Besaran Vektor dan Besaran Skalar

Definisi

Pengertian vektor dan skalar, dalam fisika besaran dapat dikelompokkan berdasarkan komponen arahnya. Besaran Vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan arah. Besaran Skalar adalah besaran yang tidak memiliki arah.

Besaran Vektor & Skalar

1. Besaran Vektor

Besaran vektor adalah besaran fisika yang memiliki nilai dan arah. Dalam hal ini nilai dan arah menjadi informasi yang saling melengkapi. Contoh besaran vektor adalah perpindahan, kecepatan, gaya, momentum, medan listrik dll.

Dalam menyatakan besaran vektor, nilai vektor harus diikuti dengan arahnya. Contoh kecepatan mobil 20 km/jam ke timur, mobil berpindah sejauh 400 meter ke kanan, Andi menarik mobil-mobilan dengan gaya 2 N ke kanan dll.

Serta penulisannya pun harus dibedakan dengan besaran bukan vektor. Biasanya dituliska dengan huruf cetak tebal, cetak miring atau huruf kapital. Contoh cara penulisan besaran vektor:

• Kecepatan disimbolkan dengan huruf v
• Gaya disimbolkan dengan huruf F
• Momentum disimbolkan dengan huruf  p
• dll

Besaran vektor digambarkan dengan anak panah lurus. Arah panah menunjukkan arah besarannya. Panjang garis anak panah merepresentasikan besar vektor. Berikut penjelasan notasi vektor...

Cara Menuliskan Notasi Vektor

Penulisan simbol atau lambang vektor dapat dilakukan dengan 2 cara sebagai berikut:

1.  Vektor disimbolkan dengan dua huruf besar atau satu huruf yang di atasnya diberi tanda anak panah.

2.  Vektor disimbolkan dengan dua huruf besar atau satu huruf yang ditebalkan

Jika kalian menggunakan dua huruf, maka huruf pertama (A) merupakan titik asal vektor, atau juga disebut pangkal vektor. Sementara huruf di belakang (B) merupakan arah vektor atau titik terminal atau ujung vektor.

Macam-Macam Vektor

Di dalam fisika, jenis-jenis vektor ada dua macam, yaitu vektor sejajar dan vektor berlawanan. Untuk lebih jelas mengenai kedua macam vektor ini, perhatikan gambar berikut:

Gambar Macam-Macam Vektor

1.  Vektor Sejajar

Vektor sejajar adalah dua vektor atau lebih yang mempunyai arah dan besar yang sama. Pada gambar di atas, contoh vektor sejajar adalah vektor b dan c.

2.  Vektor Berlawanan

Vektor berlawanan adalah dua atau lebih vektor yang mempunyai besar yang sama tetapi arahnya berlawanan. Pada gambar di atas, contoh vektor berlawanan adalah vektor c dan d.

Sifat-Sifat Vektor

Vektor memiliki sifat-sifat seperti berikut ini:

1.  Dapat dipindahkan dengan syarat nilai/besar dan arahnya tidak berubah

2.  Dapat dijumlahkan

3.  Dapat dikurangkan

4.  Dapat diuraikan

5.  Dapat dikalikan

(a) Menggambar Besaran Vektor

Digambarkan dengan anak panah dengan panjang yang harus proporsional.

(b) Komponen Vektor dan Vektor Satuan

Suatu vektor dapat dinyatakan dalam bentuk komponen-komponennya. Misalkan sebuah vektor gaya F$F$ membentuk sudut α$\alpha$ terhadap sumbu x$x$ seperti gambar berikut.

Vektor F$F$ dapat diuraikan ke sumbu x$x$ dan sumbu y$y$ sebagai Fx$F_x$ dan Fy$F_y$. Fx$F_x$ dan Fy$F_y$ disebut sebagai komponen vektor F$F$ disumbu x$x$ dan y.$y.$ Besar komponen vektor di sumbu x$x$ dan y$y$

adalah

Fx=F cos α$F_{\mathrm{x }}= F\text{ cos }\alpha$

Fy=F sin α$F_{\mathrm{y }}= F\text{ sin }\alpha$

Jika besar komponen vektor di sumbu x$x$ adalah Fx${\text{F}}_x$ dan besar komponen vektor di sumbu y$y$ adalah Fy${\text{F}}_y$, maka vektor F$F$ dapat dinyatakan dengan F=Fxi+Fyj,$F={\text{F}}_{x}i+{\text{F}}_{y}j,$ dengan i$i$ dan j$j$ adalah vektor satuan.

Vektor satuan (unit vektor) merupakan suatu vektor yang besarnya sama dengan 1 (satu) dan tidak mempunyai satuan serta berfungsi untuk menunjukan suatu arah dalam ruang.

(c) Menjumlahkan dan Mengurangkan Vektor

Ada dua metode untuk menjumlahkan vektor, yaitu metode grafis (geometris) dan analisis. Metode grafis adalah penjumlahan vektor dengan menyatakan vektor-vektor dalam sebuah diagram. Panjang anak panah disesuaikan dengan besar vektor (artinya harus menggunakan skala dalam pengambarannya), dan arah vektor ditunjukkan oleh arah ujungnya (kepalanya).

Metode grafis dapat dilakukan dengan metode jajar genjang, segitiga dan metode poligon. Jika vektor A, $B$ dan C dengan besar tertentu maka penjumlahan dan pengurangan vektor secara grafis dapat digambarkan sebagai berikut.

Penjumlahan dua vektor dalam dua dimensi, metoda geometris cukup memadai. Tetapi untuk kasus penjumlahan tiga vektor ataupun penjumlahan vektor dalam tiga dimensi seringkali kurang menguntungkan.

Cara lain yang dapat digunakan untuk menjumlahkan vektor adalah metoda analitik. Dengan metoda ini, vektor-vektor yang akan dijumlahkan, masing-masing diuraikan dalam komponen-komponen vektor arahnya. Video berikut sangat membantu penjelasan di atas:

Pada intinya cara menjumlahkan vektor adalah sama dengan menjumlahkan bilangan bukan vektor. Perbedaannya adalah penjumlahan aljabar pada vektor hanya boleh dilakukan jika dua vektor tersebut adalah vektor yang memiliki dimensi yang sama dan bekerja pada sumbu yang sama. Vektor kecepatan tidak boleh dijumlahkan dengan vektor gaya, vektor gaya hanya boleh dijumlahkan dengan vektor gaya.

Berikut vidoe lainnya untuk pemantapan...

untuk versi Inggris (untuk melatih referensi dari bahasa asing), tonton video berikut: