BESARAN
Besaran adalah
segala sesuatu yang dapat diukur yang memiliki nilai dan satuan. Besaran
menyatakan sifat dari benda. Sifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil
pengukuran. Oleh karena satu besaran berbeda dengan besaran lainnya, maka
ditetapkan satuan untuk tiap besaran. Satuan juga menunjukkan bahwa setiap
besaran diukur dengan cara berbeda.
Besaran
fisis terdiri dari: Besaran Pokok dan Besaran Turunan.
Besaran
|
Nama Satuan
|
Dimensi
|
Massa
|
Kilogram
|
Kg
|
Waktu
|
Detik
(second)
|
S
|
Panjang
|
Meter
|
M
|
Suhu
|
Kelvin
|
K
|
Arus
Listrik
|
Amper
|
A
|
Jumlah Zat
|
Mol
|
Mol
|
Intensitas
Cahaya
|
Candela
|
C
|
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.
Massa
Satuan massa
adalah “kilogram” (disingkat kg). Sedang definisi dari satuan “kilogram” :
“satu kilogram adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan di lembaga
Timbangan dan Ukuran Internasional (CGPM ke-1, 1899)
. 1 kg adalah massa dari suatu model kilogram internasional berupa silinder yang terbuat dari paduan platinum – iridium dengan iridium dengan diameter dan tinggi sama dengan 39 mm.
. 1 kg adalah massa dari suatu model kilogram internasional berupa silinder yang terbuat dari paduan platinum – iridium dengan iridium dengan diameter dan tinggi sama dengan 39 mm.
Waktu
Satuan waktu
adalah “sekon” (disingkat s) (detik). Definisi adalah selang waktu yang
diperlukan oleh atom sesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9 192 631 770
kali dalam transisi antara dua tingkat energi di tingkat energi dasarnya (CGPM
ke-13; 1967). 1 s adalah waktu yang diperlukan oleh suatu atom sesium-133 dalam
keadaan transisi dengan pancaran gelombang sebanyak 9192631770 putaran.
Panjang/Jarak
Satuan
panjang adalah “meter”. Sedangkan definisi dari satuan “meter” : “satu meter
adalah jarak yang ditempuh cahaya (dalam vakum) dalam selang waktu 1/299 792
458 sekon. 1 meter adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya untuk
merambat melalui ruang hampa selama 1/299792453 detik.
Suhu
Satuan suhu
adalah “kelvin” (disingkat K). Satu kelvin adalah 1/273,16 kali suhu
termodinamika titik tripel air (CGPM ke-13, 1967). Dengan demikian, suhu
termodinamika titik tripel air adalah 273,16 K. Titik tripel air adalah suhu
dimana air murni berada dalam keadaan seimbang dengan es dan uap jenuhnya. 1K
adalah 1/273,17 suhu termodinamis dari air (H2O) pada titik
bekunya. Pada skala celcius, suhu titik beku air sama dengan 0.01oC.
Dalam hal ini 0oC=273,16 K Interval skala temperature untuk 1oC
sama dengan interval skala untuk 1 K.
Kuat arus
listrik
Satuan kuat
arus listrik adalah “ampere” (disingkat A). Satu ampere adalah kuat arus tetap
yang jika dialirkan melalui dua buah kawat yang sejajar dan sangat panjang,
dengan tebal yang dapat diabaikan dan diletakkan pada jarak pisah 1 meter dalam
vakum, menghasilkan gaya 2 × 10-7 newton pada setiap meter kawat. 1 A adalah
arus yang dalam keadaan mengalir melalui dua konduktor berciri lurus dan
sejajar dengan panjang tak terhingga dan luas penampang yang diabaikan
serta ditempatkan pada ruang hampa dengan terpisah oleh jarak sepanjang 1 m,
menghasilkan diantara kedua konduktor pada setiap meter panjangnya gaya
sebesar 0,2.10 -6N.
Jumlah
molekul
Satuan jumlah
molekul adalah “mol”. 1 mol adalah banyaknya materi dari suatu zat yang
sama dengan banyaknya partikel-partikel atom C-12 sebanyak 0,012 kg. Macam dari
partikel-partikel harus disebutkan.
