BESARAN DAN SATUAN
* Besaran
Pokok Dalam Fisika.
Dalam sistem Internasional ( SI )
terdapat : 7 buah besaran dasar berdimensi dan 2 buah buah tambahan yang tidak
berdimensi.
BESARAN DASAR
|
SATUAN SI
|
||
Nama
|
Lambang
|
Lambang
Dimensi
|
|
1.
Panjang
|
Meter
|
m
|
L
|
2.
Massa
|
Kilogram
|
kg
|
M
|
3.
waktu
|
Sekon
|
s
|
T
|
4.
Arus listrik
|
Ampere
|
A
|
I
|
5.
Suhu termodinamika
|
Kelvin
|
K
|
q
|
6.
Jumlah zat
|
Mol
|
mol
|
N
|
7.
Intensitas cahaya
|
Kandela
|
cd
|
J
|
BESARAN TAMBAHAN
|
SATUAN SI
|
|
1.
Sudut datar
|
radian
|
rad
|
2.
Sudut ruang
|
steradian
|
sr
|
BESARAN TURUNAN
|
SATUAN SI
|
|
1.
Energi
|
Joule
|
J
|
2.
Gaya
|
newton
|
N
|
3.
Daya
|
Watt
|
W
|
4.
Tekanan
|
pascal
|
Pa
|
5.
Frekuensi
|
Hertz
|
Hz
|
6.
Beda Potensial
|
Volt
|
V
|
7.
Muatan listrik
|
coulomb
|
C
|
8.
Fluks magnit
|
weber
|
Wb
|
9.
Tahanan listrik
|
Farad
|
F
|
10. Induksi
magnetik
|
Tesla
|
T
|
11. Induktansi
|
Henry
|
Hb
|
12. Fluks
cahaya
|
lumen
|
Lm
|
13. Kuat
penerangan
|
Lux
|
Lx
|
Sistem dinamis :
Sistem Satuan
|
Dinamis Besar
|
Dinamis Kecil
|
1.
Panjang
|
meter
|
cm
|
2.
Massa
|
kg
|
gr
|
3.
Waktu
|
sec
|
sec
|
4.
Gaya
|
newton
|
dyne
|
5.
Usaha
|
N.m
= joule
|
dyne.cm
= erg
|
6.
Daya
|
joule/sec
|
erg/sec
|
Sistem dinamis besar biasa kita
sebut “M K S” atau “sistem praktis” atau “sistem Giorgie”
Sistem dinamis kecil biasa kita
sebut “C G S” atau “sistem Gauss”.
SISTEM
SATUAN INGGRIS ( BRITISH SYSTEM )
Sistem Satuan
|
British
|
1.
Panjang
|
foot
( kaki )
|
2.
Massa
|
slug
|
3.
Waktu
|
sec
|
4.
Gaya
|
pound
( lb )
|
5.
Usaha
|
ft.lb
|
6.
Daya
|
ft.lb/sec
|
* Awalan
Yang Digunakan Dalam S.I.
AWALAN
|
SIMBOL
|
FAKTOR
|
Kilo
|
K
|
10
3
|
Mega
|
M
|
10
6
|
Giga
|
G
|
10
9
|
Tera
|
T
|
10
12
|
milli
|
m
|
10
-3
|
mikro
|
m
|
10
-6
|
nano
|
n
|
10
-9
|
piko
|
p
|
10
-12
|
femto
|
f
|
10
-15
|
atto
|
a
|
10
-18
|
·
Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua
besaran yang dinyatakan dalam massa, panjang dan waktu.
contoh : -
Dimensi gaya : M L T-2
- Dimensi percepatan : L T-2
Catatan :
Semua besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok (
Dimensi Primer ) yaitu panjang, massa dan waktu.
Kegunaan dimensi :
Untuk Checking
persamaan-persamaan fisika, dimana dalam setiap persamaan dimensi ruas kiri
harus sama dengan dimensi ruas kanan.
Contoh :
1.
P = F . V
daya = gaya x kecepatan.
M L2 T-3 = ( M L T-2 )
( L T-1 )
M L-2 T-3 = M L2 T-3
2.
F = m . a
gaya = massa x
percepatan
M L T-2
= ( M ) ( L T-2 )
M L T-2
= M L T-2
Besaran Vektor dan Besaran Skalar
Besaran Skalar adalah besaran
yang hanya menyatakan besarnya saja, sedangkan
Besaran Vektor adalah besaran yang menyatakan besar dan juga arah.
Pengertian pengukuran
Pengukuran merupakan
kegiatan sederhana, tetapi sangat penting dalam kehidupan kita. Pengukuran
merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran lain sejenis yang
dipergunakan sebagai satuannya. Misalnya, Anda mengukur panjang buku dengan mistar,
artinya Anda membandingkan panjang buku tersebut dengan satuan-satuan panjang
yang ada di mistar, yaitu milimeter atau centimeter, sehingga diperoleh hasil
pengukuran, panjang buku adalah 210 mm atau 21 cm. Fisika merupakan ilmu yang
memahami segala sesuatu tentang gejala alam melalui pengamatan atau observasi
dan memperoleh kebenarannya secara empiris melalui panca indera. Karena itu,
pengukuran merupakan bagian yang sangat penting dalam proses membangun
konsep-konsep fisika.
Ada dua hal yang perlu
diperhatikan dalam kegiatan pengukuran, pertama masalah ketelitian (presisi)
dan kedua masalah ketepatan (akurasi).Presisi menyatakan derajat kepastian
hasil suatu pengukuran, sedangkan akurasi menunjukkan seberapa tepat hasil
pengukuran mendekati nilai yang sebenarnya.Presisi bergantung pada alat yang
digunakan untuk melakukan pengukuran.Umumnya, semakin kecil pembagian skala
suatu alat semakin presisi hasil pengukuran alat tersebut.
Mistar umumnya memiliki
skala terkecil 1 mm, sedangkan jangka sorong mencapai 0,1 mm atau 0,05 mm, maka
pengukuran menggunakan jangka sorong akan memberikan hasil yang lebih presisi
dibandingkan menggunakan mistar. Meskipun memungkinkan untuk mengupayakan
kepresisian pengukuran dengan memilih alat ukur tertentu, tetapi tidak mungkin
menghasilkan pengukuran yang tepat (akurasi) secara mutlak. Keakurasian
pengukuran harus dicek dengan cara membandingkan terhadap nilai standard yang
ditetapkan. Keakurasian alat ukur juga harus dicek secara periodik dengan
metode the two-point calibration.Pertama, apakah alat ukur sudah
menunjuk nol sebelum digunakan?Kedua, apakah alat ukur memberikan pembacaan
ukuran yang benar ketika digunakan untuk mengukur sesuatu yang standar?
A. Sumber-sumber ketidakpastian dalam pengukuran
Mengukur selalu menimbulkan ketidakpastian. Artinya,
tidak ada jaminan bahwa pengukuran ulang akan memberikan hasil yang tepat sama.
Ada tiga sumber utama yang menimbulkan ketidakpastian pengukuran, yaitu:
1. Ketidakpastian Sistematik
Ketidakpastian
sistematik bersumber dari alat ukur yang digunakan atau kondisi yang menyertai
saat pengukuran. Bila sumber ketidakpastian adalah alat ukur, maka setiap alat
ukur tersebut digunakan akan memproduksi ketidakpastian yang sama. Yang
termasuk ketidakpastian sistematik antara lain:
• Ketidakpastian
Alat
Ketidakpastian ini
muncul akibat kalibrasi skala penunjukkan angka pada alat tidak tepat, sehingga
pembacaan skala menjadi tidak sesuai dengan yang sebenarnya. Misalnya, kuat
arus listrik yang melewati suatu beban sebenarnya 1,0 A, tetapi bila diukur
menggunakan suatu
Ampermeter tertentu selalu terbaca 1,2 A. Karena
selalu ada penyimpangan yang sama, maka dikatakan bahwa Ampermeter itu
memberikan ketidakpastian sistematik sebesar 0,2 A.Untuk mengatasi
ketidakpastian tersebut, alat harus di kalibrasi setiap akan dipergunakan.
