BESARAN FISIKA DAN SATUAN
1.
Pengertian Besaran Fisika, Besaran Pokok, dan Besaran Turunan
Berapakah tinggi dan berat badanmu? Tentu saja kamu dapat
mengukur secara langsung tinggi badanmu dengan alat ukur
meteran pita, misalnya 165 cm. Bagaimana dengan berat badanmu? Di dalam
pembicaraan kita sehari-hari yang dimaksud dengan berat
badan adalah massa, sedangkan dalam fisika pengertian berat dan massa
berbeda. Berat badan dapat kita tentukan dengan menggunakan alat timbangan
berat badan. Misalnya, setelah ditimbang berat badanmu 50 kg atau
dalam fisika bermassa 50 kg. Tinggi atau panjang dan massa
adalah sesuatu yang dapat kita ukur dan dapat kita nyatakan dengan angka dan
satuan. Panjang dan massa merupakan besaran fisika. Jadi, besaran fisika
adalah ukuran fisis suatu benda yang dinyatakan secara kuantitas.
Selain besaran fisika juga terdapat besaran-besaran
yang bukan besaran fisika, misalnya perasaan sedih, gembira, dan lelah.
Karena perasaan tidak dapat diukur dan tidak dapat dinyatakan dengan angka
dan satuan, maka perasaan bukan besaran fisika.
Besaran fisika
dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran pokok
dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang
sudah ditetapkan terlebih dahulu. Adapun, besaran turunan
merupakan besaran yang dijabarkan dari besaran-besaran pokok. Sistem
satuan besaran fisika pada prinsipnya bersifat standar atau baku, yaitu
bersifat tetap, berlaku universal, dan mudah digunakan setiap saat dengan
tepat. Sistem satuan standar ditetapkan pada
tahun 1960 melalui pertemuan para ilmuwan
di Sevres, Paris. Sistem satuan yang digunakan dalam dunia
pendidikan dan pengetahuan dinamakan sistem metrik, yang
dikelompokkan menjadi sistem metrik besar atau MKS (Meter Kilogram Second) yang
disebut sistem internasional atau disingkat SI dan sistem metrik
kecil atau CGS (Centimeter Gram Second). Besaran pokok dan besaran turunan
beserta dengan satuannya dapat dilihat dalam Tabel 1.1 dan Tabel 1.2 berikut.
Tabel 1.1 Besaran pokok
Tabel 1.2 Besaran turunan
Selain tujuh besaran pokok
di atas, terdapat dua besaran pokok tambahan, yaitu sudut bidang datar dengan
satuan radian (rad) dan sudut ruang dengan satuan steradian (sr).
Satuan Sistem
Internasional (SI) digunakan di seluruh negara dan
berguna untuk perkembangan ilmu pengetahuan dan
perdagangan antarnegara. Kamu dapat membayangkan betapa
kacaunya perdagangan apabila tidak ada satuan standar, misalnya satu kilogram
dan satu meter kubik.
a. Satuan Internasional untuk Panjang
Hasil pengukuran besaran panjang
biasanya dinyatakan dalam satuan meter, centimeter, milimeter, atau
kilometer. Satuan besaran panjang dalam 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. Meter standar ini
disimpan di International Bureau of Weights and Measure di Sevres, dekat Paris.
Batang meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu, serta
menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Oleh karena
itu, 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.
Pada 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. Satuan Internasional untuk Massa
Besaran massa dalam 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. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih
baik, massa standar satu kilogram didefinisikan sebagai massa satu liter
air murni pada suhu 4ºC.
c. Satuan 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 ´ 60 ´ 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.
2. Mengonversi Satuan Panjang, Massa, dan Waktu
Setiap besaran memiliki satuan yang sesuai. Penggunaan satuan suatu
besaran harus tepat, sebab apabila tidak sesuai akan berkesan janggal
bahkan lucu. Misalnya seseorang mengatakan tinggi badannya 150ºC,
orang lain yang mendengar mungkin akan tersenyum karena hal itu salah.
Demikian pula dengan pernyataan bahwa suhu badan orang yang sehat biasanya
36 meter, terdengar janggal.
Hasil suatu pengukuran belum tentu dinyatakan dalam satuan yang sesuai
dengan keinginan kita atau yang kita perlukan. Contohnya panjang meja 1,5
m, sedangkan kita memerlukan dalam satuan cm, satuan gram dinyatakan dalam
kilogram, dari satuan milisekon menjadi sekon. Untuk mengonversi atau
mengubah dari suatu satuan ke satuan yang lainnya diperlukan tangga
konversi.
0 komentar:
Posting Komentar