WELCOME TO PHYSICS CLASS MA ARIFAH
(Menurunkan persamaan atau rumus)
Apa itu Analisis Dimensi?
Analisis dimensi adalah suatu metode dalam fisika yang digunakan untuk memeriksa kesesuaian dimensi (panjang, massa, waktu, dan lain-lain) pada kedua sisi suatu persamaan. Dengan kata lain, kita akan memeriksa apakah satuan pada ruas kiri sama dengan satuan pada ruas kanan. Jika sama, maka persamaan tersebut secara dimensi adalah benar. Namun, perlu diingat bahwa kebenaran dimensi tidak menjamin kebenaran persamaan secara keseluruhan.
Langkah-langkah Membuktikan Kebenaran Suatu Rumus:
Tuliskan rumus yang akan diuji.
Tuliskan dimensi setiap besaran fisika dalam rumus tersebut.
Panjang: L
Massa: M
Waktu: T
Arus listrik: I
Suhu: K
Jumlah zat: mol
Substitusikan dimensi setiap besaran ke dalam rumus.
Sederhanakan dimensi pada kedua ruas.
Jika dimensi pada kedua ruas sama, maka rumus tersebut benar secara dimensi.
Contoh:
Buktikan bahwa rumus jarak (s) yang ditempuh suatu benda yang bergerak dengan kecepatan konstan (v) selama waktu tertentu (t) adalah s = vt.
Dimensi s: L
Dimensi v: LT⁻¹
Dimensi t: T
Substitusi: L = (LT⁻¹)(T) Sederhanakan: L = L
Karena dimensi pada kedua ruas sama, maka rumus s = vt benar secara dimensi.
Mengapa Analisis Dimensi Penting?
Memeriksa kesalahan: Analisis dimensi dapat membantu kita menemukan kesalahan dalam penulisan rumus.
Memperkirakan bentuk rumus: Jika kita tidak tahu persis bentuk rumus, analisis dimensi dapat membantu kita memperkirakan bentuk umum rumusnya.
Memudahkan pemahaman konsep: Analisis dimensi dapat membantu kita memahami hubungan antara besaran-besaran fisika.
Analisis dimensi juga dapat digunakan untuk menemukan suatu rumus, terutama ketika kita tahu besaran-besaran apa saja yang terlibat dalam suatu fenomena dan ingin mencari hubungan di antara mereka.
Langkah-langkah Menemukan Suatu Rumus:
Tentukan besaran-besaran fisika yang relevan dengan fenomena yang diamati.
Tuliskan dimensi setiap besaran tersebut.
Buat persamaan dimensi yang menghubungkan besaran-besaran tersebut.
Tentukan konstanta proporsionalitas yang sesuai.
Contoh:
Misalkan kita ingin mencari hubungan antara periode (T) ayunan sederhana dengan panjang tali (l) dan percepatan gravitasi (g). Kita tahu bahwa T bergantung pada l dan g.
Dimensi T: T
Dimensi l: L
Dimensi g: LT⁻²
Kita bisa membuat persamaan dimensi sebagai berikut: T ∝ lᵃgᵇ Dengan a dan b adalah konstanta yang akan kita tentukan.
Setelah mensubstitusikan dimensi dan menyederhanakan, kita akan mendapatkan nilai a dan b. Sehingga kita bisa mendapatkan bentuk umum rumus periode ayunan sederhana.
Catatan:
Analisis dimensi tidak dapat menentukan nilai konstanta proporsionalitas. Untuk itu, kita perlu melakukan eksperimen atau menggunakan teori lain.
Analisis dimensi hanya memberikan informasi tentang dimensi, bukan tentang bentuk fungsi yang menghubungkan besaran-besaran tersebut.
KLIK DIBAWAH UNTUK EVALUASI HARI INI