Definisi Besaran dan Satuan.
Besaran dalam fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur, serta memiliki nilai besaran (besar) dan satuan. Sedangkan satuan adalah sesuatu yang dapat digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran.Satuan Internasional (SI) merupakan satuan hasil konferensi para ilmuwan di Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran.
Berdasarkan satuannya besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Selain itu, berdasarkan ada tidaknya arah, besaran juga dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran skalar dan besaran vektor (akan dibahas khusus pada postingan berikutnya).
1. Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu berdasarkan kesepakatan para ilmuwan. Besaran pokok digunakan sebagai dasar untuk menetapkan besaran yang lain.Besaran pokok bersifat bebas, artinya tidak bergantung pada besaran pokok yang lain. Terdapat tujuh besaran pokok dalam fisika. Berikut adalah tabel nama-nama 7 besaran pokok beserta satuan dan definisinya.
Besaran-Besaran Pokok dan Satuan Internasionalnya (SI)
No. | Nama Besaran Pokok | Lambang Besaran | Satuan | Definisi |
1. | Panjang | l | Meter (m) | 1 meter ialah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya pada ruang vakum dalam selang waktu 1/299 792 458 second |
2. | Massa | m | Kilogram (kg) | 1 kilogram ialah massa sebuah silinder platinum-iridium yang memiliki tinggi dan diameter 3.9 cm |
3. | Waktu | t | Sekon (s) | 1 second ialah selang waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770 |
4. | Kuat arus listrik | I | Ampere (A) | 1 ampere ialah arus yang mengalir pada dua penghantar lurus paralel pada ruang vakum dengan jarak pisah 1 meter dengan panjang masing-masing penghantar tak hingga dan luas penampang diabaikan yang akan menghasilkan gaya tarik-menarik sebesar 2 x 10-7 N/m |
5. | Suhu/ Temperatur | T | Kelvin (K) | 0 kelvin ialah 0 absolut (kondisi dalam termodinamika dimana partikel-partikel penyusun materi berhenti bergerak) 1 kelvin ialah pecahan 1/273.16 dari temperatur termodinamika triple point air |
6. | Intensitas cahaya | In | Kandela (cd) | 1 candela ialah intensitas cahaya pada arah tertentu dari suatu sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 x 1012 Hz dan mempunyai intensitas radian pada arah 1/683 watt per steradian. |
7. | Jumlah zat | n | Mole (Mol) | 1 mol ialah jumlah zat penyusun suatu unsur sebanyak jumlah atom pada 0.012 kg atom Carbon-12. |
2. Besaran Turunan
Besaran Turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran-besaran pokok penyusunnya.Dengan kata lain, Besaran turunan adalah besaran yang dapat diturunkan dari besaran pokok. Satuan besaran turunan disebut satuan turunan dan diperoleh dengan mengabungkan beberapa satuan besaran pokok. Besaran turunan jumlahnya sangat banyak.
Berikut merupakan beberapa contoh besaran turunan beserta satuannya.
No. | Nama Besaran Turunan | Lambang Besaran Turunan | Satuan |
1. | Luas | A | m2 |
2. | Kecepatan | v | ms-1 |
3. | Percepatan | a | ms-2 |
4. | Gaya | F | Kg.ms-2 |
5. | Tekanan | P | Kg.m-1s-2 |
6. | Usaha | W | Kg.m2s-2 |
Perhatikan tabel diatas. Terlihat bahwa :
- Luas diturunkan dari besaran panjang, yaitu panjang dikali panjang.
- Kecepatan diturunkan dari besaran panjang dan waktu, yaitu panjang/jarak dibagi waktu.
- Kecepatan diturunkan dari besaran panjang dan waktu, yaitu panjang/jarak dibagi waktu.
- Percepatan diturunkan dari besaran panjang dan waktu, yaitu jarak/panjang dibagi dengan waktu pangkat dua.
- Massa jenis diturunkan dari besaran massa dan panjang, yaitu massa dibagi dengan panjang pangkat tiga (volume)
- Gaya diturunkan dari besaran massa, panjang, dan waktu, yaitu massa dikali (panjang dibagi waktu pangkat dua).
- Tekanan diturunkan dari besaran massa, panjang, dan waktu, yaitu massa dibagi dengan (massa dikali waktu pangkat dua).
B. Dimensi
Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Dimensi suatu besaran merupakan penggambaran suatu besaran turunan dalam besaran-besaran pokok penyusunnya.Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, dan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung persegi.
Untuk lebih jelasnya, perhatikan Tabel berikut!
No. | Nama Besaran Pokok | Lambang Besaran | Satuan | Dimensi |
1. | Panjang | l | Meter (m) | [ L ] |
2. | Massa | m | Kilogram (kg) | [ M ] |
3. | Waktu | t | Sekon (s) | [ T ] |
4. | Kuat arus listrik | I | Ampere (A) | [ I ] |
5. | Suhu/ Temperatur | T | Kelvin (K) | [ θ ] |
6. | Intensitas cahaya | In | Kandela (cd) | [ J ] |
7. | Jumlah zat | n | Mole (Mol) | [ N ] |
8. | Sudut bidang datar | θ | Rad | - |
9. | Sudut ruang | ∅ | Sr | - |
Berdasarkan Tabel di atas, kita dapat mencari dimensi suatu besaran yang lain dengan cara mengerjakan seperti pada perhitungan biasa. Untuk penulisan perkalian dimensi yang sama, biasa ditulis dengan tanda pangkat positif dan untuk pembagian biasa ditulis dengan tanda pangkat negatif.
Contoh :
Tentukan dimensi dari besaran-besaran berikut!
a. Luas
b. Volume
c. Kecepatan
d. Gaya
Jawab:
a. Luas (L) = panjang × lebar.
= [L] × [L]
= [L]2
b. Volume (V) = panjang × lebar × tinggi.
= [L] × [L] × [L]
= [L]3
c. Kecepatan (v) = perpindahan/waktu
= [L]/[T]
= [L] [T]-1
d. Gaya (F) = massa × percepatan.
= [M] × [L][T]-2
= [M] [L] [T]-2.
Sekian penjelasan Materi Besaran dan Turunan pada postingan kali ini. Silahkan mencoba mengerjakan latihan soal. Semoga bermanfaat dan dapat membantu belajar teman-teman.
Tetap Rajin belajar dan berlatih ya Teman-teman! Jika ada pertanyaan silahkan tulis dikolom komentar ya, atau bisa langsung chat di WA ^^
0 Comments