Sekantong kresek duit tergeletak di luar kelas. Untuk menemukannya, jalan dulu dari tengah pintu kelas 20 meter ke arah 30 derajat ke barat utara." Pernyataan ini sekarang memberikan deskripsi lengkap tentang vektor perpindahan - ini mencantumkan besaran (20 meter) dan arah (30 derajat ke barat utara) relatif terhadap referensi atau posisi awal (tengah pintu kelas). Besaran vektor tidak dijelaskan secara lengkap kecuali besaran dan arahnya dicantumkan.

Mewakili Vektor

Besaran vektor sering direpresentasikan dengan diagram vektor berskala. Diagram vektor menggambarkan vektor dengan menggunakan panah yang ditarik ke skala dalam arah tertentu. Diagram vektor diperkenalkan dan digunakan dalam unit sebelumnya untuk menggambarkan gaya yang bekerja pada suatu objek. Diagram seperti ini biasa disebut diagram benda bebas. Contoh diagram vektor berskala ditunjukkan pada diagram di sebelah kanan. Diagram vektor menggambarkan vektor perpindahan. Perhatikan bahwa ada beberapa karakteristik diagram ini yang membuatnya menjadi diagram vektor yang digambar dengan tepat.

skala tercantum dengan jelas

panah vektor (dengan panah) digambar ke arah tertentu. Panah vektor memiliki kepala dan ekor.

besar dan arah vektor diberi label dengan jelas. Dalam hal ini, diagram menunjukkan besarnya adalah 20 m dan arahnya adalah (30 derajat Barat Utara).

Konvensi untuk Menggambarkan Arah Vektor

Vektor dapat diarahkan ke Timur, ke Barat, ke Selatan, dan ke Utara. Tetapi beberapa vektor diarahkan ke timur laut (pada sudut 45 derajat); dan beberapa vektor bahkan mengarah ke timur laut, namun lebih ke utara daripada timur. Dengan demikian, ada kebutuhan yang jelas untuk beberapa bentuk konvensi untuk mengidentifikasi arah vektor yang bukan karena Timur, karena Barat, karena Selatan, atau karena Utara. Ada berbagai konvensi untuk menggambarkan arah vektor apapun. Dua konvensi yang akan dibahas dan digunakan dalam unit ini dijelaskan di bawah ini:

Arah suatu vektor sering dinyatakan sebagai sudut rotasi vektor terhadap "ekornya" dari timur, barat, utara, atau selatan. Misalnya suatu vektor dapat dikatakan mempunyai arah 40 derajat Utara Barat (artinya suatu vektor yang menunjuk ke Barat telah diputar 40 derajat ke arah utara) sebesar 65 derajat Timur Selatan (artinya suatu vektor yang menunjuk ke Selatan telah diputar 65 derajat ke arah timur).

Arah suatu vektor sering dinyatakan sebagai sudut rotasi berlawanan arah jarum jam dari vektor terhadap "ekornya" dari arah Timur. Menggunakan konvensi ini, sebuah vektor dengan arah 30 derajat adalah vektor yang telah diputar 30 derajat dalam arah berlawanan arah jarum jam relatif ke timur. Sebuah vektor dengan arah 160 derajat adalah vektor yang telah diputar 160 derajat berlawanan arah jarum jam relatif ke timur. Sebuah vektor dengan arah 270 derajat adalah vektor yang telah diputar 270 derajat dalam arah berlawanan arah jarum jam relatif ke timur karena. Ini adalah salah satu konvensi yang paling umum untuk arah vektor dan akan digunakan di seluruh unit ini.

Jenis Vektor dalam Fisika

Kita dapat membagi vektor menjadi beberapa jenis sesuai dengan arah, nilai, dan posisi vektor. Sebagai contoh

1. Vektor Sama

Ketika dua atau lebih vektor memiliki nilai dan arah yang sama, mereka disebut vektor yang sama. Artinya, titik awal dan akhir setiap vektor mungkin berbeda. Tapi, arahnya selalu bisa sama. Jadi, lihat gambar di bawah ini, berikut adalah tiga vektor yang diambil.

Nilai dan arah akan sama antara vektor yang sama

2. Vektor Berlawanan

Nilai mutlak dari dua vektor adalah sama tetapi ketika arahnya berlawanan disebut vektor berlawanan. Artinya, di sini nilai mutlak kedua vektor akan sama tetapi kedua vektor akan membentuk sudut derajat satu sama lain.

Nilai absolut dari vektor yang berlawanan akan sama tetapi arahnya akan berlawanan

3. Vektor Collinear

Ketika beberapa vektor terletak di sepanjang garis paralel yang sama, mereka disebut vektor collinear. Dalam hal ini, nilai dan arah setiap vektor mungkin sama dan mungkin tidak sama. Namun, arah masing-masing vektor akan sejajar.

Artinya, setiap vektor akan membentuk sudut 0 derajat atau 180 derajat dengan semua vektor lainnya. Perhatikan pada gambar di bawah bahwa setiap vektor di sini sepanjang sumbu x.

Di sini setiap vektor terletak di sepanjang garis yang sama

Di sini baik vektor yang sama besar dan vektor yang berlawanan adalah vektor collinear.

4. Vektor Coplanar

Ketika beberapa vektor terletak pada bidang yang sama, mereka disebut vektor coupler. Perhatikan di bawah, a, b, c berada pada bidang yang sama.

Di sini setiap vektor terletak di sepanjang bidang yang sama

5. Vektor Satuan

Ketika nilai vektor dalam arah yang ditentukan adalah satu, itu disebut vektor satuan dalam arah itu. Artinya, membagi vektor dengan nilai absolutnya memberikan vektor satuan ke arah itu. Dan, vektor satuan selalu merupakan besaran tak berdimensi.

Nilai mutlak suatu vektor adalah skalar. Artinya, dengan mengalikan vektor satuan pada arah vektor tersebut dengan nilai absolut tersebut, vektor lengkap dapat ditemukan. Jadi, lihat gambar di bawah ini.

Nilai dan arah vektor satuan

Vektor satuan biasanya digunakan untuk menggambarkan arah tertentu

6. Vektor Null

Jika titik awal dan titik akhir segmen arah dari suatu vektor adalah sama, maka segmen tersebut menjadi sebuah titik. Dengan demikian, jenis vektor ini disebut vektor nol. Jadi, itu adalah vektor yang nilainya nol dan tidak memiliki arah tertentu.

Misalkan sebuah partikel bergerak di ruang bebas. Dan partikel T memulai perjalanannya dari satu titik dan kembali ke titik itu lagi yaitu perpindahan partikel akan menjadi nol. Jadi, karena perpindahan adalah besaran vektor. Jadi dalam hal ini x akan menjadi vektor.

vektor nol

Misalkan lagi, dua gaya dengan arah yang sama dan berlawanan diterapkan pada sebuah partikel. Dalam hal ini, gaya total akan menjadi nol. Jadi, gaya total akan ditulis sebagai nol tetapi menurut aturan aljabar vektor, nol harus diwakili oleh vektor di sini.

Contoh dari Vector nol

Ketika sebuah partikel bergerak dengan kecepatan konstan di ruang bebas, percepatan partikel akan menjadi nol. Dalam hal ini, juga percepatan diwakili oleh vektor nol.

Dengan demikian, vektor nol sangat penting dalam hal penggunaan dalam aljabar vektor.

Aljabar Vektor dalam Fisika

Kita semua tahu bahwa ketika perhitungan skalar selesai, aturan aljabar linier digunakan untuk melakukan berbagai operasi. Artinya, ketika kita melakukan perhitungan vektor, kita harus melakukan operasi yang berbeda sesuai dengan aturan aljabar vektor.

Aljabar vektor adalah cabang matematika di mana aturan khusus telah dikembangkan untuk melakukan berbagai perhitungan vektor. Perhitungan vektor di sini berarti penjumlahan vektor, pengurangan vektor, perkalian vektor, dan perkalian vektor. Selain itu, vektor yang sama dan vektor yang berlawanan juga merupakan bagian dari aljabar vektor yang telah dibahas sebelumnya.

Mungkin ada pertanyaan bahwa apa perbedaan antara aljabar vektor dan aljabar linier?

Saat kita melakukan operasi dengan aljabar linier, kita hanya menggunakan nilai besaran skalar untuk penghitungan. Namun, aljabar vektor membutuhkan penggunaan nilai dan arah untuk perhitungan vektor.

Skalar dan Vektor Ada banyak besaran matematis yang berbeda yang digunakan dalam fisika. Contohnya termasuk percepatan, kecepatan, kecepatan, gaya, usaha, dan daya. Besaran yang berbeda ini sering digambarkan sebagai besaran "skalar" atau "vektor". Di bawah ini kita akan membahas apa arti kata-kata ini serta memperkenalkan beberapa matematika vektor dasar. 

Apa itu Skalar?

