SATUAN DAN PENGUKURAN

 Pengertian satuan dan Pengukuran dalam Ilmu Fisika

Satuan adalah standar yang digunakan untuk mengukur suatu besaran, seperti panjang, massa, atau waktu. Contoh satuan panjang adalah meter, massa menggunakan kilogram, dan waktu dengan detik.

Pengukuran adalah proses membandingkan suatu besaran dengan satuan yang telah ditetapkan. Misalnya, mengukur panjang sebuah meja dengan menggunakan satuan meter. Pengukuran membantu kita mendapatkan nilai numerik yang mewakili besaran yang diukur.

Fisika adalah cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari fenomena alam melalui pengamatan, eksperimen, dan analisis matematis. Dalam fisika, terdapat berbagai besaran yang digunakan untuk menggambarkan dan mengukur fenomena alam. Besaran ini dapat dibagi menjadi dua kategori utama: besaran pokok dan besaran turunan.

Besaran Pokok

Besaran pokok dalam fisika adalah besaran dasar yang tidak dapat diuraikan lebih lanjut menjadi besaran lain. Besaran pokok digunakan sebagai dasar untuk menyatakan besaran lainnya dalam fisika. Ada tujuh besaran pokok dalam sistem pengukuran internasional (SI), yaitu:

  1. Besaran turunan

Besaran turunan adalah besaran fisika yang dapat dinyatakan sebagai kombinasi dari besaran pokok dengan menggunakan operasi matematika atau konsep fisika lainnya. Berikut beberapa besaran turunan umum beserta satuan dan pengukurannya:


Pengukuran Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Pengukuran besaran pokok dan besaran turunan dilakukan dengan menggunakan alat-alat ukur yang sesuai dan akurat. Setiap besaran memiliki satuan pengukuran yang telah ditetapkan dalam sistem SI untuk memastikan konsistensi dan keseragaman dalam komunikasi ilmiah.

Misalnya, untuk mengukur panjang, digunakan alat seperti penggaris atau mistar yang diukur dalam satuan meter (m). Massa diukur menggunakan timbangan yang diukur dalam satuan kilogram (kg), dan waktu diukur dengan menggunakan jam atau alat waktu lainnya dalam satuan detik (s).

Besaran turunan diukur dengan menggunakan persamaan matematis yang menggabungkan besaran pokok. Misalnya, kecepatan diukur dengan membagi perubahan panjang (jarak) dengan perubahan waktu, dan hasilnya dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/s). Gaya dapat diukur dengan menggunakan peralatan seperti dinamometer dalam satuan Newton (N).

Pengukuran besaran dalam fisika sangat penting untuk memahami fenomena alam dan menjelaskan hubungan antara berbagai aspek alam semesta. Keakuratan pengukuran sangat penting untuk memperoleh hasil yang dapat diandalkan dan digunakan dalam ilmu pengetahuan dan teknologi modern.

Dalam ilmu fisika, besaran pokok dan besaran turunan memainkan peran penting dalam menggambarkan dan mengukur fenomena alam. Besaran pokok adalah besaran dasar yang tidak dapat diuraikan lebih lanjut, sementara besaran turunan adalah besaran yang dihasilkan dari kombinasi besaran pokok melalui operasi matematika atau konsep fisika lainnya. Pengukuran besaran ini dilakukan dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dan satuan pengukuran yang telah ditetapkan dalam sistem SI. Melalui pemahaman dan pengukuran yang akurat, ilmu fisika dapat terus berkembang dan memberikan wawasan tentang alam semesta dan fenomena di dalamnya.

1. Besaran

Besaran dibagi menjadi besaran pokok massa, waktu, dan turunan. Sementara satuan meliputi sistem internasional. Berikut penjelasannya.

Besaran pokok massa

Besaran pokok massa menyatakan jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda. Adapun beberapa alat ukur massanya seperti timbangan dacin, neraca, timbangan duduk, dan timbangan gantung.

