infokemendikbud.com Info Kemendikbud
Selamat datang, sahabat pembaca! Di dunia fisika, terdapat hal yang disebut dengan besaran pokok dan satuan-satuan yang berkaitan dengan besaran tersebut. Besaran pokok adalah besaran fisika yang tidak dapat diuraikan menjadi gabungan besaran lainnya, sedangkan satuan merupakan besaran terstandarisasi yang dipakai untuk menyatakan suatu besaran dalam angka tertentu. Di dalam artikel ini, kita akan membahas jenis-jenis besaran pokok beserta satuan-satuan yang berkaitan dengan besaran tersebut. Simak penjelasan berikut agar kamu lebih memahami dasar-dasar fisika!
Pengertian Besaran Pokok pada Sistem Satuan Internasional (SI)
Besaran pokok adalah besaran fisika yang merupakan ukuran dasar dalam sistem satuan SI. Artinya, tak satu pun dari semua tujuh besaran pokok tersebut dapat diuraikan lebih lanjut lagi ke dalam besaran yang lebih mendasar dari itu.
Ke-7 besaran pokok tersebut adalah massa, panjang, waktu, suhu, arus, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Semua besaran fisika yang ada dapat dihitung dan diukur menggunakan besaran pokok ini dan satuan yang sesuai.
1. Besaran Pokok dan Satuannya
Berikut adalah penjelasan lengkap tentang masing-masing besaran pokok dan satuannya:
a. Massa
Massa adalah besaran fisika yang digunakan untuk mengukur banyaknya materi dari suatu benda dan satuan yang digunakan adalah kilogram (kg). 1 kg setara dengan massa 1 liter air murni pada tekanan laut dan pada suhu 4 derajat Celsius.
b. Panjang
Panjang adalah besaran fisika yang digunakan untuk mengukur jarak antar dua titik dalam ruang dan satuan yang digunakan adalah meter (m). 1 meter sama dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam waktu 1/299.792.458 detik.
c. Waktu
Waktu adalah besaran fisika yang digunakan untuk mengukur durasi dari suatu kejadian, proses, atau peristiwa dan satuan yang digunakan adalah detik (s). 1 detik sama dengan waktu yang diperlukan untuk sebuah getaran pada resonator atom Cesium-133.
d. Suhu
Suhu merupakan besaran fisika yang digunakan untuk mengukur keadaan panas atau dingin suatu benda. Satuan yang digunakan dalam pengukuran suhu adalah kelvin (K). Skala suhu Kelvin adalah skala suhu internasional yang dibuat berdasarkan konstanta Boltzmann. Suhu 0 K sama dengan -273.15 °C pada skala Celsius.
e. Arus
Arus adalah besaran fisika yang digunakan untuk mengukur banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik dan satuan yang digunakan adalah ampere (A). 1 ampere sama dengan muatan 1 coulomb per detik.
f. Jumlah Zat
Jumlah zat adalah besaran fisika yang digunakan untuk mengukur kuantitas materi dalam jumlah mol (mol). Satu mol adalah jumlah zat yang memiliki banyaknya atom sama dengan jumlah atom dalam 12 gram karbon-12.
g. Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya adalah besaran fisika yang digunakan untuk mengukur kekuatan atau daya pancar cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya dan satuan yang digunakan adalah candela (cd). Satu candela adalah intensitas cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber monokromatik pada frekuensi 540 x 1012 Hz dan memiliki intensitas sebesar 1/683 watt per steradian.
Dengan mengenal besaran pokok pada sistem satuan internasional (SI) serta satuan dari masing-masing besaran tersebut, kita dapat mengukur dan menghitung dengan lebih mudah dan akurat. Sebagai ilmuwan, teknisi, atau pengguna satuan SI lainnya, kita harus memahami sepenuhnya satuan besaran pokok ini serta menggunakannya sesuai dengan kebutuhan dan konteks yang ada.