• Kesalahan
Nol
Ketidaktepatan
penunjukan alat pada skala nol juga melahirkan ketidakpastian sistematik.Hal
ini sering terjadi, tetapi juga sering terabaikan.Sebagian besar alat umumnya
sudah dilengkapi dengan sekrup pengatur/pengenol.Bila sudah diatur maksimal
tetap tidak tepat pada skala nol, maka untuk mengatasinya
harus diperhitungkan selisih kesalahan tersebut setiap kali melakukan pembacaan
skala.
• Waktu
Respon Yang Tidak Tepat
Ketidakpastian
pengukuran ini muncul akibat dari waktu pengukuran (pengambilan data) tidak
bersamaan dengan saat munculnya data yang seharusnya diukur, sehingga data yang
diperoleh bukan data yang sebenarnya.Misalnya, kita ingin mengukur periode
getar suatu beban yang digantungkan pada pegas dengan menggunakan stopwatch.Selang
waktu yang diukur sering tidak tepat karena pengukur terlalu cepat atau
terlambat menekan tombol stopwatch saat kejadian berlangsung.
• Kondisi
Yang Tidak Sesuai
Ketidakpastian
pengukuran ini muncul karena kondisi alat ukur dipengaruhi oleh kejadian yang
hendak diukur. Misalkan mengukur panjang kawat baja pada suhu tinggi
menggunakan mistar logam. Hasil yang diperoleh tentu bukan nilai yang
sebenarnya karena panas mempengaruhi objek yang diukur maupun alat pengukurnya.
2. Ketidakpastian Random (Acak)
Ketidakpastian random
umumnya bersumber dari gejala yang tidak mungkin dikendalikan secara pasti atau
tidak dapat diatasi secara tuntas.Gejala tersebut umumnya merupakan perubahan
yang sangat cepat dan acak hingga pengaturan atau pengontrolannya di luar
kemampuan kita.
3. Ketidakpastian Pengamatan
Ketidakpastian
pengamatan merupakan ketidakpastian pengukuran yang bersumber dari
kekurangterampilan manusia saat melakukan kegiatan pengukuran. Misalnya: metode
pembacaan skala tidak tegak lurus (paralaks), salah dalam membaca skala, dan
pengaturan atau pengesetan alat ukur yang kurang tepat.
Seiring kemajuan
teknologi, alat ukur dirancang semakincanggih dan kompleks, sehingga banyak hal yang harus diatur sebelum alat tersebut
digunakan. Bila yang mengoperasikan tidak terampil, semakin banyak yang harus
diatur semakin besar kemungkinan untuk melakukan kesalahan sehingga memproduksi
ketidakpastian yang besar pula.
Besarnya ketidakpastian
berpotensi menghasilkan produk yang tidak berkualitas, sehingga harus selalu
diusahakan untuk memperkecil nilainya, di antaranya dengan kalibrasi,
menghindari gangguan luar, dan hati-hati dalam melakukan pengukuran.
Macam Alat Ukur
Alat Ukur Panjang dan Ketelitiannya
Alat ukur panjang yang
banyak digunakan dalam kehidupan sehari- hari adalah mistar. Skala terkecil
dari mistar adalah 1 mm (0,1 cm) dan ketelitiannya setengah skala terkecil 0, 5
mm (0,05 cm).
Alat ukur panjang yang
paling teliti adalah mikrometer sekrup yang memiliki ketelitian 0,001 mm,
biasanya digunakan oleh parateknisi mesin, terutama pada saat penggantian
komponen mesin yang mengalami keausan.
