31 May 2016

Besaran dan Satuan


A.  Besaran
Besaran fisika adalah ukuran fisis suatu benda yang dinyatakan secara kuantitas. Besaran fisika dibagi menjadi dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Sistem satuan besaran fisika pada prinsipnya bersifat tetap dan berlaku universal. Sistem satuan standar ditetapkan pda tahun 1960 di Sevres, Swiss.
1.  Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran lain. Tujuh besaran pokok tersebut adalah:
No
Besaran pokok
satuan SI/MKS
Satuan CGS
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
ampere (A)
stat ampere (stat A)
6.
Intensitas Cahaya
candela (Cd)
candela (Cd)
7.
Jumlah Molekul
kilo mol (kmol)
mol (mol)
2.    Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satuan-satuan besaran pokok, perhatikan contoh berikut ini:
a.    Masa jenis
Masa jenis merupakan hasil dari massa dibagi volume.
Massa jenis = massa/volume = kg/m3
b.    Besaran usaha
Usaha merupakan hasil kali gaya dengan perpindahan.
Usaha  = gaya x perpindahan
= kg. m/s2 x m
= N x m = Joule (J)
Perhatikan contoh besaran turunan berikut!
No
Besaran Turunan
Penjabaran dari
Besaran Pokok
Satuan Sistem MKS
1.
Luas
Panjang x Lebar
m2
2.
Volume
Panjang x Lebar x Tinggi
m3
3.
Kecepatan
Perpindahan : Waktu
m/s
4.
Tekanan
Gaya : Luas
pascal (Pa) =  N/m2
5.
Momentum
Massa x Kecepatan
kg.m/s

B.   Satuan
Satuan adalah pembanding dalam suatu pengukuran. Contoh satuan seperti centimeter, meter, kilogram, kubik dan sebagainya.
Satuan dibagi menjadi dua yaitu satuan baku dan satuan tidak baku. Satuan baku adalah satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil yang sama atau tetap untuk semua orang. Misalnya kilogram (berat), celcius (suhu). Satuan tidak baku adalah satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil yang tidak sama untuk orang yang berlainan. Misalnya lengan, tombak, jengkal dan lainnya.
1.  Satuan Sistem Internasional
Pada tahun 1960, suatu perjanjian internasional menetapkan satuan sistem internasional. Satuan tersebut berlaku di negara manapun dengan pertimbangan satuan tersebut harus memenuhi syarat sebagai berikut:
a.  Satuan selalu tetap, artinya tidak mengalami perubahan karena pengaruh apapun, misalnya suhu, tekanan dan kelembaban.
b.  Bersifat internasional, artinya dapat dipakai di seluruh negara.
c.  Mudah ditiru bagi setiap orang yang akan menggunakannya.
2.  Satuan Standar
a.  Satuan Standar Besaran Panjang
Satuan panjang dinyatakan dalam meter (m), centimeter (cm), kilometer (km). Dalam SI satuan panjang adalah meter. Satuan panjang sebelumnya ditetapkan 1/10.000.000 dari jarak kutub utara ke khatulistiwa melalui Paris, kemudian Satu meter didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0ºC. Meter standar ini disimpan di International Bureau of Weights and Measure di Sevres, dekat Paris. Pada 1960 satu  meter standar adalah jarak 1650763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.
Pada tahun 1983, definisi satu meter standar diubah lagi oleh International Bureau of Weight and Measure (Badan Internasional tentang Berat dan Ukuran), yaitu satu meter standar sama dengan jarak tempuh cahaya dalam ruang hampa dalam waktu 1/299792458 sekon.
b.  Satuan Standar Besaran Massa
Massa suatu benda adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam benda tersebut. Satuan pokok besaran massa dalam SI adalah kilogram. Semula satu kilogram standar didefinisikan sebagai massa silinder platina iridium yang disimpan di Sevres, Prancis.
Dalam perkembangan selanjutnya, massa satu kilogram standar dipilih sedemikian rupa sehingga sama dengan massa 1 liter air murni pada suhu 4°C.
c.  Satuan standar Besaran Waktu
Satuan pokok besaran waktu di dalam SI adalah sekon atau detik. Pada tahun 1956, satu sekon standar ditetapkan berdasarkan waktu hari rata-rata dalam satu tahun, yaitu:  satu sekon standar = 1/6 x 1/60 x 1/24 = 1/86.400 hari matahari rata-rata.
Mulai tahun 1967, satuan waktu standar ditetapkan berdasarkan jam atom caesium. Satu sekon didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh atom caesium 133 (Cs-133) untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
3.   Konversi Satuan
Konversi satuan adalah mengubah satuan tertentu lebih besar atau lebih kecil dengan catatan tidak mengubah nilai.
Saat ini kita mengenal dua jenis satuan yaitu sistem Inggris dan sistem metrik. Sistem Inggris dikenal dengan foot, ponds, second (FPS), sistem metrik dibagi dua yaitu MKS (meter, kilogram, second) dan CGS (centimeter, gram, second).
Besaran
Sistem Inggris
MKS
CGS
panjang
kaki (foot)
meter (m)
centimeter (cm)
massa
pon (pound)
kilogram (kg)
gram (g)
waktu
sekon (second)
sekon (s)
sekon (s)
Untuk mengkonversi satuan dari satuan metrik ke satuan Inggris digunakan konversi seperti berikut:
1 cm               =  0,3937 inci
1 meter           =  3,281ft (kaki)
1 meter           =  1,094yard
1 ft (kaki)        =  12 inchi
1 yard             =  3 ft