Mengukur merupakan kegiatan sederhana tetapi sangat penting dalam kehidupan kita. Mengukur adalah membandingkan sesuatu besaran dengan besaran lain sejenis yang dipakai sebagai satuan standar. Kegiatan pengukuran menggunakan alat-alat ukur akan menghasilkan data yang bersifat kuantitatif, misalnya mengukur panjang dengan mistar atau mengukur massa dengan neraca. Bagaimana menyatakan hasil pengukuran tersebut. Di dalam fisika besaran dapat diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur atau dihitung dan mempunyai nilai (besar) yang dinyatakan dengan angka dan satuan. Contoh besaran: kecepatan, massa, panjang.
Besaran yang digunakan dalam fisika dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok (Base Quantities) dan besaran turunan (Derived Quantities).
1. Besaran Pokok
Besaran yang biasa digunakan dalam fisika pada prinsipnya ada 7 besaran yang disebut besaran pokok. Besaran pokok adalah suatu besaran yang satuannya didefinisikan tersendiri atau besaran yang satuannya tidak dijabarkan dan satuan besaran lain. Besaran pokok pertama kali dicetuskan pada tahun 1960, yaitu pada waktu konferensi ilmuwan di Paris.
Besaran pokok meliputi besaran panjang, massa, waktu, kuat arus listrik, suhu, intensitas cahaya, dan jumlah zat, ditambah 2 besaran tambahan, yaitu sudut bidang dan sudut ruang. Dalam penetapan besaran pokok, ditentukan juga satuan besaran pokok yang disebut satuan pokok atau satuan dasar. Penetapan tersebut bertujuan agar tidak menimbulkan kesulitan-kesulitan dan dapat diterima oleh semua orang.
Besaran yang biasa digunakan dalam fisika pada prinsipnya ada 7 besaran yang disebut besaran pokok. Besaran pokok adalah suatu besaran yang satuannya didefinisikan tersendiri atau besaran yang satuannya tidak dijabarkan dan satuan besaran lain. Besaran pokok pertama kali dicetuskan pada tahun 1960, yaitu pada waktu konferensi ilmuwan di Paris.
Besaran pokok meliputi besaran panjang, massa, waktu, kuat arus listrik, suhu, intensitas cahaya, dan jumlah zat, ditambah 2 besaran tambahan, yaitu sudut bidang dan sudut ruang. Dalam penetapan besaran pokok, ditentukan juga satuan besaran pokok yang disebut satuan pokok atau satuan dasar. Penetapan tersebut bertujuan agar tidak menimbulkan kesulitan-kesulitan dan dapat diterima oleh semua orang.
No | Nama Besaran | Satuan | Singkatan |
1. | Panjang | Meter | M |
2. | Massa | Kilogram | Kg |
3. | Waktu | Sekon | s |
4. | Suhu | Kelvin | K |
5. | Kuat Arus Listrik | Ampere | A |
6. | Jumlah zat | Mol | Mol |
7. | Intensitas cahaya | Kandela | cd |
Berikut Pembahasan Besaran-besaran pokok antaralain.
a. Panjang
Dalam Sistem (satuan) Internasional (SI) satuan panjang dinyatakan dalam meter. Mula-mula satu meter standar ditetapkan sebagai 1/10 juta jarak dan garis khatulistiwa ke kutub utara Bumi yang melewati kota Paris, Prancis. Meter standar ini menghasilkan data yang kurang akurat sehingga kemudian diganti dengan menggunakan batang platina-iridium.
Dalam hal ini, satu meter adalah jarak dua goresan pada batang platina iridium yang disimpan di International Bureau of Weights and Measures (Lembaga Internasional tentang Berat dan Pengukuran) di Sevres, Prancis. Meter standar yang digunakan sebagal alat ukur panjang setiap saat timbang dan diteliti. Seining dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologl, maka pada pertemuan ke-1 1 Konferensi Umum Berat dan Ukuran ditetapkan suatu standar atomik untuk panjang. Satu meter standar didefinisikan sebagai 1 650 763,73 kali panjang gelombang dan cahaya jingga-menah yang dipancankan oleh atom-atom gas kripton-86 (Kr—86) di dalam tabung ucutan cahaya. Selanjutnya, pada November 1983 meter standar berubah lagi. Dan hasil Konferensi Umum tentang Berat dan Pengukuran ke-17, meter
Standar ditetapkan berdasarkan jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa udara (vakum). Satu meter standar ni sama dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa udara selama 229 792 458 sekon.
