Besaran dan Satuan: Konsep, Pengukuran, Angka Penting

Aktivitas mengukur tentu sering Kamu lihat, misalnya pengukuran massa gula, massa beras dan luas sebidang tanah. Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan mengukur? Apakah manfaat pengukuran? Bagaimana cara mengukur? Dan apa perbedaan besaran dan satuan? Pertanyaan tersebut dapat kamu jawab setelah mempelajari materi besaran dan satuan berikut ini.

Konsep Besaran dan Satuan

Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan memiliki nilai yang dinyatakan dengan angka. Besaran dalam fisika digunakan untuk membedakan sesuatu dengan sesuatu yang lain. Besaran terdiri dari besaran pokok dan turunan.

Baca juga : Konsep Zat

Adapun satuan adalah patokan atau standar yang digunakan dalam suatu pengukuran atau pembanding. Satuan terdiri dari satuan baku dan satuan tidak baku. Satuan baku adalah satuan yang telah disepakati bersama, sehingga digunakan secara umum dan akan menghasilkan pengukuran yang sama. Adapun satuan tidak baku adalah satuan yang tidak didefinisikan secara umum, sehingga memiliki nilai variabel.

Berikut ini perbedaan besaran pokok dan besaran turunan.

1. Besaran Pokok

Pengertian besaran pokok adalah suatu besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu. Ini memiliki satuan yang telah didefinisikan. Dalam fisika terdapat tujuh besaran pokok dan dua besaran tambahan.

Berikut ini tabel besaran pokok dan satuannya.

No. Besaran Pokok Satuan SI/MKS Singkatan Satuan Sistem CGS Singkatan
1 Panjang meter m centimeter cm
2 Massa kilogram kg gram g
3 Waktu sekon 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
Tabel ini contoh Besaran Pokok

Tambahan yaitu sebagai berikut.

No. Besaran Pokok Satuan Singkatan
1 Sudut datar radian rad
2 Sudut ruang steradian Sr

2. Besaran Turunan

Pengertian besaran turunan adalah besaran yang dibentuk dari beberapa besaran pokok. Ini di dapat dengan jalan menurunkannya, yaitu dengan mengalikan atau membagi satu dengan lainnya.

Berikut ini tabel besaran turunan dan satuannya.

No. Besaran Turunan Penjabaran dari Besaran Pokok Satuan
1 Luas panjang x lebar m2
2 Volume panjang x lebar x tinggi m3
3 Massa Jenis massa : volume kg/m3
4 Usaha gaya x perpindahan joule (J) = kg.m2/s2
5 Daya usaha : waktu watt (W) = kg.m2/s3
6 Tekanan gaya : luas pascal (Pa) = N/m2
7 Momentum massa x kecepatan kg.m/s
8 Kecepatan perpindahan : waktu m/s
9 Percepatan kecepatan : waktu m/s2
Tabel ini contoh Besaran Turunan

Konversi Satuan

Satuan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari dapat mengalami perubahan ke bentuk satuan yang lain dengan tidak mengubah nilai aslinya. Hal ini disebut konversi satuan.

Konversi adalah pengalihan dari satu satuan SI ke satu satuan SI yang lain. Untuk setiap besaran hanya ada satu satuan pusat dalam SI. Dengan demikian, jika ingin beralih atau mengubah dari suatu satuan SI ke suatu satuan SI yang lain (baik satuan-satuan yang lebih besar ataupun yang lebih kecil) hanya memberi nama awalan.

Dimensi

Dimensi suatu besaran menjelaskan bagaimana suatu besaran yang disusun atas kombinasi dari besaran-besaran pokok. Dimensi juga menggambarkan sifat fisis dari suatu besaran, contohnya massa, berapa pun besarnya 1 ton, 5 kuintal, 100 kg tetap memiliki dimensi tetap dan sama, yaitu massa. Dimensi tidak dipengaruhi oleh besarnya pengukuran.

Berikut dimensi dari tujuh besaran pokok.

No. Besaran Pokok Satuan SI/MKS Dimensi
1 Panjang meter L
2 Massa kilogram M
3 Waktu sekon T
4 Suhu kelvin θ
5 Kuat arus listrik ampere I
6 Intensitas cahaya kandela J
7 Jumlah zat mol N

Dimensi dari besaran turunan dapat disusun dari dimensi besaran-besaran pokok, misalnya dimensi dari gaya adalah:

Gaya = massa x percepatan = M x LT-2 = MLT-2

Berikut beberapa dimensi dari besaran turunan.

No. Besaran Turunan Rumus Dimensi
1 Luas panjang x lebar L x L = L2
2 Volume panjang x lebar x tinggi L x L x L = L3
3 Kecepatan panjang/waktu L/T = LT-1
4 Percepatan kecepatan/waktu LT-1/T = LT-2
5 Tekanan gaya/luas permukaan MLT-2/L2 = ML-1T-2
6 Massa jenis massa/volume M/L3 = ML-3
7 Usaha gaya x panjang MLT-2 x L = ML2T-2

Notasi Ilmiah

Notasi ilmiah adalah cara penulisan angka yang mengakomodasi nilai-nilai terlalu kecil atau besar sehingga mudah ditulis dalam notasi desimal standar. Notasi ilmiah memiliki sejumlah sifat yang berguna dan umumnya digunakan oleh para ilmuwan, matematikawan, dokter, dan insinyur.

Jika kita akan menuliskan angka dengan jumlah nolnya sangat banyak, misalnya alam semesta berisi 50.000.000.000.000.000.000.000 buah bintang, ditulis secara ilmiah 5 x 1022 bintang.

Dalam sistem satuan dikenal dengan singkatan awalan pangkat bilangan sepuluh dituliskan berikut ini.

Pangkat bilangan sepuluh 10-12 10-9 10-6 10-3 10-2 103 106 109 1012
Awalan Piko Nano Mikro Mili Centi Kilo Mega Giga Tera
Singkatan p n u m c K M G T

Pengukuran

Pengukuran Fisika Kelas 10

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan nilai besaran yang ditetapkan dengan satuan. Pengukuran dapat dilakukan untuk mengetahui nilai dari besaran panjang, massa, dan waktu.

1. Pengukuran Panjang

Alat ukur besaran panjang terdiri dari mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Masing-masing alat mempunyai cara pengukuran dan ketelitian yang berbeda-beda.

a. Penggaris

Cara menggunakan penggaris adalah dengan meletakkan ujung benda yang akan diukur tepat di garis angka nol, tarik sampai ujung akhir benda, kemudian baca skala pada mistar. Ketika membaca skala mistar posisi mata harus tegak lurus terhadap skala.

b. Jangka sorong

Jangka sorong adalah alat ukur panjang yang mempunyai batas ukur sampai 10 cm dengan ketilitiannya 0,1 mm atau 0,01 cm. Perhatikan cara membaca skala jangka sorong berikut!

c. Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur ketebalan benda yang relatif tipis, misalnya kertas, sengkoin, dan karbon. Perhatikan cara membaca skala mikrometer sekrup berikut!

2. Pengukuran Massa

Pengukuran nilai besaran massa dilakukan menggunakan alat ukur berupa timbangan atau neraca. Macam-macam neraca meliputi neraca pasar, neraca sama lengan, neraca Ohauss, dan neraca digital.

3. Pengukuran Waktu

Pengukuran nilai dari besaran waktu dilakukan menggunakan alat ukur stopwatch dan arloji. Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu yang relatif pendek. Adapun arloji atau jam digunakan untuk mengukur waktu yang relatif panjang.

4. Pengukuran Suhu

Suhu adalah salah satu besaran pokok dengan satuan Kelvin (K). Suhu merupakan derajat panas suatu benda. Alat yang digunakan untuk mengukur besarnya suhu suatu benda dengan tepat dan menyatakannya dengan angka adalah termometer.

Sebuah termometer sebuah pipa kaca berongga yang berisi zat cair (alkohol atau air raksa), di bagian atas cairan terdapat ruang hampa udara. Termometer dibuat dengan prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila didinginkan atau dipanaskan. Turun atau naiknya zat cair tersebut digunakan sebagai patokan untuk menentukan temperatur suatu benda. Zat pengisi termometer bisa berupa alkohol dan air raksa.

a. Air raksa

Kelebihan air raksa sebagai pengisi termometer yaitu tidak membasahi dinding pipa kapiler, warna mengkilat, volume air raksa berubah secara teratur, mudah menyesuaikan diri dengan suhu sekitar, titik didih tinggi, yaitu 360o C, dan titik beku rendah, yaitu -40o C.

Raksa juga memiliki kekurangan, yaitu harga mahal, tidak dapat mengukur suhu yang rendah, dan merupakan zat beracun.

b. Alkohol

Kelebihan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain lebih teliti, dapat mengukur suhu yang sangat rendah, titik beku alkohol -130o C, dan kenaikan suhu kecil tetapi perubahan volume besar, harganya murah.

Kekurangan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain membasahi dinding, memerlukan zat pewarna, kalor jenis alkohol tinggi, dan tidak dapat mengukur suhu yang tinggi.

Angka Penting

Angka penting adalah semua angka yang didapat sebagai hasil pengukuran, termasuk angka terakhir yang diperkirakan atau diragukan. Angka-angka penting tersebut terdiri atas angka-angka pasti dan satu angka taksiran yang sesuai dengan tingkat ketelitian alat ukur yang digunakan. Semua angka yang diukur adalah bagian dari angka penting. Namun, tidak setiap angka yang diukur merupakan angka penting.

Berikut aturan angka penting yang umum digunakan.

Perlu diingat
Angka yang bukan merupakan hasil pengukuran dinamakan angka eksak atau angka bulat. Angka eksak diperoleh dari perhitungan, misalnya jumlah meja di kelas ada 40 buah. Angka 40 merupakan angka eksak. Bagaimana penulisan angka yang lebih mudah menurut kamu? Gunakan salah satu cara penulisan yang memudahkan kamu dalam penulisan dan perhitungan.

Pengukuran merupakan bagian dari aktivitas fisika yang sangat erat dengan kehidupan manusia sehari-hari. Untuk melakukan pengukuran dibutuhkan ketelitian kerja. Bayangkan hal yang akan terjadi jika pengukuran komponen-komponen pesawat terbang salah atau error. Tentu hal ini akan sangat membahayakan keselamatan penumpang dan awak pesawat. Semoga dengan adanya materi ini memudahkan kamu dalam belajar.

Leave a Reply