Besaran dan Satuan: Fisika Kelas X
bashooprivate.blogspot.com. Dalam ilmu fisika dikenal istilah besaran. Pengertian tentang besaran dan satuan dapat di baca pada bagian istilah. Terdapat dua kategori dalam pengelompokan besaran yang ada di ilmu fisika yaitu (1) besaran pokok dan (2) besaran turunan. Prinsip yang membedakan antara besaran pokok dan turunan adalah jika Besaran pokok, satuannya didefinisikan atau ditetapkan terlebih dahulu dan tidak tergantung pada besaran lain, sedangkan besaran turunan, satuannya diturunkan dari besaran pokok atau turunan yang lain dan juga tergantung pada besaran yang lain. Para fisikawan telah bersepakat bahwa ada tujuh macam besaran pokok, berikut ini adalah besaran pokok beserta satuannya:
Panjang (l) = meter
Massa (m) = kilogram
Waktu (t) = sekon
Kuat arus listrik (I) = ampere
Suhu (T) = kelvin
Jumlah zat (n) = mol
Intensitas cahaya (I) = kandela
Satuan dari besaran pokok di atas adalah satuan yang telah disepakati untuk menjadi satuan internasional. Satuan memiliki fungsi sebagai satu komponen dari besaran yang digunakan sebagai standar dari suatu besaran untuk menyatakan besarnya atau ukurannya. Yang menjadi keunikan adalah sebuah besaran tidak hanya memiliki satu satuan saja. Besaran panjang ada yang menggunakan satuan cm,meter, inci, kaki, mil, dan sebagainya. Untuk massa dapat menggunakan satuan ton, kilogram, gram, dan sebagainya. Adanya berbagai macam satuan untuk besaran yang sama akan menimbulkan kesulitan. Penyesuaian-penyesuaian tertentu harus dilakukan untuk memecahkan persoalan yang ada. Dengan adanya penyesuaian-penyesuaian tersebut, para ahli telah sepakat untuk menggunakan satu sistem satuan, yaitu menggunakan satuan standar Sistem Internasional, disebut Systeme Internationale d’Unites (SI).
bashooprivate.blogspot.com. Satuan Internasional merupakan satuan yang dalam penggunaannya diakui secara internasional serta memiliki standar yang sudah baku. Satuan-satuan ini ditetapkan untuk menghindari kesalahpahaman dan kerancuan yang timbul dalam bidang ilmiah seperti publikasi ilmiah karena adanya perbedaan satuan yang digunakan. Pada mulanya, Sistem Internasional disebut sebagai MKS yang merupakan kepanjangan dari Meter – Kilogram – Second. Di hari kemudian pada Konferensi Berat dan Pengukuran yang diadakan pada Tahun 1948, tiga satuan yaitu newton (N), joule (J), dan watt (W) ditambahkan ke dalam SI. Akan tetapi, pada tahun 1960 yaitu 12 tahun sesudahnya, tujuh Satuan Internasional dari besaran pokok telah ditetapkan yaitu meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mol, dan kandela.
Sistem MKS menggantikan sistem metrik (yaitu suatu sistem satuan desimal yang mengacu pada meter, gram yang didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubik air, dan detik). Sistem tersebut juga disebut sebagai sistem Centimeter – Gram – Second (CGS). Satuan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan (1) tidak baku dan (2) satuan baku. Standar satuan tidak baku tidak sama di setiap daerah/tempat, misalnya jengkal, hasta, dan depa. Dilain pihak, standar satuan baku telah ditetapkan dengan ukuran yang sama di setiap tempat.
1 meter Standar
Satuan besaran panjang berdasarkan SI dinyatakan dalam meter (m). Pada waktu sistem metrik diperkenalkan, satuan meter diusulkan setara dengan sepersepuluh juta kali seperempat garis bujur bumi yang melalui kota Paris. Tetapi, penyelidikan awal ilmu kebumian (geodesik) menunjukkan ketidakpastian jika menggunakan standar ini. Oleh karena itu, batang platina- iridium yang asli, yang telah dibuat dan disimpan di Sevres (kota dekat Paris) Prancis. Para ahli menilai bahwa meter standar yang disimpan di Sevres pun kurang teliti karena mudah berubah juga.
pada penelitian dan ketetapan lebih lanjut, para ahli menetapkan lagi patokan panjang yang nilainya selalu konstan. Pada tahun 1960 mereka menetapkan bahwa satu meter adalah panjang yang sama dengan hasil kali panjang gelombang sinar jingga sebanyak 1.650.763,73 kali yang dipancarkan oleh atom-atom gas kripton-86 ketika berada dalam ruang hampa pada suatu loncatan listrik. Definisi terbaru menyatakan bahwa satuan panjang SI (satumeter standar ) adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu satu per 299 792 458 sekon.