Terdapat tujuh besaran besaran pokok beserta satuannya yakni: 

  1. Massa: Kg
  2. Panjang: Meter
  3. Waktu: Sekon
  4. Kuat arus listrik: Ampere
  5. Intensitas cahaya: Candela
  6. Jumlah mol: Mol
  7. Suhu: K

Besaran pokok waktu

Besaran pokok waktu menyatakan antar dua kejadian. Waktu biasanya dinyatakan dalam sekon, menit, jam, atau hari. Alat ukurnya adalahstopwatch, jam pasir, jam dinding, jam digital dan analog, dan sebagainya.

Besaran turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Berikut bentuk-bentuk besaran turunan:

  1. Luas: Panjang x Lebar, satuan: m2
  2. Volume: Panjang x Lebar x Tinggi, satuan: m3
  3. Massa jenis: Massa: Volume, satuan: kg/m3
  4. Kecepatan: Perpindahan: Waktu, satuan: m/s
  5. Percepatan: Kecepatan: Waktu, satuan: m/s2
  6. Gaya: Massa x Percepatan, satuan: Newton (N)= kg.m/s2
  7. Usaha: Gaya x Percepatan, satuan: Joule (J)= kg.m2/s2
  8. Daya: Usaha: Waktu, satuan: Watt (W)= kg.m2/s2
  9. Tekanan: Gaya: Luas, satuan: Pascal (Pa)=N/m2
  10. Momentum: Massa x Kecepatan, satuan: kg.m/s

Satuan Pokok

 Konstanta Planck h adalah persis 6,62607015×10−34 joule-detik (J⋅s). 
 Muatan elementer e adalah persis 1,602176634×10−19 coulomb (C). 
 Konstanta Boltzmann k adalah persis 1,380649×10−23 joule per kelvin (J⋅K −1).
 Konstanta Avogadro NA adalah persis 6,02214076×1023 per mol (mol−1). 
 Kecepatan cahaya c adalah persis 299.792.458 meter per detik (m⋅s −1). 
 Keadaan dasar frekuensi transisi struktur hiperhalus dari atom sesium133 ΔνCs adalah persis 9.192.631.770 hertz (Hz). 
 Efikasi cahaya Kcd dari frekuensi radiasi monokromatik 540×1012 Hz adalah persis 683 lumen per watt (lm⋅W−1).

Analisis Dimensi 

 Analisa Dimensi dipergunakan bila variabel2 yang mempengaruhi suatu gejala fisik diketahui tetapi hubungan antara satu dengan yang lainnya belum diketahui 
 Dalam kasus demikian langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengenal variabel2 atau parameter2 yang berpengaruh



a. Kegunaan Dimensi pada Analisis Dimensional

Suatu cara untuk menentukan satuan dari besaran turunan dengan memerhatikan dimensi besaran tersebut. Contohnya:



b. Kegunaan Dimensi untuk Menunjukkan Kesetaraan Beberapa Besaran

Selain digunakan untuk mencari satuan, dimensi juga dapat digunakan untuk menunjukkan kesetaraan beberapa besaran yang terlihat berbeda. Contoh:









Jenis-Jenis Alat Ukur

1. Mistar

Mistar ukur digunakan untuk mengukur panjang dan memiliki dua skala, yaitu skala utama dan skala terkecil.
Skala utamanya yaitu sentimeter (cm), sedangkan skala terkecil milimeter (mm).
Cara kerjanya, dekatkan mistar pada objek yang akan diukur.

2. Roll Meter

Fungsi roll meter besaran pokok.
freepik
Fungsi roll meter besaran pokok.

Roll meter adalah alat ukur untuk menghitung panjang atau jarak.
Cara kerjanya tinggal menarik meteran ini dari ujung yang satu ke ujung objek yang akan diukur.
Skala utama pada roll meter adalah sentimeter dan milimeter.

3. Jangka Sorong

Jangka sorong digunakan untuk mengetahui panjang, diameter luar, dan diameter dalam sebuah bentuk benda tertentu. 
Rahang pengatur garis tengah dalam digunakan untuk mengukur diameter bagian dalam dari suatu benda.Sedangkan, rahang pengatur garis tengah luar bisa digunakan untuk mengukur diameter bagian luar benda.

