Besaran pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih
dulu. Tujuh besaran pokok dalam sistem satuan SI adalah :
Panjang (meter)
Massa (kilogram)
Waktu (sekon)
Kuat arus listrik (ampere)
Suhu (kelvin)
Intensitas cahaya (candela)
Jumlah zat (mol)
Satuan-satuan seperti meter, kilogram, dan sekon tersebut sudah
didefinisikan terlebih dahulu. Bagaimanakah definisi satuan-satuan dari
besaran pokok tersebut? Pada penjelasan berikut akan dipaparkan definisi
dari tiga besaran pokok yaitu panjang, massa, dan waktu, sementara satuan
besaran-besaran lain akan kita bahas ketika kita membahas pokok bahasan
yang bersangkutan dengan besaran pokok tersebut.
Panjang
Standar satuan untuk panjang dalam SI adalah meter. Sistem satuan yang
didasarkan pada meter sebagai standar pengukuran dinamakan sistem
metrik. Pada awalnya, meter didefinisikan sebagai sepersepuluh juta jarak
antara katulistiwa dan kutub utara bumi diukur melalui meridian yang
melewati kota Paris. Sebagai meter standar, dibuatlah sebuah batang logam
platinum-iridium yang kedua ujungnya terdapat masing-masing goresan,
dimana jarak antara kedua goresan tersebut sama dengan 1 meter.
Pada tahun 1960, meter standar didefinisikan ulang sebagai 1.650.763,73
kali panjang gelombang dalam ruang hampa dari garis spektrum warna
jingga-merah atom krypton-86. Pendefinisian ulang ini dilakukan untuk
meningkatkan kemudahan meter standar untuk dibuat tiruannya, disamping
untuk menambah keakuratannya. Namun demikian, definisi ulang inipun tidak
bertahan lama, hanya sekitar 23 tahun. Pada tahun 1983, satu meter
didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam vakum selama
1/299.792.458 sekon. Dengan definisi terakhir ini, lengkaplah meter sebagai
satuan standar memenuhi syarat-syarat satuan standar yang disebutkan di depan.
Massa
Massa sebuah benda merupakan banyaknya zat yang terkandung di dalam
sebuah benda tersebut. Satuan massa di dalam sistem satuan SI adalah
kilogram. Sebagai standar untuk kilogram ini, dibuatlah kilogram standar,
yaitu sebuah silinder logam yang terbuat dari platina-iridium, yang sekarang
ini disimpan di Sevres, dekat kota Paris. Pada awalnya satu kilogram sama
dengan massa dari 1000 cm³ air murni pada suhu dimana kerapatannya
maksimum, yaitu 4ยบ C. Namun kesalahan terjadi, karena ternyata satu
kilogram yang tepat adalah 1000,028 cm³ air.
Dalam percakapan sehari-hari, kita sering mencampur adukkan pengertian
massa dengan berat, padahal keduanya berbeda. Berat adalah besarnya
gaya yang dialami benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. Untuk
keperluan sehari-hari, pencampuradukan pengertian tersebut tidak menjadi
masalah, namun dalam fisika atau ilmu pengetahuan eksak, definisi massa
dan berat harus benar-benar dibedakan. Massa dan berat memiliki satuan
yang berbeda, massa memiliki satuan kilogram, sedangkan berat memiliki
satuan Newton. Yang menjadi perbedaan utama antara massa dan berat
adalah bahwa massa tak tergantung pada tempat dimana benda berada,
sementara berat tergantung dimana benda berada. Jadi berat berubah-ubah
sesuai dengan tempatnya.
Waktu
Satuan standar untuk waktu adalah sekon, yang awalnya didefinisikan
sebagai 1/86.400 hari matahari. Namun ketika ilmuwan mendapatkan bahwa
hari matahari berkurang sekitar 0,001 sekon setiap satu abad, maka sekon
didefinisikan ulang sebagai 1/86.400 hari matahari di tahun 1900. Pada tahun
1967, sekon didefinisikan kembali sebagai selang waktu dari 9.192.631.770
osilasi dari radiasi yang dihasilkan oleh transisi dalam atom cesium-133. Alat
ukur waktu yang menggunakan atom cesium adalah jam atom cesium, yang
memiliki ketelitian yang sangat tinggi, yaitu selama 3000 tahun hanya
memiliki kesalahan 1 sekon.
Besaran turunan.
Sebagian besar besaran yang kita gunakan dalam fisika dan ilmu-ilmu
terapannya (termasuk mekanika fluida dan kemudian hidrolik, lalu alat berat)
mempunyai satuan-satuan yang merupakan kombinasi dari satuan-satuan
besaran pokok. Besaran-besaran yang demikian, yang satuannya ditentukan
berdasarkan satuan-satuan besaran pokok, disebut besaran turunan.
Contoh
dari besaran turunan ini adalah luas suatu daerah persegi. Luas sama
dengan panjang kali lebar, dimana panjang dan lebar keduanya merupakan
satuan panjang. Jadi luas merupakan besaran turunan yang diperoleh dari
perkalian besaran panjang dengan besaran panjang. Contoh : lainnya :
kelajuan (jarak dibagi waktu), tekanan (gaya dibagi luas), volume balok
(panjang x lebar x tinggi), debit (volume dibagi waktu). Kita tahu bahwa
kelajuan adalah jarak (besaran panjang) dibagi waktu. Jadi kelajuan
merupakan besaran turunan yang diperoleh dengan cara membagi besaran
panjang dengan besaran waktu.
Bagaimanakah satuan dari besaran-besaran turunan tersebut ? Sudah jelas
bahwa satuan-satuan untuk besaran turunan sesuai dengan bagaimana
besaran turunan itu didapatkan dari kombinasi besaran-besaran pokok.
Karena luas sama dengan perkalian dua besaran panjang, maka satuan luas
sama dengan perkalian dua satuan panjang, yaitu meter x meter = meter
persegi = m². Satuan untuk kelajuan adalah satuan panjang dibagi satuan
waktu, yaitu meter per sekon = m/s. Jelas disini bahwa bahwa satuan-satuan
besaran turunan menggambarkan besaran turunan yang diikutinya. Satuan
kelajuan adalah m/s, berarti kelajuan sama dengan panjang (jarak) dibagi
waktu. Satuan untuk volume balok adalah m³, berarti volume adalah panjang
kali panjang kali panjang. Massa jenis memiliki satuan kg/m³, berarti massa
jenis adalah massa dibagi volume.
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih
dulu. Tujuh besaran pokok dalam sistem satuan SI adalah :
Panjang (meter)
Massa (kilogram)
Waktu (sekon)
Kuat arus listrik (ampere)
Suhu (kelvin)
Intensitas cahaya (candela)
Jumlah zat (mol)
Satuan-satuan seperti meter, kilogram, dan sekon tersebut sudah
didefinisikan terlebih dahulu. Bagaimanakah definisi satuan-satuan dari
besaran pokok tersebut? Pada penjelasan berikut akan dipaparkan definisi
dari tiga besaran pokok yaitu panjang, massa, dan waktu, sementara satuan
besaran-besaran lain akan kita bahas ketika kita membahas pokok bahasan
yang bersangkutan dengan besaran pokok tersebut.
Panjang
Standar satuan untuk panjang dalam SI adalah meter. Sistem satuan yang
didasarkan pada meter sebagai standar pengukuran dinamakan sistem
metrik. Pada awalnya, meter didefinisikan sebagai sepersepuluh juta jarak
antara katulistiwa dan kutub utara bumi diukur melalui meridian yang
melewati kota Paris. Sebagai meter standar, dibuatlah sebuah batang logam
platinum-iridium yang kedua ujungnya terdapat masing-masing goresan,
dimana jarak antara kedua goresan tersebut sama dengan 1 meter.
Pada tahun 1960, meter standar didefinisikan ulang sebagai 1.650.763,73
kali panjang gelombang dalam ruang hampa dari garis spektrum warna
jingga-merah atom krypton-86. Pendefinisian ulang ini dilakukan untuk
meningkatkan kemudahan meter standar untuk dibuat tiruannya, disamping
untuk menambah keakuratannya. Namun demikian, definisi ulang inipun tidak
bertahan lama, hanya sekitar 23 tahun. Pada tahun 1983, satu meter
didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam vakum selama
1/299.792.458 sekon. Dengan definisi terakhir ini, lengkaplah meter sebagai
satuan standar memenuhi syarat-syarat satuan standar yang disebutkan di depan.