Konversi Satuan Panjang
Satuan panjang dalam SI dinyatakan dalam meter (m), namun demikian dalam kehidupan sehari-hari dikenal satuan-satuan panjang yang lain seperti kilometer, inci, sentimeter, dan milimeter. Hubungan antara satuan-satuan tersebut adalah sebagai berikut.
1 km = 1000 m 1 cm = 10 mm
1 m = 100 cm 1 inci = 2,54 cm
Satuan panjang dalam SI dinyatakan dalam meter (m), namun demikian dalam kehidupan sehari-hari dikenal satuan-satuan panjang yang lain seperti kilometer, inci, sentimeter, dan milimeter. Hubungan antara satuan-satuan tersebut adalah sebagai berikut.
1 km = 1000 m 1 cm = 10 mm
1 m = 100 cm 1 inci = 2,54 cm
b. Massa
Dalam kehidupan sehari-hari massa benda dikenal sebagai “berat benda”. Jika ada seseorang menanyakan berapa berat satu karung pupuk urea berukuran standar? Maka jawabannya adalah “50 kilogram”. Secara fisika jawaban tersebut tidak tepat karena kilogram bukan satuan berat, melainkan satuan massa. Dalam SI satuan berat dinyatakan dalam newton. Massa dan berat merupakan dua besaran yang berbeda. Oleh karena itu, mulai saat mi kamu harus dapat membedakan antara pengertian berat dan massa sebuah benda.
Massa dan berat benda merupakan dua besaran yang berbeda. Massa sebuah benda menyatakan jumlah zat atau materi yang terkandung dalam benda, sedangkan berat benda merupakan gaya tarik Bumi yang dialami benda tersebut,Sebuah benda di tempat mana pun massanya selalu tetap, sedangkan nilai berat benda bergantung pada gaya gravitasi Bumi. Semakin dekat dengan kutub-kutub Bumi, berat benda semakin besar karena gaya tank Bumi terhadap benda itu semakin besar. Dalam SI, satuan massa benda dinyatakan dalam kilogram, sedangkan satuan berat benda dinyatakan dalam newton.
Pada mulanya, satu kilogram standar didefinisikan sebagai massa sebuah silinder platina-iridium yang disimpan di sevres dekat prancis, Prancis Pada Perkembanga selanjutnya, satu kilogram standar ditetakan berdasarkan massa 1 liter air murni pada suhu 4 derajat celsius
Konversi satuan massa
Satuan massa dalam SI dinyatakan dalam kilogram. Satuan massa yang lain dalam kehidupan sehari-hari adalah to, kuintal,ons, gram, dan miligram. Hubungan antarsatuan massa tersebut adalah sebagai berikut.
Konversi satuan massa
Satuan massa dalam SI dinyatakan dalam kilogram. Satuan massa yang lain dalam kehidupan sehari-hari adalah to, kuintal,ons, gram, dan miligram. Hubungan antarsatuan massa tersebut adalah sebagai berikut.
1 ton = 10 kuintal
1 kuintal = 100 kg
1 kg = 1000 g
1 ons = 100 g
1 g = 1000 mg
c. Waktu
Satu sekon standar mula-mula didefinisikan sebagai 1/86400 hari. Waktu satu hari = 24 jam , 1 jam = 60 menit, dan 1 menit = 60 sekon, sehingga satu hari = 24 x 60 x 60 sekon = 86 400 sekon. Selanjutnya, definisi satu sekon standar ini diganti karena secara ilmiah dianggap kurang akurat. Misalnya, Iamanya putaran Bumi tidak tetap sehingga satu sekon standar nilainya juga tidak selalu tetap. Kemudian, definisi satu sekon standar diganti berdasarkan getaran atom sesium-1 33. Satu sekon sama dengan waktu yang diperlukan oleh atom sesium-133 untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770 kali dalam transisi antara dua tingkat energi. Selain satuan sekon atau detik, satuan waktu yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari antara lain: menit, jam, han, minggu, dan tahun.
d. Suhu
Suhu sangat erat hubungannya dengan panas. Di dalam masyarakat kita, kadang-kadang pengertian suhu dan panas tidak dibedakan. Jika seseorang menanyakan panasnya berapa derajat, maka orang yang ditanya kadang-kadang menjawab 37 derajat. Jawaban ini tidak benar karena suhu dan panas adalah dua hal yang berbeda. Panas merupakan salah satu bentuk energi, sedangkan suhu merupakan derajat panas suatu benda. Suhu suatu benda diukur dengan alat termometer.
Termometer yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer raksa dan termometer alkohol. Kedua termometer ini masing-masing memiliki kelebihan dan kelemahan. Termometer raksa memiliki kelebihan yaitu dapat mengukur suhu benda hingga di atas 100°C, sedangkan kelebihan termometer alkohol adalah dapat mengukur benda yang suhunya rendah hingga 72°C. Termometer alkohol dan raksa prinsip kerjanya berdasarkan sifat termometrik zat cair. Alkohol atau raksa memuai atau menyusut ketika dihubungkan dengan benda yang akan diukur suhunya.
Termometer raksa dan termometer alkohol dapat kamu jumpai di laboratorium sekolah. Termometer raksa juga digunakan pada termometer suhu badan yang digunakan oleh para dokter dan perawat. Pada saat ini, terdapat pula termometer digital. Termometer ini pada saat digunakan dapat menunjukkan suhu benda yang diukur suhunya dengan angka melalui layar termometer tersebut. Dengan demikian, termometer digital memberikan hasil yang lebih akurat.
Dalam kehidupan sehari-hari satuan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius (°C), namun demikian dalam SI satuan suhu dinyatakan dalam Kelvin (K). Pada suhu kamar dan tekanan 1 atmosfer, es mencair pada suhu 273 K, sedangkan air mendidih pada suhu 373 K. Hubungan antara satuan derajat Celsius dengan satuan Kelvin dapat dinyatakan dengan rumus:
Suhu sangat erat hubungannya dengan panas. Di dalam masyarakat kita, kadang-kadang pengertian suhu dan panas tidak dibedakan. Jika seseorang menanyakan panasnya berapa derajat, maka orang yang ditanya kadang-kadang menjawab 37 derajat. Jawaban ini tidak benar karena suhu dan panas adalah dua hal yang berbeda. Panas merupakan salah satu bentuk energi, sedangkan suhu merupakan derajat panas suatu benda. Suhu suatu benda diukur dengan alat termometer.
Termometer yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah termometer raksa dan termometer alkohol. Kedua termometer ini masing-masing memiliki kelebihan dan kelemahan. Termometer raksa memiliki kelebihan yaitu dapat mengukur suhu benda hingga di atas 100°C, sedangkan kelebihan termometer alkohol adalah dapat mengukur benda yang suhunya rendah hingga 72°C. Termometer alkohol dan raksa prinsip kerjanya berdasarkan sifat termometrik zat cair. Alkohol atau raksa memuai atau menyusut ketika dihubungkan dengan benda yang akan diukur suhunya.
Termometer raksa dan termometer alkohol dapat kamu jumpai di laboratorium sekolah. Termometer raksa juga digunakan pada termometer suhu badan yang digunakan oleh para dokter dan perawat. Pada saat ini, terdapat pula termometer digital. Termometer ini pada saat digunakan dapat menunjukkan suhu benda yang diukur suhunya dengan angka melalui layar termometer tersebut. Dengan demikian, termometer digital memberikan hasil yang lebih akurat.
Dalam kehidupan sehari-hari satuan suhu dinyatakan dalam derajat Celsius (°C), namun demikian dalam SI satuan suhu dinyatakan dalam Kelvin (K). Pada suhu kamar dan tekanan 1 atmosfer, es mencair pada suhu 273 K, sedangkan air mendidih pada suhu 373 K. Hubungan antara satuan derajat Celsius dengan satuan Kelvin dapat dinyatakan dengan rumus:
T = (t + 273) K
dengan: T = suhu dalam Kelvin (K)
t = suhu dalam derajat Celsius (°C)
2. Besaran Turunan
Besaran turunan merupakan suatu besaran yang didapatkan dan penurunan atau penjabaran besaran pokok. Dalam penjabarannya, besaran turunan dapat diturunkan dan satu atau lebih besaran pokok.
