Besaran dan Satuan
Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dalam nilai dan satuan. Satuan adalah suatu ketetapan yang menujukkan ukuran suatu besaran.
A. Besaran Pokok dan Turunan
Besaran terbagi ke dalam dua bagian yakni Pokok dan Turunan.
Besaran Pokok adalah besaran yang nilai dan satuannya disepakati bersama secara internasional sebagai dasar dari penuruanan besaran lain. Terdapat 7 besaran pokok yakni
| Besaran | Satuan |
|---|---|
| Panjang (l) | Meter (m) |
| Massa (m) | Kilogram (Kg) |
| Waktu (t) | Detik (s) |
| Kuat Arus Listrik (I) | Ampere (A) |
| Suhu (T) | Kelvin (K) |
| Intensitas Cahaya (θ) | Candela (Cd) |
| Jumlah Zat (n) | mol (mol) |
Besaran Turunan adalah besaran lain selain besaran pokok. Pada umumnya besaran ini diturunkan dari besaran pokok. Terdapat banyak besaran pokok, beberapa diantaranya sebagai berikut :
| Besaran | Satuan |
|---|---|
| Luas (A) | m2 |
| Kecepatan (v) | m/s |
| Gaya (w) | kg.m/s2 (N) |
| Usaha (W) | kg.m2/s2 (J) |
| Tekanan (p) | kg/ms2 (Pa) |
| Frekuensi (f) | Hz |
| Daya (P) | kg.m2/s3 (watt) |
Sedangkan besaran berdasarkan arah terdiri dari:
- Besaran skalar, besaran yang tak punya arah. Contoh: massa (m), panjang (L), waktu (t), kelajuan (v), massa jenis (ρ).
- Besaran vektor, besaran yang punya arah. Contoh: gaya (F), percepatan (a), kecepatan (v), momentum (p).
DIMENSI BESARAN
Dimensi besaran adalah cara suatu besaran tersusun atas besaran pokok.
Dimensi besaran dapat digunakan untuk:
1. Membuktikan kesetaraan dua besaran
Contoh:
Buktikan bahwa besaran momentum dan impuls adalah besaran yang setara!
P = m.v I = F.t
P = M.L.T^-1 I = M.L.T^-2.T = M.L.T^-1
kedua besaran tersebut setara.
2. Membuktikan kebenaran suatu persamaan atau rumus
Contoh:
Buktikan bahwa rumus λ = v.t bernilai benar!
λ = v.t
L = L.T^-1.T
L = L
berarti rumus tersebut benar.
PENGUKURAN
Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran lain. Beberapa perbandingan internasional pada
besaran pokok per satuannya:
- Panjang, satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam vakum, dalam selang waktu 1/299.792.458 s.
- Massa, satu kilogram didefinisikan sebagai massa liter air murni bersuhu 4°C.
- Waktu, satu detik didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
- Kuat arus listrik, satu Ampere didefinisikan sebagai kuat arus yang dialirkan melalui dua buah kawat yang sejajar dan diletakkan pada jarak pisah 1 m dalam vakum, menghasilkan gaya 2 x 10-7 N tiap meter kawat.
- Suhu, atu Kelvin didefinisikan sebagai 1/273.16 kali suhu termodinamika titik tripel air.
- Intensitas cahaya, satu candela didefinisikan sebagai intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 x 1012 Hz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 W/Sr.
- Jumlah zat, satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung zat elementer sebanyak atom yang terdapat pada 0.012 kg karbon-12.
KESALAHAN DALAM PENGUKURAN
Meskipun telah memiliki definisi, pengukuran masih memiliki kesalahan atau ketidakpastian dalam pengukurannya.
Kesalahan pengukuran sistematis diakibatkan:
- Keterbatasan ketelitian alat ukur.
- Kesalahan pengaturan/kalibrasi alat ukur.
- Kesalahan sudut pandang (paralaks) saat membaca alat ukur.
- Kesalahan akibat penyederhanaan nilai/sistem.
- Pengukuran tunggal sehingga tidak akurat.
Oleh karena itu, kesalahan relatif atau batas suatu toleransi pengukuran harus selalu dicantumkan dalam hasil pengukuran. Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan terhadap suatu besaran sebanyak satu kali saja.
Nilai kesalahan pengukuran tunggal antara lain:
a. Kesalahan mutlak
b. Kesalahan relatif
dengan persentase kesalahan relatif,
Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan terhadap suatu besaran secara berulang untuk mendapatkan akurasi.
Baca Juga Rangkuman Materi Kinematika Gerak Lurus
Nilai kesalahan pengukuran berulang antara lain:
a. Kesalahan Mutlak
b. Kesalahan Relatif
dengan persentase kesalahan relatif,
dengan penulisan akhir hasil pengukuran:
