Satuan, Besaran dan pengukuran

A. Pendahuluan

Dalam fisika, yang terpenting adalah pengukuran yakni dalam proses mengamati fenomena alam bagaimana hal tersebut terjadi pasti memerlukan pengukuran. Dan itu merupakan alasan kenapa fisika disebut ilmu ukur. Seperti halnya Newton yang mengamati kenapa buah apel bias jatuh dari pohon. Hal tersebut menimbulkan pertanyaan, kemudian mengamati pola dan prinsip yang timbul pada proses jatuhnya apel. Sehingga bisa mencetuskan Hukum Newton.

B. Satuan dalam pengukuran

Pengukuran yang telah dilakukan menghasilkan suatu bilangan, dan setiap bilangan yang digunakan untuk mendeskripsikan sebuah fenomena fisis secara kuantitatif dinamakan besaran fisika. Contoh besaran seperti berat, tinggi, waktu. Ketika kita mengukur suatu besaran, hasil yang kita peroleh akan dibandingkan dengan hasil acuan standart. Misalnya jika andi mengukur tinggi badan, dan hasilnya 132 cm artinya bahwa tinggi badan andi adalah 132 kali panjang suatu batang centimeteran (batang sebagai acuan standar). Standart itu didefinisikan sebagai satuan besaran. Penulisan satuan harus sesuai dengan besaran yang dipakai misalnya satuan panjang adala meter, satuan waktu adalah sekon.

C. Besaran Sistem

Ada tiga sistem dalam besaran:

1. sistem CGS yakni berupa besaran panjang dalam cm, berat dalm gram dan, waktu dalam sekon.

2. sistem MKS yakni berupa besaran panjang dalam meter, berat dalam kg dan, waktu dalam sekon.

3. sistem FPS (sistem british) yakni berupa besaran panjang dalam foot, berat dalam pound dan, waktu dalam sekon.

D. Sistem Internasional (SI)

Sistem ineternasional digunakan berdasarkan kesepakatan para ilmuwan dan insinyur yang dulunya dinamakan sistem metric kemudian pada tahun 1960 menjadi sistem inetrnasional. Berdasarkan satuannyabesaran dibagi menjadi 2 kelompok, besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang digunakan sebagai dasar untuk menentukan besaran yang lainnya.

a. Besaran pokok:

Besaran Satuan

1. Panjang Meter (m)

2. Massa Kilogram (kg)

3. Waktu Sekon (s)

4. Suhu Kelvin (K)

5. Kuat Arus Ampere (A)

6. Jumlah zat Mole

7. Intensitas cahaya Candela (cd)

Definisi dari setiap besaran pokok:

Meter (m): didefinisikan dengan menggunakan panjang gelombang dari cahaya ingga-merah ang diemisikan oleh atom - atom kripton (⁸⁶Kr) dalam suatu tabung lucutan cahaya.Pada november 1983 standar panjang berubah lagi secara lebih radikal. laju rambat cahaya dalam ruang hampa didefinisikan dengan tepat sebagai 299.792.458 m/s. meter didefinisikan ulang supaa konsisten dengan bilangan ini dan dengan definisi sekon diatas. sehingga definisi meter adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa dalam 1/299.792.468 sekon.cara ini memberikan standar panjang yang jauh lebih teliti dan lebih akurat dari pada didasarkan pada gelombang cahaya.

Massa (Kg) : Didefinisikan sebagai massa suatu tabung yang terbuat dari paduan platinum iridium (alloyh). Tabung tersebut disimpan di Internasional Bureau and measures disevres, dekat Paris. suatu standar atomik dari massa akan membuatnya lebih mendasar lagi, tetapi hingga sekarang para ilmuwan belim dapat mengukur massa dalam skala atomik dengan akurasi seperti dalam skala makroskopik.

Waktu (s) : Pada Tahun 1889 sampai tahun 1967, satuan waktu didefinisikan sebagai satu fraksi tertentu dari rata -rata lamana siang hari (yaitu saat matahari bersinar), waktu rata -rata antara kedatangan bertueut -turut pada titik tertinggi dilangit. Standatr yang sekarang digunakan dibuat tahun 1967, jauh lebih teliti. Standar itu berdasarkan pada jam atomik yang menggunakan beda energi antara dua tingkat energi terendah pada atom cesium. Ketika ditembaki dengan gelombang mikro pada frekuensi yang tepat, atom cesium mengalami transisi dari salah satu dari kedua tingkat energi ini ketingkat yang satunya. satu sekon didefinikan sebagai waktu yang diperlukan untuk melakukan 9.192.631.770 siklus dari radiasi ini.