Berikut Pembahasan Besaran turunan antaralain
a. Luas
Secara matematis, luas dinyatakan dengan simbol L. Luas suatu benda dapat ditentukan dengan rumus:
L=pxl
Satuan luas = satuan panjang x satuan lebar
= satuan panjang x satuan panjang
= m x m = m2
Hal ini menunjukkan bahwa luas merupakan besaran turunan dan besaran pokok panjang. Satuan luas yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari antara lain: hektar, kilometer persegi (km2), meter persegi (m2), sentimeter persegi (cm2), dan milimeter persegi (mm2). Hubungan antarsatuan tersebut adalah sebagai berikut.
1 hektar = 10 000 m21 are = 100 m21 km2 = 106 m21 m2 =104cm21m2 =106mm2
b. Volume
Untuk mengetahui besaran turunan volume, kamu dapat memilih salah satu bangun ruang, misalnya sebuah kubus. Volume kubus dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
V = sisi x SiSi x SiSi
Hal ini berarti volume merupakan besaran tununan dan besaran pokok panjang. Selain meter kubik, satuan volume yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari adalah liter (L) dan sentimeter kubik (cc). Hubungan antarsatuan volume tersebut adalah sebagal berikut.Satuan volume = satuan panjang x satuan panjang x satuan panjang= meter x meter x meter= m x m x m = m3
c. Berat1 liter = 1 dm31 cc = 1 sentimeter kubik = 1 cm31 dm3 = 1 x 10 cm3 = 1000 cm3 = 1000 ccatau1 liter = 1000 cc
at suatu benda merupakan hash kali antara massa dengan gravitasi bumi. Secara matematis dapat ditulis:
w=mxg
Dengan demikian, besaran berat diturunkan dan besaran pokok massa (yang memiliki satuan kilogram “kg”), panjang (yang memiliki satuan meter “m”), dan waktu (yang memiliki satuan sekon “s”).Berat = massa x gravitasi Bumisatuan berat = satuan massa benda x satuan gravitasi Bumi= kg x m/S2
d Gaya
Pengertian gaya dalam fisika tidak sama dengan pengertian gaya dalam kehidupan sehari-hari. Gaya yang diberikan pada suatu benda dapat menyebabkan benda tersebut dan diam menjadi bergerak, dan bergerak menjadi diam, berubah arah gerak, atau berubah bentuk. Gaya dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:
Pengertian gaya dalam fisika tidak sama dengan pengertian gaya dalam kehidupan sehari-hari. Gaya yang diberikan pada suatu benda dapat menyebabkan benda tersebut dan diam menjadi bergerak, dan bergerak menjadi diam, berubah arah gerak, atau berubah bentuk. Gaya dapat ditentukan dengan menggunakan rumus:
F = m x a
Saatuan gaya sama dengan satuan berat, sehingga besaran gaya juga diturunkan dan besaran pokok massa, panjang, dan waktu.Satuan gaya = satuan massa x satuan percepatan=kg x m/s2
e. Massa Jenis
Massa jenis suatu benda merupakan hasil bagi antara massa dan vumenya. Secara matematis massa jenis dapat ditentukan dengan rumus:
p = m/v
Massa jenis benda = massa benda
volume benda
Satuan massa jenis = satuan massa = kg
satuan volume m3
Jadi, massa jenis merupakan turunan dan besaran pokok massa (yang memiliki satuan kilogram “kg”) dan besaran pokok panjang (yang memiliki satuan meter “m”).
Sekian artikel singkat tentang besaran pokok dan turunan. semoga bermanfaat bagi kita semua. sekian dan terima kasih.
Pustaka :
Ipa Terpadu/Sri rahmini.dkk, Editor : Yuni Winarti, Semarang : Aneka Ilmu, 2007 ; 3 jilid.Pustaka :
Ipa terpadu/hal :4-11, Penerbit : Erlangga, Penulis : Eka Purjiyanta, M.Pd, Percetakan : PT. Gelora Aksara Pratama
