BESARAN POKOK DAN BESARAN TURUNAN

         Besaran pokok adalah besaran yang sangat mendasar yang tidak dapat di turunkan dari besaran lain. Satuan besaran pokok telah di tentukan terlebih dahulu.contoh dalam kehidupan sehari-hari adalah besaran panjang, massa, dan waktu.

Dibawah ini adala tabel besan pokok serta satuannya:

 

NO	BESARAN POKOK	SATUAN	SINGKATAN
1	PANJANG	METER	m
2	MASSA	KILOGRAM	Kg
3	WAKTU	SEKON	s
4	SUHU	KELVIN	K
5	KUAT ARUS	AMPERE	A
6	INTENSITAS CAHAYA	KANDELA	Cd
7	JUMLAH ZAT	MOLE	mol

 

        Dari besaran-besaran pokok diatas, kita dapat membentuk besaran-besaran lain yang merupakan perpaduan dari besaran pokok disebut besaran turunan.

        Besaran turunana adalah besaran yang diturunkan dari satu atau lebih dari besaran pokok. Satuannya diperoleh dari kombinasi satuan besar pokok sebagai contoh , luas merupakan besaran panjang kali besaran panjang, maka satuannya m x m atau m². Contoh turunan yang lainnya dapat dilihat pada tabel berikut:

 

NO	BESARAN TURUNAN	SATUAN	SINGKATAN
1	LUAS	Meter kuadrat	m2
2	KECEPATAN	Meter per sekon	m /s
3	PERCEPATAN	Meter per sekon kuadrat	m /s2
4	VOLUME	Meter kubik	m3
5	MASSA JENIS	Kilogram per meter kubik	kg /m3
6	GAYA	Kilogram meter per sekon kuadrat	kg.m/s2
7	DAYA	Kilogram meter kuadrat per sekon kubik	kg.m2 /s2
8	TEKANAN	Kilogram per meter sekon kuadrat	kg/m s2

KONVERSI SATUAN BESARAN POKOK

a. hubungan satuan – satuan panjang.

           satuan –satuan panjang dapat dikoversikan dengan urutan setiap maju kekanan satu langkah memiliki faktor pengali 10, sebaliknya setiap mundur kekiri satu langkah faktor pembaginya juga 10.
Tabel 1.3 satuan panjang lain berdasarkan meter

Satuan Panjang	Satuan SI (m)	Bentuk Baku (m)
1 nano meter (nm)	1/1.000.000.000	10-9
1 mikro meter (μm)	1/ 1.000.000	10-6
1 milimeter (mm)	1/1000	10-3
1 centimeter (cm)	1/100	10-2
1 decimeter (cm)	1/10	10-1
1 meter (m)	1	100
1 dekameter (dam)	10	101
1 hektometer (hm)	100	102
1 kilometer (km)	1000	103

Hubungan Satuan – Satuan Massa
Satuan –satuan massa dapat dikonversikan dengan urutan setiap maju kekanan satu langkah memiliki faktor pengali 10, sebaliknya setiap mundur kekiri satu langkah faktor pembaginya juga 10.
c. hubungan satuan-satuan waktu
1 hari = 24 jam
1 jam = 60 menit
1 menit = 60 sekon
1 jam = 3600 sekon
Tabel 1.4 satuan massa lain berdasarkan gram

Satuan massa	Satuan SI (kg)	Bentuk Baku (kg)
1 mikrogram (μ gr)	1/1.000.000.000	10-9
1 miligram (mg)	1/1.000.000	10-6
1 centigram (cg)	1/100.000	10-5
1 desigram (dg)	1/10.000	10-4
1 gram (gr)	1/100	10-3
1 dekagram (dag)	1/10	10-2
1 hektogram (hg)	1	10-1
1 kilogram (kg)	10	100
1 kuintal (kw)	100	102
1 ton	1000	103

Satuan Standar

       Pada jaman dahulu untuk mengukur panjang sebuah benda digunakan beberapa satuan, misalnya jengkal, hasta, atau langkah. Untuk mengukur waktu biasanya digunakan petunjuk matahari.namun, cara seperti ini menyebabkan ketidak seragaman pengukuran, karna jengkal hasta dan langkah setiap orang berbeda-beda,

        Oleh karena ini diperlukan suatu alat ukur standar yang dapat dijadikan acuan dan berlaku secara universal yang disebutkan dalam AL-QUR’AN yang artinya:”yang kepunyaan Nyalah kerajaan langit dan bumi, dan dia tidak mempunyai anak , dan tidak ada sekutu bagiNya dalam kekuasaan (Nya), dan dia telah menciptakan segala sesuatu, dan ia menetapkan ukurannya dengan serapi-rapinya”.(QS AL;FURKAN,25:2). dari surat ini dijelaskan bagi kita bahwa satuan-satuan yang digunakan harus seragam agar tidak terjadi perbedaan ukuran pada proses pengukuran besan yang sama merupakan sunattulah

Konversi Satuan Besaran Turunan

Satuan Luas

Bagaimana kamu mengukur luas meja tulis yang berbentuk persegi panjang? Tentunya kamu butuh alat ukur panjang untuk mengukur panjang dan lebar meja itu.Luas daerah pesegi panjang dapat dinyatakan dengan hubungan :

Luas = panjang x lebar

luas diukur dalam satuan m² atau disebut dengan meter persegi. Satuan luas adalah turunan dari satuan – satuan panjang.

Persamaan satuan luas:

1 m = 100 cm

1 m² = ( 100 cm )² = 100² cm² = 10.00 cm²

Dengan cara yang sama akan diperoleh:

1 m² = 100 dm²

1 dm² = 100 cm²

1 cm² = 100 mm²

Besaran dan Satuan

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan angka dan mempunyai 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.

Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu:

1.dapat diukur atau dihitung

2.dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai

3.mempunyai satuan

Sistem Satuan Internasional

Pengukuran besaran suatu benda yang sejenis akan mengacu kepada sistem satuan yang dijadikan acuannya. Dalam kehidupan sehari- hari dikenal sistem satuan MKS dan cgs, yaitu :

Sistem MKS: meter – kilogram – sekon

Sistem cgs :centimeter – gram- sekon

Keduan sistem ini adalah sistem satuan untuk besaran pokok panjang, massa, dan waktu. Sistem MKS merupakan satuan internasional yang digunakan diseluruh dunia, yang disingkat dengan SI. sistem satuan internasional ini sangat diperlukan untuk keseragaman didalam pengukuran yang dapat dipakai diseluruh dunia.

Syarat –syarat suatu satuan agar dapat dipakai sebagai sistem satuan internasional adalah:

a. Satuannya tetap,

b. Tidak mengalami perubahan oleh apapun, misalnya tidak berubah terhadap suhu

c. Mudah dibuat oleh setiap orang yang ingin menggunakannya,

d. Dapat dipakai dimana-mana,artinya bersifat universal

Jenis-Jenis Satuan

a. Satuan panjang

Satuan standar untuk besaran panjang adalah meter. Satu meter di tetapkan sebagai 1.650.763, 73 kali panjang gelombang cahaya yang di pancarkan oleh gas krypton-86 dalam ruang hampa.

Kemudian pada tahun 1983 definisi satu meter di ubah lagi, yaitu satu meter adalah jarak yang di tempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792,458 sekon.

b. Satuan massa

Secara internasional satuan untuk massa adalah kilogram. Satu kilogram adalah massa dari sebuah kilogram standar yang terbuat dari silinder platina irridium,massa suatu benda adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam benda tersebut. Untuk mengukur massa suatu benda di gunakan alat ukur seperti neraca pasar, neraca o’hause, neraca tiga lengan, neraca langkan, dan neraca elektronik. Massa satu kilogram standar sama dengan massa satu liter air murni pada suhu 4 .

Dalam kehidupan sehari-hari, massa benda sering di sebut dengan berat benda. Di dalam fisika, kita harus dapat membedakan antara massa benda dengan berat benda. Massa mempunyai satuan gram atau kilogram, sedangkan berat mempunyai satuan gram-gaya (di singkat gf) atau kilogram-gaya (di singkat kgf).

Satuan kilogram gaya setara dengan satuan Newton, yang di gunakan sebagai satuan untuk gaya atau berat. Berbeda dengan pengertian berat, maka massa benda adalah tetap di manapun benda itu berada.

Gambar neraca tiga lengan:

Gambar neraca elektronik:

Gambar neraca o’hause:

Neraca pasar:

c. Satuan waktu

Berdasarkan sistem internasional, satuan waktu adalah detik atau sekon. Orang menggunakan satuan waktu standar yang lebih tepat yaitu dengan menggunakan jam atom,sehingga di definisikan bahwa satu sekon adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali.

Konversi Satuan Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Penggunaan berbagai macam satuan untuk suatu besaran ternyata menimbulkan kesukaran. Salah satu kesukarannya adalah bahwa alat ukur untuk suatu ukuran dan bermacam – macam bentuk sesuai dengan satuan yang dipakai. Kesukaran lainnya adalah apabila beralih dari satu satuan ke satuan lainnya, sebab konversi (perubahan) satuan adalah suatu hal yang rumit.

Satuan Volume

Volume sebuah balok dapat diukur dengan menggunakan alat ukur panjang. Besaran yang perlu diukur pada balok adalah panjang , lebar, dan tinggi. Masing – masing besaran harus mempunyai satuan yang sama, misalnya meter, sehingga volume balok dapat dinyatakan dengan hubungan:

Volume = panjang x lebar x tinggi

Satuan volume atau isi suatu benda adalah meter kubik (m³). Volume juga merupakan besaran turunan dari satuan – satuan panjang.

Persamaan satuan volume:

1 m = 10 dm

1 m³ = ( 10 dm )³

= 10³ dm ³

=1000 dm ³

Sehingga akan diperoleh:

1 m³ = ( 100 )³cm³

= 10⁶ cm ³

Persamaan antara satuan m³ dengan liter

1 liter = 1 dm³

1 mililiter = 1 cm³

1 liter = 10³ mL

1 dm³ = 10³ cm³

Untuk mengukur volume benda yang beraturan seperti kubus atau balok, maka kita dapat menghitungnya dengan mengukur panjang sisi-sisi benda tersebut, tetapi untuk benda yang bentuknya tidak beraturan, maka volumenya diukur dengan menggunakan gelas ukur.

a. Mengukur volume zat cair

Alat ukur umtuk volume zat cair yang baku adalah gelas ukur. Volume zat cair diukur dengan gelas ukur dalam satuan liter atau mililiter. Di bawah ini adalah gambar gelas ukur adalah :

Mengukur Volume Benda Padat Tidak Beraturan

Untuk mengukur volume sebuah benda padat dengan bentuk yang tidak beraturan, seperti batu, gunting, pisau dapat dilakukan dengan cara memasukkan benda- benda itumisalnya kedalam gelas ukur.

Mula –mula gelas ukur diisi air sebanyak 100 ml. kemudian benda yang akan diukur volumnya diikat dengan seutas tali halus lalu dimasukkan kedalam gelas ukur tersebut. Misalnya tampak permukaan air dalam gelas ukur naik menjadi 120ml, hal ini berarti volume benda yang diukur adalah ;

V = 120ml – 100ml = 20 ml

Jadi, volume benda yang diukur adalah 20ml

Cara lain untuk mengukur volume benda yang tidak beraturan yang juga dapat diukur dengan gelas ukur berpancuran. Isilah gelas berpancuran dengan air sampai melewati pipa pancurannya, sehingga air akan keluar dari pipa.

Setelah air tidak ada lagi keluar dari pipa maka selanjutnya tempatkan gelas ukur kosong tepat diujung pipa. Kemudian masukkan benda yang akan diukur volumenya kedalam gelas ukur. Jumlah air yang ada didalam gelas ukur dapat nyatakan sabagai volume benda yang diukur.