Massa
Massa sebuah benda merupakan banyaknya zat yang terkandung di dalam
sebuah benda tersebut. Satuan massa di dalam sistem satuan SI adalah
kilogram. Sebagai standar untuk kilogram ini, dibuatlah kilogram standar,
yaitu sebuah silinder logam yang terbuat dari platina-iridium, yang sekarang
ini disimpan di Sevres, dekat kota Paris. Pada awalnya satu kilogram sama
dengan massa dari 1000 cm³ air murni pada suhu dimana kerapatannya
maksimum, yaitu 4ยบ C. Namun kesalahan terjadi, karena ternyata satu
kilogram yang tepat adalah 1000,028 cm³ air.
Dalam percakapan sehari-hari, kita sering mencampur adukkan pengertian
massa dengan berat, padahal keduanya berbeda. Berat adalah besarnya
gaya yang dialami benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. Untuk
keperluan sehari-hari, pencampuradukan pengertian tersebut tidak menjadi
masalah, namun dalam fisika atau ilmu pengetahuan eksak, definisi massa
dan berat harus benar-benar dibedakan. Massa dan berat memiliki satuan
yang berbeda, massa memiliki satuan kilogram, sedangkan berat memiliki
satuan Newton. Yang menjadi perbedaan utama antara massa dan berat
adalah bahwa massa tak tergantung pada tempat dimana benda berada,
sementara berat tergantung dimana benda berada. Jadi berat berubah-ubah
sesuai dengan tempatnya.
Waktu
Satuan standar untuk waktu adalah sekon, yang awalnya didefinisikan
sebagai 1/86.400 hari matahari. Namun ketika ilmuwan mendapatkan bahwa
hari matahari berkurang sekitar 0,001 sekon setiap satu abad, maka sekon
didefinisikan ulang sebagai 1/86.400 hari matahari di tahun 1900. Pada tahun
1967, sekon didefinisikan kembali sebagai selang waktu dari 9.192.631.770
osilasi dari radiasi yang dihasilkan oleh transisi dalam atom cesium-133. Alat
ukur waktu yang menggunakan atom cesium adalah jam atom cesium, yang
memiliki ketelitian yang sangat tinggi, yaitu selama 3000 tahun hanya
memiliki kesalahan 1 sekon.
Besaran turunan.
Sebagian besar besaran yang kita gunakan dalam fisika dan ilmu-ilmu
terapannya (termasuk mekanika fluida dan kemudian hidrolik, lalu alat berat)
mempunyai satuan-satuan yang merupakan kombinasi dari satuan-satuan
besaran pokok. Besaran-besaran yang demikian, yang satuannya ditentukan
berdasarkan satuan-satuan besaran pokok, disebut besaran turunan.
Contoh
dari besaran turunan ini adalah luas suatu daerah persegi. Luas sama
dengan panjang kali lebar, dimana panjang dan lebar keduanya merupakan
satuan panjang. Jadi luas merupakan besaran turunan yang diperoleh dari
perkalian besaran panjang dengan besaran panjang. Contoh : lainnya :
kelajuan (jarak dibagi waktu), tekanan (gaya dibagi luas), volume balok
(panjang x lebar x tinggi), debit (volume dibagi waktu). Kita tahu bahwa
kelajuan adalah jarak (besaran panjang) dibagi waktu. Jadi kelajuan
merupakan besaran turunan yang diperoleh dengan cara membagi besaran
panjang dengan besaran waktu.
Bagaimanakah satuan dari besaran-besaran turunan tersebut ? Sudah jelas
bahwa satuan-satuan untuk besaran turunan sesuai dengan bagaimana
besaran turunan itu didapatkan dari kombinasi besaran-besaran pokok.
Karena luas sama dengan perkalian dua besaran panjang, maka satuan luas
sama dengan perkalian dua satuan panjang, yaitu meter x meter = meter
persegi = m². Satuan untuk kelajuan adalah satuan panjang dibagi satuan
waktu, yaitu meter per sekon = m/s. Jelas disini bahwa bahwa satuan-satuan
besaran turunan menggambarkan besaran turunan yang diikutinya. Satuan
kelajuan adalah m/s, berarti kelajuan sama dengan panjang (jarak) dibagi
waktu. Satuan untuk volume balok adalah m³, berarti volume adalah panjang
kali panjang kali panjang. Massa jenis memiliki satuan kg/m³, berarti massa
jenis adalah massa dibagi volume.