Intensitas
Cahaya
Satuan
intensitas cahaya adalah “kandela” (disingkat cd). Satu kandenla adalah
intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik
pada frekuensi 540 × 1012 hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt
per steradian dalam arah tersebut (CGPM ke-16, 1979). 1 cd adalah intensitas
cahaya dari sumber radiasi sinar monokromatik dengan frekuensi 540 Thz
(Terahertz) pada arah tertentu, dalam keadaan intensitas radiasi sumber cahaya
tersebut pada arah ini adalah 1/683 W/sr (watt per steradial). 1 steradial
adalah suatu satuan sudut ruang yang mencakup 1 m2 luas permukaan
bola dengan jari-jari 1m. Luas permukaan keseluruhan dari bola ini dapat
dituliskan sebagai Asp(1m) = 4 m2. Sehingga sudut
ruang keseluruhan dari steradial adalah = 4
Besaran
turunan adalah
besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok atau besaran yang didapat
dari penggabungan besaran-besaran pokok.
Besaran
|
Satuan
|
Singkatan
|
Kecepatan
|
meter per
sekon
|
m/s
|
Percepatan, percepatan
gravitasi
|
meter per
sekon kuadrat
|
m/s²
|
Luas
|
meter
persegi
|
m²
|
Volume
|
meter
kubik
|
m³
|
Gaya, berat,
tegangan tali
|
Newton
(kilogram meter per sekon persegi)
|
kg m/s²
|
Debit
|
meter kubik
per detik
|
m³/s
|
Energi, usaha
|
Joule
|
J
|
Rapat
tenaga
|
joule per
meter kubik
|
J/m³
|
Tegangan
permukaan, tetapan pegas
|
Newton per
meter
|
N/m
|
Contoh
besaran turunan adalah Berat, Luas, Volume, Kecepatan, Percepatan, Massa Jenis,
Berat jenis, Gaya, Usaha, Daya, Tekanan, Energi Kinetik, Energi Potensial,
Momentum, Impuls, Momen inersia, dll. Dalam fisika, selain tujuh besaran pokok
yang disebutkan di atas, lainnya merupakan besaran turunan. Besaran Turunan
selengkapnya akan dipelajari pada masing-masing pokok bahasan dalam pelajaran
fisika.
Untuk lebih
memperjelas pengertian besaran turunan, perhatikan beberapa besaran turunan
yang satuannya diturunkan dari satuan besaran pokok berikut ini.
Luas
= panjang x lebar
= besaran
panjang x besaran panjang
= m x m
= m2
Volume
= panjang x lebar x tinggi
= besaran
panjang x besaran panjang x besaran Panjang
= m x m x m
= m3
Kecepatan
= jarak / waktu
= besaran
panjang / besaran waktu
= m / s
DIMENSI
BESARAN
Dimensi
besaran diwakili dengan simbol, misalnya M, L, T yang mewakili massa (mass),
panjang (length) dan waktu (time). Ada dua 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. Contoh : Dimensi Gaya : M L T-2 atau
dimensi Percepatan : L T-2.
Catatan :
Semua
besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok
(Dimensi Primer) yaitu panjang, massa dan waktu. Sebagaimana terdapat Satuan
Besaran Turunan yang diturunkan dari Satuan Besaran Pokok, demikian juga
terdapatDimensi Primer dan Dimensi Sekunder yang
diturunkan dari Dimensi Primer.
Manfaat
Dimensi dalam Fisika antara lain :
- Dapat digunakan untuk membuktikan dua besaran sama atau tidak. Dua besaran sama jika keduanya memiliki dimensi yang sama atau keduanya termasuk 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.
Satuan dan
dimensi suatu variabel fisika adalah dua hal berbeda. Satuan besaran fisis
didefinisikan dengan perjanjian, berhubungan dengan standar tertentu
(contohnya, besaran panjang dapat memiliki satuan meter, kaki, inci, mil, atau
mikrometer), namun dimensi besaran panjang hanya satu, yaitu L. Dua satuan yang
berbeda dapat dikonversikan satu sama lain (contohnya: 1 m = 39,37 in; angka
39,37 ini disebut sebagai faktor konversi), sementara tidak ada faktor konversi
antarlambang dimensi.