A. Pengukuran
Pengukuran merupakan membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain sebagai patokan. Dalam pengukuran, terdapat 2 faktor utama, yaitu perbandingan dan patokan (standar). Pengukuran juga dapat didefinisikan suatu proses membandingkan suatu besaran dengan besaran lain (sejenis) yang dipakai sebagai satuan (pembanding dalam pengukuran).
Pengukuran dapat dilakukan dengan 2 cara :
1) Pengukuran Langsung
Suatu pengukuran dengan menggunakan alat ukur dan langsung memberikan hasilnya. Contoh : pengukuran panjang meja.
2) Pengukuran Tidak Langsung
Suatu pengukuran dengan menggunakan cara dan perhitungan terlebih dahulu, baru memberikan hasilnya. Contoh : pengukuran benda-benda kuno.
Pengukuran Berdasarkan Sistem Metrik dan SI
Sistem pengukuran pada awalnya disebut sistem pengukuran metrik. Sistem metrik dikelompokkan menjadi Sistem Metrik Besar atau MKS (Meter Kilogram Second), tahun 1960 satuan ini dipergunakan dan diresmikan menjadi Sistem Internasional (SI) atau biasa disebut dengan Sistem Metrik Kecil atau CGS (Centimeter Gram Second).
a) Sistem Internasional untuk Panjang
Satuan Besaran dalam sistem SI adalah Meter. Pada mulanya satu meter ditetapkan sama dengan panjang sepersepuluh juta (1/10000000) dari jarak kutub utara ke khatulistiwa melalui Paris. Kemudian dibuatlah batang meter standar dari campuran Platina-Iridium. Satu meter didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0ºC.
Namun, batang meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi oleh suhu, serta menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Pada tahun 1960 definisi satu meter diubah. Satu meter didefinisikan sebagai jarak 1650763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.
Tahun 1983, Konferensi Internasional tentang timbangan dan ukuran memutuskan bahwa satu meter merupakan jarak yang ditempuh cahaya pada selang waktu 1/299792458 sekon. Penggunaan kecepatan cahaya ini, karena nilainya dianggap selalu konstan.
b) Sistem Internasional untuk Massa
Besaran massa dalam satuan SI dinyatakan dalam satuan kilogram (Kg). Pada mulanya, para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai massa sebuah silinder yang terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium yang disimpan di Sevres, dekat Paris. Massa satu kilogram didefinisikan sebagai massa satu liter air murni pada suhu 4oC.
c) Sistem Internasional untuk Waktu
Besaran waktu dinyatakan dalam satuan detik atau sekon dalam SI. Pada awalnya satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu rotasi bumi pada porosnya, yaitu 1 hari. Satu detik didefinisikan sebagai 1/26400 kali satu hari rata-rata. Satu hari rata-rata sama dengan 24 jam = 24 x 60 x 60 = 86400 detik. Karena satu hari matahari tidak selalu tetap dari waktu ke waktu, maka pada tahun 1956 para ahli menetapkan definisi baru. Satu detik adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9192631770 kali.
d) Sistem Internasional untuk Suhu
Satu Kelvin adalah 1/273,16 suhu titik tripel air.
e) Sistem Internasional untuk Kuat Arus Listrik
Satu Ampere adalah arus tetap yang dipertahankan untuk tetap mengalir pada dua batang penghantar sejajar dengan panjang tak terhingga dan dengan luas penampang yang dapat diabaikan dan dipisahkan sejauh satu meter dari vakum, yang akan menghasilkan gaya sebesar 2x10^-7 N m^-1.
f) Sistem Internasional untuk Intensitas Cahaya
Satu candela adalah intensitas cahaya yang besarnya sama dengan intensitas sebuah sumber cahaya pada satu arah tertentu yang memancarkan radiasi monokhromatik dengan frekuensi 540 x 10^12 Hz dan memiliki intensitas pancaran pada arah tersebut sebesar 1/683 watt per steradian.
g) Sistem Internasional Jumlah Zat
Satu mol sama dengan jumlah zat yang mengandung satuan elementer sebanyak jumlah atom didalam 0,012 kg karbon -12. satuan elementer dapat berupa atom, molekul, ion, elektron, dll.