Notasi Ilmiah
Agar mempermudah dalam hal penulisan maka angka yang sangat besar atau sangat kecil oleh ilmuwan digambarkan menggunakan awalan dengan suatu satuan untuk menyingkat perkalian atau pembagian dari suatu satuan. Singkatan dan sistem metriksnya dapat dilihat pada data berikut:
1000000000000 = 10 pangkat 12 = tera (T)
1000000000 = 10 pangkat 9 = giga (G)
1000000 = 10 pangkat 6 = mega (M)
1000 = 10 pangkat 3 = kilo (k)
100 = 10 pangkat 2 = hekto (h)
10 = 10 pangkat 1 = deka (da)
1 = 10 pangkat 0
0,1 = 10 pangkat -1 = desi (d)
0,01 = 10 pangkat -2 = senti (c)
0,001 = 10 pangkat -3 = mili (m)
0,000001 = 10 pangkat -6 = mikro
0,000000001 = 10 pangkat -9 = nano (n)
0,000000000001 = 10 pangkat -12 = piko (p)
1 kilogram Standar
Satuan standar untuk besaran massa adalah kilogram (kg). Satu kilogram standar adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari platina iridium yang disimpan di kota Sevres, Prancis. Silinder platina iridium memiliki diameter sebesar 3,9 cm dan tinggi 3,9 cm. Massa 1 kilogram standar mendekati massa 1 liter air murni pada suhu 4 derajat Celcius.
1 sekon Standar
Satuan SI untuk besaran waktu adalah sekon (s). Pada awalnya 1 sekon ditetapkan nilainya sama dengan satu per 86.400 Rata-rata gerak semu matahari mengelilingi Bumi. Melalui observasi astronom, waktu yang telah ditetapkan tersebut ternyata kurang tepat akibat adanya pergeseran, sehingga landasan tersebut tidak dapat digunakan sebagai patokan. Di kemudian hari, pada tahun 1956 para ilmuan menetapkan bahwa satu sekon adalah waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 untuk bervibrasi sebanyak 9.192.631.770 kali.
1 ampere Standar
Satuan standar besaran arus listrik adalah ampere (A). Satu ampere didefinisikan sebagai arus tetap (tidak berubah-ubah atau stabil), yang dipertahankan untuk tetap mengalir pada dua batang penghantar sejajar dengan panjang tak terhingga, dengan luas penampang yang dapat diabaikan dan terpisahkan sejauh satu meter dalam vakum. Arus ini menghasilkan gaya antara kedua batang penghantar dengan nilai sebesar 2 × 10 pangkat -7 N/m.
1 kelvin Standar
bashooprivate.blogspot.com. Suhu digunakan untuk menunjukkan derajat panas suatu benda. Satuan standar besaran suhu adalah kelvin (K). 1 kelvin didefinisikan sebagai satuan suhu mutlak dalam termodinamika yang memiliki besar sama dengan seper 273,16 dari suhu titik tripel air. Titik tripel adalah titik yang menyatakan temperatur dan tekanan saat terdapat keseimbangan antara uap, cair, dan padat suatu bahan. Titik tripel air adalah 273,16 K dan 611,2 Pa. Perbandingan antara skala kelvin dengan skala termometer Celsius, dinyatakan sebagai berikut:
T= 273,16 + tc
T= 273,16 + tc
dengan:
T = suhu mutlak, dalam kelvin (K)
tc = suhu, dalam derajat celsius (derajat C)
1 kandela Standar
Besaran Intensitas cahaya dalam Satuan Internasional memiliki satuan kandela (cd). 1 cd ini memiliki besar yang sama dengan intensitas sebuah sumber cahaya yang dapat memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 × 10 pangkat 12 Hz dan memiliki intensitas pancaran dengan daya seper 683 watt per steradian pada arah tertentu.
1 mol standar
Satuan SI untuk besaran jumlah zat adalah mol. Satu mol setara dengan jumlah zat yang mengandung partikel elementer yaitu sebanyak jumlah atom di dalam 1,2 x 10 pangkat -2 kg karbon-12. Partikel elementer merupakan unsur fundamental yang membentuk bahan atau materi di alam semesta. Partikel ini dapat berupa atom, molekul, elektron, dan lain-lain.
Layar laptop di rumah berukuran 10 inci. Truk itu mengangkut 60000 kwintal mobil. Inci dan kwintal merupakan contoh satuan tidak standar masing-masing untuk besaran panjang dan besaran massa. Satuan tidak standar seperti ini perlu dikonversi ke satuan standar sehingga satuannya konsisten. Konversi satuan ini dilakukan dengan menyisipkan faktor konversi yang cocok yang membuat satuan lain ditiadakan,kecuali satuan yang kita kehendaki. Faktor konversi merupakan perbandingan dua satuan besaran sehingga sama dengan satu. Berikut ini beberapa contoh konversi satuan untuk besaran panjang, massa, dan waktu.
Panjang
1 inci = 2,54 cm
1 sentimeter (cm) = 0,394 inci
1 meter (m) = 3,28 feet atau kaki
1 kilometer (km) = 0,621 mil
1 yard (yd) = 3 ft
1 angstrom ()=10-10 m
1 tahun cahaya (ly) = 9,46 1015 m
1 parsec = 3,09 1016 m
1 fermi = 10 pangkat -15 m
Massa
1 satuan massa atom (sma) = 1,6605 x 10 pangkat -27 kg
1 kilogram (kg) = 10 pangkat 3 gram
1 g = 2,205 lb
1 slug = 14,59 kg
1 ton = 1.000 kg
Waktu
1 menit = 60 s
1 jam = 3.600 s
1 hari = 8,64 x 10 pangkat 4 s
1 tahun = 3,1536 x 10 pangkat 7 s
0 Response to "Besaran dan Satuan: Fisika Kelas X"
Post a Comment