Alat Ukur Massa
Dalam kehidupan
sehari-hari, massa sering diartikan sebagai berat, tetapi dalam tinjauan fisika
kedua besaran tersebut berbeda. Massa tidak dipengaruhi gravitasi, sedangkan
berat dipengaruhi oleh gravitasi. Seorang astronot ketika berada di Bulan
beratnya berkurang, karena gravitasi Bulan lebih kecil dibanding gravitasi
Bumi, tetapi massanya tetap sama dengan di Bumi. Bila satuan SI untuk massa
adalah kilogram (kg), satuan SI untuk berat adalah newton (N). Massa diukur
dengan neraca lengan, berat diukur dengan neraca pegas.Neraca lengan dan neraca
pegas termasuk jenis neraca mekanik. Sekarang, sudah banyak digunakan jenis
neraca lain yang lebih teliti, yaitu neraca elektronik. Selain kilogram (kg),
massa benda juga dinyatakan dalam satuan-satuan lain, misalnya: gram (g),
miligram (mg), dan ons untuk massa-massa yang kecil; ton (t) dan kuintal (kw)
untuk massa yang besar. 1 ton = 10 kuintal = 1.000 kg 1 kg = 1.000 g = 10 ons
Alat
Ukur Waktu
Waktu adalah selang antara dua kejadian/peristiwa.
Misalnya, waktu siang adalah sejak matahari terbit hingga matahari tenggelam,
waktu hidup adalah sejak dilahirkan hingga
meninggal.
Untuk peristiwa-peristiwa yang selang terjadinya cukup lama, waktu dinyatakan
dalam satuan-satuan yang lebih besar, misalnya: menit, jam, hari, bulan, tahun,
abad dan lain-lain. Sedangkan, untuk kejadian-kejadian yang cepat sekali bisa
digunakan satuan milisekon (ms) dan mikrosekon (μs). Untuk keperluan sehari-hari, telah dibuat alat-alat
pengukur waktu, misalnya stopwatch dan jam tangan seperti terlihat pada
gambar
Angka penting
Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran
disebut Angka Penting, terdiri atas angka-angka pasti dan angka angka
terakhir yang ditaksir (angka taksiran).
Aturan penulisan/penyajian angka penting dalam
pengukuran:
1.
Semua angka yang bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 72,753 (5 angka penting).
2.
Semua angka nol yang terletak di antara angka-angka
bukan nol adalah angka penting. Contoh: 9000,1009 (9 angka penting).
3.
Semua angka nol yang terletak di belakang angka bukan
nol yang terakhir, tetapi terletak di depan tanda desimal adalah angka penting.
Contoh: 3,0000 (5 angka penting).
4.
Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol
yang terakhir dan di belakang tanda desimal adalah angka penting. Contoh:
67,50000 (7 angka penting).
5.
Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol
yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah angka tidak penting.
Contoh: 4700000 (2 angka penting).
6.
Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang
pertama adalah angka tidak penting. Contoh: 0,0000789 (3 angka penting).
Ketentuan - Ketentuan Pada Operasi Angka Penting :
1.
Hasil operasi penjumlahan dan pengurangan dengan
angka-angka penting hanya boleh terdapat SATU ANGKA TAKSIRAN saja.
Contoh : 2,34 angka 4 taksiran
0,345 + angka
5 taksiran
2,685 angka 8 dan 5 ( dua angka terakhir ) taksiran.
maka ditulis :
2,69
( Untuk
penambahan/pengurangan perhatikan angka dibelakang koma yang paling sedikit).
13,46 angka 6 taksiran
2,2347 - angka 7 taksiran
11,2253 angka 2, 5 dan 3 ( tiga
angka terakhir ) taksiran
maka dituli :
11,23
2.
Angka penting pada hasil perkalian dan pembagian, sama
banyaknya dengan angka penting yang paling sedikit.
Contoh : 8,141 ( empat angka penting )
0,22 x
( dua angka penting )
1,79102
Penulisannya :
1,79102 ditulis 1,8 ( dua angka penting )
1,432 (
empat angka penting )
2,68 : ( tiga angka penting )
0,53432
Penulisannya :
0,53432 di tulis 0,534 ( tiga angka penting )
3.
Untuk angka 5 atau lebih dibulatkan ke atas, sedangkan
angka kurang dari 5 dihilangkan.
NOTASI ILMIAH = BENTUK BAKU.
Untuk
mempermudah penulisan bilangan-bilangan yang besar dan kecil digunakan Notasi
Ilmiah atau Cara Baku.
p . 10 n
dimana :
1, p,
10 ( angka-angka penting )
10n disebut orde
n bilangan bulat positif atau negatif
contoh : - Massa bumi = 5,98 . 10 24 kg
