Contoh Soal Perbedaan Besaran Vektor dan Besaran Skalar
Contoh Soal Perbedaan Besaran Vektor dan Besaran Skalar - Salah satu unsur yang membentuk dasar dari ilmu fisika dan matematika adalah perbedaan antara besaran skalar dan besaran vektor, dan bermacam topik pun terkait secara langsung dengan kedua pengertian ini. Besaran skalar hanya memiliki nilai ukuran atau besar. Untuk dapat menjelaskan secara utuh tentang besaran ini, kita membutuhkan dua hal: nilai numerik (ukuran) dan pemakaian satuan-satuan yang tepat. contoh dari besaran skalar adalah massa (m) 80 kg atau temperatur (T) 50oC. Sebaliknya, untuk dapat menjelaskan besaran vektor kita membutuhkan besaran dan arah. Misalnya, kita ambil contoh kecepatan angin, perlu memiliki nilai (30 mil per jam) juga perlu menentukan arahnya (utara). Besaran vektor selalu memiliki panah kecil diatasnya untuk membedakannya dengan besaran skalar.
Sebagian besar pengertian di dalam ilmu fisika dijelaskan dan dinyatakan dengan kombinasi antara besaran skalar dan besaran vektor. Dalam hal ini perkalian atau pembagian dari skalar dengan menggunakan vektor menghasilkan besaran vektor baru.
Momentum,
Sebagian besar pengertian di dalam ilmu fisika dijelaskan dan dinyatakan dengan kombinasi antara besaran skalar dan besaran vektor. Dalam hal ini perkalian atau pembagian dari skalar dengan menggunakan vektor menghasilkan besaran vektor baru.
Momentum,
adalah sebuah contoh umumnya; dinyatakan sebagai perkalian dari massa (m), yang merupakan besaran skalar, dan kecepatan,
yang merupakan besaran vektor. Maka, untuk dapat menjelaskan secara rinci tentang momentum sebuah benda, kita perlu menjelaskan tidak hanya ukurannya tapi juga arahnya; sehingga persamaannya:
Untuk merepresentasikan besaran vektor dalam sebuah grafik, kita perlu menggambar sebuah panah sedemikian rupa yang merepresentasikan arah menggunakan posisinya dan ukuran menggunakan panjangnya. Seperti halnya vektor di dalam ilmu matematika, kita dapat menambah dan mengurangkan sebuah vektor pada vektor lainnya. Contoh, misalnya ada dua mobil yang bergerak pada sumbu yang sama dan saling mendekat satu sama lain, salah satu mobil kecepatannya
= 50 km/jam dan mobil satunya lagi dengan kecepatan
= 70 km/jam, seperti yang digambarkan pada Gambar A (dibawah).
Untuk mendapatkan kecepatan total dari sistem tersebut, kita perlu menambahkan besaran-besaran vektor masing-masing mobil. Namun, salah satu vektor berlawanan arah dengan vektor lainnya. Oleh karena itu, di dalam kasus ini kita akan mendapatkan:
dimana
merepresentasikan jumlah dari kecepatan (atau kecepatan sistem) dan
dan
adalah kecepatan masing-masing dari kedua mobil tersebut.
Pada sisi lain, Gambar B (diatas) menggambarkan gaya sebesar
= 100 N yang diposisikan pada sudut 45o dengan mengacu pada sumbu x.
Terakhir, Gambar C (di atas) menggambarkan representasi dari dua besaran vektor pada sumbu yang berbeda, yang bila disatukan, menggambarkan vektor ketiga. Dalam kasus ini kita memiliki perpindahan sebesar
= 6 cm dalam arah positif sepanjang sumbu x dan perpindahan kedua sebesar
= 8 cm dalam arah negatif sepanjang sumbu y.
Secara umum, ketika kita menambahkan vektor-vektor, pada awalnya kita menggambar vektor pertama dan kemudian vektor kedua yang dimulai pada ujung dari vektor pertama. Vektor hasilnya adalah garis yang menghubungkan titik awal vektor pertama dengan ujung dari vektor kedua. Dalam Gambar C, vektor hasilnya memiliki ukuran 10 cm. Untuk mengurangkan vektor-vektor, kita perlu mengingat bahwa pengurangan adalah penambahan dari sebuah vektor negatif. Yaitu, vektornya akan memiliki ukuran yang sama tapi menggunakan orientasi sudut 180o relatif terhadap arah positif.
S1
Mana dari besaran berikut yang temasuk besaran skalar?
S2
Seorang pria berjalan 8 mil ke utara kemudian balik ke kanan dan berjalan 6 mil ke timur. Resultan perpindahannya adalah:
S3
Seorang pria berjalan 8 mil ke utara, kemudian memutuskan untuk berbalik arah sejauh 4 mil karena dia kehilangan dompetnya. Kemudian dia memutuskan balik kanan dan berjalan 3 mil ke timur. Resultan Perpindahannya adalah:
S4
Mana dari kalimat berikut ini yang salah?
S5
Misalnya kita memiliki dua besaran skalar. Manakah dari pilihan berikut ini yang paling tepat menggambarkan apa yang terjadi jika kita menggalikannya?
S6
Berikut ini mana yang merupakan besaran vektor?
S7
Misalnya ada sebuah benda tak bergerak terletak di (0,0) pada sumbu xy. Tiba-tiba, dua gaya mulai berlaku padanya; salah satunya memiliki besaran 2 N dalam arah sumbu y positif. Gaya lainnya, memiliki besaran 2 N dengan arah sumbu x negatif. Berapa besaran dan arah dari gaya resultannya?
S8
Seorang wanita memutuskan untuk berjalan 1 km ke arah barat, kemudian 2 km ke arah selatan, setelah itu 3 km ke arah barat. Berapa perpindahan resultannya?
S9
Sebuah kendaraan berjalan dari titik A ke titik B sepanjang busur seperti yang ada pada gambar; sudut vektor-vektor dari pusat lingkaran ke titik A dan B adalah 90o. Untuk dapat menghitung jarak total yang ditempuh oleh kendaraan, nilai apa dari skalar dan/atau vektor yang terlibat dan mengapa?
S10
Apakah waktu besaran skalar atau vektor? Pilih jawaban yang paling benar.