BESARAN, SATUAN DAN PENGUKURAN

A.  Besaran dan Satuan

Dalam fisika dikenal dua jenis besaran utama yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya ditetapkan lebih dahulu.

Ada tujuh (7) besaran pokok sesuai Sistim Internasional / SI adalah :

1. Besaran pokok panjang satuannya meter dengan lambang m
2. Besaran pokok suhu satuannya kelvin dengan lambang K
3. Besaran pokok waktu satuannya detik/sekon dengan lambang s
4. Besaran pokok arus listrik panjang satuannya ampere dengan lambang A
5. Besaran pokok massa satuannya kilogram dengan lambang kg
6. Besaran pokok intensitas cahaya satuannya candela/kandela dengan lambang cd
7. Besaran pokok jumlah zat satuannya mole dengan lambang mol

Dua (2) besaran tambahan sesuai Sistem Internasional / SI yaitu :

1. Besaran tambahan sudut datar satuan radian dengan lambang rad
2. Besaran tambahan sudut ruang satuan steradian dengan lambang sr

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok.
Beberapa besaran fisika yang merupakan besaran turunan adalah

• Luas satuannya m²
• Volume satuannya m³
• Massa Jenis satuannya kg/m³
• Kecepatan satuannya m/s
• Percepatan satuannya m/s²
• Gaya satuannya kg m/s² , dan sebagainya.

B.  Dimensi Besaran


Dimensi merupakan suatu cara untuk mengetahui susunan besaran turunan atas besaran-besaran pokok. Untuk itu perlu diketahui terlebih dahulu dimensi dari masing-masing besaran pokok, yaitu :

1. Besaran pokok Massa dimensinya [M]
2. Besaran pokok Panjang dimensinya [L]
3. Besaran pokok Waktu dimensinya [T]
4. Besaran pokok Kuat Arus Listrik dimensinya [I]
5. Besaran pokok Suhu dimensinya [Ѳ]
6. Besaran pokok Jumlah zat dimensinya [N]
7. Besaran pokok Intensitas cahaya dimensinya [J]

Cara menuliskan dimensi dari besaran turunan adalah sebagai berikut :

1. Dengan mengetahui satuan besaran turunan dalam SI.
2. Dengan mengetahui persamaan besaran turunan.

C.   Pengukuran

Pengukuran adalah kegiatan mengukur besaran fisika dari sebuah obyek atau benda. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan.

     1. Mengukur Panjang

         Panjang satuan SI nya adalah meter (m). Satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam vakum selama sekon. Besaran panjang dapat diukur dengan menggunakan mistar, jangka sorong, mikrometer skrup, dan alat ukur panjang lainnya.

contoh : Perhatikan cara mengukur panjang sebuah benda dengan Mistar seperti pada gambar berikut! Mistar di bawah ini memiliki skala terkecil cm = 0,1 cm = 1 mm.

       Letakkan ujung sebelah kiri benda tepat berimpit dengan titik nol, dan perhatikan angka yang ditunjukkan skala mistar pada ujung sebelah kanan.

 

Hasil Pengukurannya adalah 6,3 + 0,05 = 6,35 cm

    2.  Mengukur Massa

         Massa adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam suatu benda. Satuan SI-nya adalah kilogram (kg). Massa berbeda dengan berat. Berat adalah besarnya gaya yang dialmi benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. Satuan SI-nya Newton (N).

 

Besaran massa dapat diukur dengan menggunakan neraca. Neraca terdiri atas:
a. Neraca Pasar atau timbangan
b. Neraca elektronik atau digital
c. Neraca sama lengan
d. Neraca Ohaus

Contoh :
Seorang siswa mengukur massa sebuah benda dengan menggunakan Neraca Ohaus seperti terlihat pada gambar berikut !

Massa benda tersebut adalah = 400g + 40g + 2,4g = 442,4 g

    3.  Pengukuran Waktu

       Waktu 1 sekon didefinisikan sebagai selang waktu dari 9 192 631 770 osilasi dari radiasi yang dihasilkan dalam atom cesium-133. Waktu satuan SI-nya adalah sekon (s).

Contoh alat ukur waktu:

Contoh:
Seorang siswa mengukur waktu 20 kali ayunan sebuah Bandul Sederhana, Tepat ayunan ke duapuluh skala Stopwatch terlihat seperti gambar berikut !


 Hasil pengukurannya adala: 25,5 sekon.

  4.  Pengukuran Suhu

       Benda memiliki tingkat panas yang berbeda-beda, dingin, hangat, dan panas. Untuk membedakan tingkat panas secara tepat diukur dengan termometer. Suhu satuan SI-nya adalah Kelvin (K).

Termometer ruang digital termometer raksa
Contoh:
Seorang siswa mengukur suhu air dengan menggunakan Thermometer Celcius (oC). Skala Thermometer saat pengukuran terlihat seperti gambar berikut !



 Suhu air adalah 24 oC

   5.  Pengukuran Volume

       Mengukur volume benda yang bentuknya tidak teratur dapat dilakukan dengan menggunakan gelas ukur. Perhatikan contoh berikut:


Gambar 1 : Gelas ukur diisi dengan air (skala terbaca 50 ml)
Gambar 2 : Batu dimasukkan ke dalam gelas ukur (skala terbaca 100 ml)

Maka Volume batu = 100 ml – 50 ml = 50 ml.