Cara pakainya dengan letakkan benda yang akan diukur, geser rahang ke kiri sampai benda tercepit oleh kedua rahang.Lalu, putar sekrup pengunci agar tidak bergerak lagi.

4. Stopwatch

Stopwatch adalah alat ukur waktu dengan skala utama berupa detik dan skala terkecilnya adalah milidetik.
Stopwatch biasa digunakan untuk mengukur lama waktu atau durasi.
Cara kerjanya cukup tekan tombol start dan stop untuk mengakhirnya.

5. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup memiliki fungsi untuk mengukur ketebalan suatu benda.
Terutama bagi benda-benda berukuran kecil atau mikro.
Bagian-bagian mikrometer sekrup yaitu rahang putar, sekala utama, sekala putar dan silinder bergerigi.
Cara kerjanya, jepit benda yang akan diukur dengan selubung ulir dan kunci, lalu perhatikan garis sekala utama yang dekat dengan tepi selubung luar.
Lalu, perhatikan garis pada skala putar yang lurus dengan garis horizontal utama dan panjang benda yang diukur adalah hasilnya.

6. Neraca

Neraca adalah alat ukur massa benda, yang terbagi tiga jenis, yaitu neraca pegas, neraca ohaus, dan juga timbangan.

contoh soal :

1.. Luas sebidang tanah adalah 6 km＾2. Jika satuannya diubah ke dalam SI, luas sebidang tanah tersebut dapat ditulis sama dengan … m＾2. 

Jawaban: 

Satuan luas (SI): m＾2

Luas tanah = p x l 

1 km＾2 = 1.000.000 m＾2

Maka 6 km＾2 = 6 x 1.000.000 = 6.000.000 m＾2.

Jadi luas sebidang tanah tersebut apabila diubah ke dalam SI menjadi 6.000.000 m＾2. 

2.. Marni membeli 2 liter susu segar. Sebanyak 1,5 liter susu segar diminum Marni dan adik-adiknya. Sisa susu segar dalam ml sebanyak…

Jawaban: 

1 liter + 1.000 ml

Sisa susu: 2 liter - 1,5 liter 

= 0,5 liter = 0,5 liter x 1.000 ml

= 500 ml

Jasi sisa susu segar yang masih sebanyak 500 ml.


referensi:
https://www.ruangguru.com/blog/besaran-satuan-dimensi-dalam-pengukuran-fisika
https://kids.grid.id/read/473405875/jenis-jenis-alat-ukur-besaran-pokok-cara-kerja-dan-fungsinya?page=all
https://sikuli.umri.ac.id/mahasiswa/jadwal/cek/104463/1-20231-104463





Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

KONSERVASI ENERGI MEKANIK

Gambar
Energi Mekanik Ini adalah kapasitas suatu benda untuk melakukan usaha berdasarkan gerak atau konfigurasi (posisinya). Energi Mekanik adalah jumlah dari dua istilah energi berikut: Energi kinetik. Merupakan kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha berdasarkan geraknya. Misalnya, energi kinetik Angin mempunyai kapasitas untuk memutar bilah kincir angin sehingga menghasilkan listrik. Energi kinetik dinyatakan sebagai, dimana K adalah energi kinetik benda dalam joule (J), m adalah massa benda dalam kilogram dan v adalah  kecepatan benda: Energi potensial. Ini adalah kemampuan suatu benda untuk melakukan usaha berdasarkan konfigurasi atau posisinya. Misalnya, pegas yang dikompresi dapat melakukan kerja bila dilepaskan. Untuk tujuan artikel ini, kita akan fokus pada energi potensial suatu benda berdasarkan posisinya terhadap gravitasi bumi. Energi potensial dapat  dinyatakan sebagai: Dimana V adalah energi potensial benda dalam joule (J), m adalah massa benda dalam kilogram, g ...
Baca selengkapnya