Suhu (K): didefinisikan sebagai 1/273,16 dengan temperatur pada keadaan triple point pada air. Yang dimaksud triple point adalah kombinasi unik antara suhu dan tekanan dimana padatan air (es), cairan air, uap air semuanya terwujud. Ini terjadi pada suhu 0,01⁰C dan tekanan uap air 610 Pa. Suhu titik triple didefinisikan sebagai nilai T_triple=273,16 K setara dengan 0,01⁰C. Sehingga skala kelvin disebut skala suhu mutlak.

Kuat Arus (A): didefinisikan sebagai bahwa arus konstan yang ketika mengalir melalui dua plat sejajar, lurus, seperti luas penampang pada konduktor yang dapat diabaikan diselenggarakan terpisah 1 meter dalam vakum, menghasilkan gaya = 2x10^-7 N / m antara mereka.

Jumlah Zat (mole): didefinisikan sebagai keseluruhan jumlah subtansi yang terkandung dalam jumlah unit dasar karena terdapat unsur atom sebesar 0.012 kg pada atom C-12.

Intensitas Cahayha (Cd): didefinisikan sebagai intensitas cahaya dalam (garis tegak lurus) arah daerah 1/600.000 sq.meter benda hitam disimpan pada suhu beku platina (1.773⁰C) di bawah tekanan dari 101.325 N / sq . meter.

Besaran Tambahan:

Besaran Satuan

Sudut Bidang datang Radian (rad)

Sudut Ruang Steradian (Sr)

Definisi :

Radian : didefinisikan sebagai satu-satunya besaran sudut pusat sebuah lingkaran dengan busur yang sama sepanjang jari-jari lingkaran.

Steradian : didefinisikan sebagai sudut subtanded padat di pusat bola dengan permukaan dengan bidang aits adalah persamaan dengan kuadrat jari-jari bola.

b. Besaran Turunan

Sebenarna sangat banyak besaran turunan itu. Namun disini kami hanya menyebutkan beberapa contoh saja untuk ang selain tercantum dibawah ini silahkan anda mencari sendiri.

Tabel 1.1 Contoh Besaran Tururnan

No	Besaran	Lambang	Satuan
1	Luas	A	m2
2	Kecepatan	V	m/s
3	Percepatan	A	m/s2
4	Gaya	F	N (Kg m/s2 )
5	Usaha	W	Joule (Kg m2/s2)
6	Tekanan	P	N/m2
7	Volume	V	m3
8	Massa Jenis	ρ	Kg/ m3
9	Fluks magnet	φ	Weber (Wb)
10	Muatan Listrik	Q	Coulomb (C)

E. Konversi Penting dalam Satuan

Berikut ini adalah konversi yang sering digunakan :

Giga 10⁹

Mega 10⁶

Kilo 10³

Milli 10^-3

Mikro 10^-6

Nano 10^-9

Piko 10^-12

Femto 10^-15

Atto 10^-18

F. Dimensi

Dimensi adalah tanda yang menyatakan cara suatu besaran menyatakan besaran –besaran pokoknya. Pada besaran pokok ada tujuh besaran yang berdimensi dan dua besaran lainna tidak berdimensi. Penulisannya dinyatakan dengan lambang huruf tertentu. Berikut ini adalah besaran pokok dan dimensinya

Tabel 1.2 Besaran Pokok dengan Dimensianya

No	Besaran	Satuan	Dimensi
1	Panjang	Meter	[L]
2	Massa	Kilogram	[M]
3	Waktu	Sekon	[T]
4	Suhu	Kelvin	[θ]
5	Intensitas Cahaya	Candela	[J]
6	Jumlah Zat	Mole	[N]
7	Kuat Arusn Listrik	Ampere	[I]
8	Sudut Bidang Datar	Radian	-
9	Sudut Ruang	Steradian	-