2. Besaran
Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dalam angka serta mempunyai nilai satuan. Sistem satuan dalam besaran fisika prinsipnya bersifat standar/baku, yaitu bersifat tetap, berlaku universal, dan dapat digunakan setiap saat dengan tetap. Besaran dalam fisika dikelompokkan menjadi 2, yaitu:
a. Besaran Pokok
Besaran Pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan terlebih dahulu.
| N0 | Besaran Pokok | Satuan SI/MKKS | Singkatan | Satuan Sistem CGS | Singkatan |
| 1 | Panjang | meter | m | centimeter | cm |
| 2 | Massa | kilogram | kg | gram | g |
| 3 | Waktu | detik | s | detik | s |
| 4 | Suhu | kelvin | K | Kelvin | k |
| 5 | Kuat arus listrik | ampere | A | stat ampere | statA |
| 6 | Intensitas cahaya | candela | Cd | candela | Cd |
| 7 | Jumlah zat | kilo mol | kmol | mol | mol |
b. Besaran Turunan
Besaran Turunan merupakan besaran yang dijabarkan dari besaran-besaran pokok.
| N0 | Besaran Turunan | Penjabaran dari Besaran Pokok | Satuan dalam MKKS |
| 1 | Luas | Panjang × Lebar | m2 |
| 2 | Volume | Panjang × Lebar × Tinggi | m3 |
| 3 | Massa Jenis | Massa : Volume | kg/m3 |
| 4 | Kecepatan | Perpindahan : Waktu | m/s |
| 5 | Percepatan | Kecepatan : Waktu | m/s2 |
| 6 | Gaya | Massa × Percepatan | newton (N) = kg.m/s2 |
| 7 | Usaha | Gaya × Perpindahan | joule (J) = kg.m2/s2 |
| 8 | Daya | Usaha : Waktu | watt (W) = kg.m2/s3 |
| 9 | Tekanan | Gaya : Luas | pascal (Pa) = N/m2 |
| 10 | Momentum | Massa × Kecepatan | kg.m/s |
3. Dimensi
Dimensi menyatakan sifat fisis suatu besaran, atau dengan kata lain dimensi merupakan simbol dari besaran pokok. Dimensi dapat dipakai untuk mengecek rumus-rumus fisika. Rumus Fisika yang benar, harus mempunyai dimensi yang sama pada kedua ruas.
Dimensi Besaran fisika diwakili dengan simbol, misalnya M, L dan T. M mewakili Massa (mass), L mewakili Panjang (Length), dan T mewakili waktu (Time). Ada 2 macam dimensi, yaitu Dimensi Primer dan Dimensi Sekunder. Dimensi Primer meliputi M (untuk satuan massa), L (untuk satuan Panjang), dan T (untuk satuan waktu). Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua besaran turunan yang dinyatakan dalam dimensi primer.
Manfaat dimensi dalam Fisika
- Dapat digunakan untuk membuktikan dua besaran sama atau tidak. Apabila dua besaran sama, jika keduanya memiliki dimensi yang sama atau keduanya merupakan besaran vektor atau skalar.
- dapat digunakan untuk menentukan persamaan yang pasti salah atau mungkin benar.
- dapat digunakan untuk menurunkan persamaan suatu besaran fisis jika kesebandingan besaran fisis tersebut dengan besaran-besaran fisis lainnya diketahui
Perbedaan Satuan dengan Dimensi
a) Satuan
- Satuan besaran fisis didefinisikan dengan perjanjian, berhubungan dengan standar tertentu. (Contoh pada besaran panjang dapat memiliki satuan meter, kaki, inci, mil, atau mikrometer).
- Dua satuan yang berbeda dapat dikonversi satu sama lain. (Contoh : 1 m = 39,37 in, angka 39,37 ini disebut sebagai faktor konversi)
b) Dimensi
- Dimensi pada Besaran panjang hanya satu, yaitu L
- Tidak ada faktor konversi antar lambang dimensi
No comments:
Post a Comment