Satuan Massa Jenis

Mengapa massa 1 kg besi berbeda dengan massa 1 kg kayu pada volume yang sama?. selanjutnya pada kehidupan sehari-hari juga kita temukan bahwa 1 liter air dan 1 liter minyak tanah juga mempunyai massa yang berbeda. dari pertanyaan dan pernyataan itu di duga ada sebuah besaran yang tersembunyi, di mana besaran ini merupakan ciri khas untuk setiap benda yang di sebut massa jenis.

Massa jenis atau kerapatan suatu benda adalah massa benda dibagi volume benda. Dalam MKS, satuan massa jenis adalah kg/m³ sedangkan dalam cgs, satuan massa jenis adalah g/cm³. Oleh karena itu untuk mengatahui massa jenis suatu zat perlu diketahui massa dan volume zat itu.

Massa benda dapat diukur dengan menggunakan neraca, sementara itu volume benda padat atau cair dapat diketahui dengan cara pengukuran volumenya seperti yang dijelaskan.

Alat Ukur Panjang

alat ukur panjang digunakan utuk mengukur besaran panjang diantaranya :

1. Mistar atau penggaris memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm

Penggaris adalah sebuah alat pengukur dan alat bantu gambar untuk menggambar garis lurus.

gambar alat ukur panjang

2. Jangka sorong

Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05mm untuk jangka sorang dibawah 30cm dan 0.01 untuk yang di atas 30cm.

o kegunaan jangka sorong adalah:

· untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit;

· untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur;

· untuk mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara "menancapkan/menusukkan" bagian pengukur. Bagian pengukur tidak terlihat pada gambar karena berada di sisi pemegang.

gambar jangka sorong

3.  Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup adalah sebuah alat ukur besaran panjang yang cukup presisi. Mikrometer mempunyai tingkat ketelitian hinggan 0,01 mm. Penggunaan mikrometer sekrup biasanya untuk mengukur diameter benda melingkar yang kecil seperti kawat atau kabel.

gambar mikrometer

Satuan Baku

Satuan baku adalah satuan yang ditetapkan sebagai satuan pengukuran secara umum (internasional) karena pengukuran dengan satuan baku dapat dinyatakan dengan jelas dan dapat dipakai untuk memeriksa ketepatan suatu instrumen.

Berikut contoh dari pengukuran dengan alat ukur baku:

§ mengukur meja dengan mistar

§ mengukur suhu badan dengan termometer

§ menimbang berat badan dengan timbangan

Pengukuran di atas adalah pengukuran dengan menggunakan alat ukur baku sehingga satuannya juga baku.Satuan baku yaitu meter, kg, dan sekon.

Syarat-syarat satuan baku atau standar harus memenuhi hal-hal berikut:

1. Satuan yang ditetapkan tidak mengalami perubahan oleh pengaruh apapun,

2. Satuan tersebut harus selalu sama di mana pun dan kapan pun,

3. Satuan yang ditetapkan harus mudah ditiru oleh siapa saja yang menggunakannya.

Dari syarat itulah, pada tahun 1975 para ilmuwan di Perancis telah menciptakan suatu standar sistem satuan yang berlaku di seluruh dunia. Sistem satuan baku ini disebut dengan Satuan Internasional (SI). Sistem ini juga dapat dinamakan Sistem Metrik. Sistem metrik ini terbagi menjadi dua, yakni sistem MKS dan sistem CGS.

Satuan Tak Baku

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak ditetapkan sebagai satuan pengukuran secara umum atau secara ilmiah, karena pengukuran ini tidak dapat dinyatakan dengan jelas atau tidak dapat digunakan untuk memeriksa ketepatan suatu instrumen.Satuan tidak baku yaitu : jengkal tangan, depa, hasta dan feet.

satuan seperti di atas disebut satuan tidak baku karena hanya berlaku setempat dan hasil pengukuran yang diperoleh tidak selalu sama. Sampai saat ini, satuan tidak baku masih sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya di daerah Jawa Barat ialah tumbak. Tumbak adalah satuan untuk luas tanah. 1 tumbak setara dengan 14 meter persegi.Selain satuan-satuan tidak baku tersebut, dapat pula digunakan satuan tidak baku untuk massa seperti menggunakan kelereng, dan satuan tidak baku untuk waktu seperti jam pasir dan jam matahari.

Jam matahari adalah jam yang dibuat dengan sebuah lempeng jam matahari, bayangan tongkat akan berubah posisinya ketika matahari terbit atau ketika posisi matahari tepat di atas kepala. Posisi bayangan inilah yang berfungsi sebagai penanda waktu, tongkat yang memberi bayangan disebut dengan gnomon.gambarnya:

Sama halnya juga dengan jam pasir, alat yang juga digunakan sebagai penanda waktu. Cara kerja dari jam ini adalah dengan membalik sedemikian rupa sehingga semua pasir berada di pertangahan atas. Pasir tersebut akan memerlukan waktu 30 menit untuk mengalir ke dasar.

Selain itu terdapat pula jam tetes air (clepsydras) yang digunakan di negeri Arab, mulai kira-kira 1.400 SM. Pada jam tetes air, waktu diukur berdasarkan berapa lama waktu yang dipakai untuk mengalirkan air keluar dari suatu tempat melalui sebuah lubang.

Alat Ukur Waktu

Alat yang sering di gunakan untuk mengukur waktu , diantaranya adalah jam dinding, arloji,dan stopwach.

Arloji

Jam tangan (Arloji) adalah penunjuk waktu yang dipakai di pergelangan tangan manusia. Jam tangan elektrik pertama kali diperkenalkan pada tahun 1957 di Lancaster, pennylvania, Amerika Serikat oleh The Hamilton Watch Co of Lancaster. Penelitian untuk menghasilkan arloji elektrik (digital) tersebut telah di mulai sejak tahun 1946.

Namun pada tahun 1969, Hamilton Electric Obsolete menghentikan produksi arloji elektrik tersebut karena telah menemukan teknologi yang lebih canggih sesuai dengan kemajuan zaman. Setelah itu, munculah beberapa merek jam tangan yang masih ada hingga kini.

Stopwatch

          Stopwatch memiliki ketelitian 0,1 detik, karena setiap 1 skala pada stopwatch di bagi menjadi 10 bagian. Alat ini biasanya di gunakan untuk mengukur waktu dalam olahraga atau dalam penelitian-penelitian.

Jam sukat atau jam randek (stopwatch) adalah alat yang digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam kegiatan, misalnya: berapa lama sebuah mobil dapat mencapai jarak 60 km, atau berapa waktu yang dibutuhkan seorang pelari yang dapat mencapai jarak 100 meter.

Jam sukat (stopwatch) ada dua macam yaitu jam sukat analog dan jam sukat digital/bergana.jam sukat analog memiliki batas ketelitian 0,1sekonsedangkan jam sukat digital memiliki batas ketelitian hingga 0,01.

Cara menggunakan jam sukat dengan memulai menekan tombol di atas dan berhenti sehingga suatu waktu detik ditampilkan sebagai waktu yang berlalu. Kemudian dengan menekan tombol yang kedua pengguna dapat menyetel ulang jam sukat kembali ke nol. Tombol yang kedua juga digunakan sebagai perekam waktu.

PENGUKURAN

Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan atau penentuan besaran, dimensi, kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan pengukuran. 

Pengukuran tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik, tetapi juga dapat diperluas untuk mengukur hampir semua benda yang bisa di bayangkan, seperti tingkat ketidakpastian atau kepercayaan konsumen.

Misalnya, kamu melakukan kegiatan pengukuran panjang meja dengan pensil. Dalam kegiatan tersebut artinya kamu membandingkan panjang meja dengan panjang pensil. Panjang pensil yang kamu gunakan adalah sebagai satuan. 

Pada saat kita mempelajari fisika, maka sering kita menggunakan alat-alat bantu sebagai alat penolong,seperti:

Termometer untuk mengukur suhu

Neraca/timbangan untuk mengukur massa benda

Kalkulator untuk menghitung

Jam dinding untuk menentukan waktu

Meteran kain untuk mengukur panjang

 

ð