Skalar adalah kuantitas fisik yang sepenuhnya dijelaskan oleh besarnya; contoh skalar adalah volume, massa jenis, kecepatan, energi, massa, dan waktu. Besaran lain, seperti gaya dan kecepatan, memiliki besar dan arah dan disebut vektor. Skalar digambarkan dengan bilangan real yang biasanya tetapi tidak selalu positif.…

Gerak benda dapat digambarkan dengan kata-kata. Bahkan seseorang tanpa latar belakang fisika memiliki kumpulan kata yang dapat digunakan untuk menggambarkan benda bergerak. Kata-kata dan frase seperti pergi cepat, berhenti, melambat, mempercepat, dan berputar memberikan kosakata yang cukup untuk menggambarkan gerak benda. Dalam fisika, kami menggunakan kata-kata ini dan banyak lagi. Kami akan memperluas daftar kosakata ini dengan kata-kata seperti jarak, perpindahan, kecepatan, kecepatan, dan percepatan. Seperti yang akan segera kita lihat, kata-kata ini dikaitkan dengan kuantitas matematika yang memiliki definisi ketat. Besaran matematis yang digunakan untuk menggambarkan gerak benda dapat dibagi menjadi dua kategori. Besaran tersebut dapat berupa vektor atau skalar. Kedua kategori ini dapat dibedakan satu sama lain dengan definisi yang berbeda:

Banyak besaran fisika yang sudah dikenal dapat ditentukan secara lengkap dengan memberikan satu nomor dan satuan yang sesuai. Misalnya, "periode kelas berlangsung selama 50 menit" atau "tangki bensin di mobil saya menampung 65 L" atau "jarak antara dua tiang adalah 100 m." Besaran fisika yang dapat ditentukan secara lengkap dengan cara ini disebut besaran skalar. Skalar adalah sinonim dari "angka." Waktu, massa, jarak, panjang, volume, suhu, dan energi adalah contoh besaran skalar.

Besaran skalar yang memiliki satuan fisik yang sama dapat dijumlahkan atau dikurangkan menurut aturan aljabar biasa untuk bilangan. Misalnya, kelas yang berakhir 10 menit lebih awal dari 50 menit berlangsung

50 menit 10 menit = 40 menit

Demikian pula, porsi jagung 60 kal diikuti dengan porsi donat 200 kal memberikan

60kal+200kal=260kal energi.

Ketika kita mengalikan besaran skalar dengan suatu bilangan, kita memperoleh besaran skalar yang sama tetapi dengan nilai yang lebih besar (atau lebih kecil). Misalnya, jika sarapan kemarin memiliki energi 200 kal dan sarapan hari ini memiliki energi empat kali lipat dari kemarin, maka sarapan hari ini memiliki

4(200kal)=800kal energi.

Dua besaran skalar juga dapat dikalikan atau dibagi satu sama lain untuk membentuk besaran skalar turunan. Misalnya, jika sebuah kereta api menempuh jarak 100

Besaran Skalar

Kita akan menyebut besaran skalar sebagai besaran fisika yang memiliki nilai tetapi tidak memiliki arah tertentu.

Misalkan kita mengukur massa suatu benda. Jadi, kita tidak perlu menentukan arah mana pun saat kita menentukan massa benda ini. Artinya, massa adalah besaran skalar.

Ada banyak besaran fisika seperti ini yang tidak perlu menentukan arah ketika menentukan sifat terukur. Seperti suhu, kecepatan, jarak, massa, dll.

jadi:

Skalar adalah besaran yang sepenuhnya dijelaskan oleh besaran (atau nilai numerik) saja.

Vektor adalah besaran-besaran yang sepenuhnya dijelaskan oleh besaran dan arah.


Selanjutnya menuju soal dan pembahasan : 

Soal Vektor Fisika Kelas 10


Tag:

besaran yang termasuk dalam vektor dan skalar

contoh vektor dan skalar

perbedaan vektor dan skalar dalam matematika

rumus vektor dan skalar

besaran skalar

besaran vektor

penulisan besaran vektor dan skalar

contoh besaran vektor

contoh soal vektor matematika dan penyelesaiannya kelas 10

contoh soal vektor dan jawabannya

contoh soal vektor kelas 10

soal dan pembahasan vektor matematika doc

rumus skalar vektor

contoh soal vektor fisika

rumus besar vektor

materi besaran vektor

vektor fisika

contoh soal vektor

rumus vektor

operasi vektor

panjang vektor

penjumlahan vektor

vektor posisi

contoh soal vektor matematika dan penyelesaiannya kelas

soal vektor matematika kelas 10

contoh soal vektor matematika dan penyelesaiannya kelas 10

contoh soal vektor posisi

jenis jenis vektor

rumus vektor

soal vektor fisika kelas 10 dan jawabannya

soal vektor fisika kelas 10 pdf

contoh soal vektor dan jawabannya kelas 11

materi vektor fisika

soal dan pembahasan vektor fisika pdf

contoh soal penjumlahan vektor fisika kelas 10

soal vektor fisika kelas 10 quizizz

kumpulan soal essay vektor fisika kelas 10