Panjang dan Satuannya
Panjang merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur jarak atau luas suatu benda atau ruang. Satuan dasar panjang pada SI adalah meter (m). Ada beberapa satuan lain yang sering digunakan dalam pengukuran panjang, seperti kilometer (km), sentimeter (cm), dan milimeter (mm). Kilometer digunakan untuk mengukur jarak yang jauh, sentimeter untuk mengukur benda yang kecil, dan milimeter untuk mengukur benda yang lebih kecil lagi.
Massa dan Satuannya
Massa merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur jumlah materi atau isi suatu benda. Satuan dasar massa pada SI adalah kilogram (kg). Ada beberapa satuan lain yang sering digunakan, seperti gram (g) dan miligram (mg). Satuan gram digunakan untuk mengukur benda yang lebih kecil dari kilogram, dan miligram digunakan untuk mengukur benda yang lebih kecil lagi.
Waktu dan Satuannya
Waktu merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur durasi atau lamanya suatu peristiwa. Satuan dasar waktu pada SI adalah detik (s). Ada beberapa satuan lain yang sering digunakan seperti menit (min), jam (h), dan hari (d). Satuan menit digunakan untuk mengukur waktu yang lebih panjang dari detik, jam digunakan untuk mengukur waktu yang lebih panjang lagi, dan hari digunakan untuk mengukur waktu yang lebih panjang dari jam.
Arus Listrik dan Satuannya
Arus listrik merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur banyaknya arus listrik pada suatu lingkungan tertentu. Satuan dasar arus listrik pada SI adalah ampere (A). Ada beberapa satuan lain yang sering digunakan seperti milliampere (mA) dan kiloampere (kA). Satuan milliampere digunakan untuk mengukur arus listrik yang lebih kecil dari ampere, dan kiloampere digunakan untuk mengukur arus listrik yang lebih besar dari ampere.
Suhu dan Satuannya
Suhu merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur panas atau dingin suatu benda atau ruang. Satuan dasar suhu pada SI adalah kelvin (K). Ada dua satuan lain yang sering digunakan yaitu celsius (°C) dan fahrenheit (°F). Satuan celsius digunakan untuk mengukur suhu dalam skala celcius, sedangkan satuan fahrenheit digunakan untuk mengukur suhu dalam skala fahrenheit.
Jumlah Zat dan Satuannya
Jumlah zat merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur banyaknya molekul atau atom pada suatu zat. Satuan dasar jumlah zat pada SI adalah mol (mol). Ada beberapa satuan lain yang sering digunakan, seperti millimol (mmol) dan mikromol (µmol). Satuan millimol digunakan untuk mengukur banyaknya molekul yang lebih kecil dari mol, sedangkan mikromol digunakan untuk mengukur banyaknya molekul yang lebih kecil lagi dari millimol.
Kuat Arus Cahaya dan Satuannya
Kuat arus cahaya merupakan besaran yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya pada suatu lingkungan tertentu. Satuan dasar kuat arus cahaya pada SI adalah candela (cd). Ada beberapa satuan lain yang sering digunakan seperti lumen (lm) dan lux (lx). Satuan lumen digunakan untuk mengukur jumlah cahaya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya, sedangkan satuan lux digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang diterima atau terlihat oleh mata manusia.
Dengan adanya besaran pokok dan satuan pada SI, membuat kita dapat mengukur panjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, jumlah zat, dan kuat arus cahaya dengan lebih mudah dan akurat. Ketika melakukan pengukuran, pastikan bahwa satuan yang digunakan sudah sesuai dengan besaran pokok yang diukur agar hasil pengukuran dapat diterima dengan benar.
Definisi Besaran Turunan pada SI dan Satuannya
Besaran turunan adalah besaran fisika yang diturunkan dari besaran pokok pada Sistem Internasional (SI). Dalam SI, terdapat 7 besaran pokok, yaitu panjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Besaran turunan merupakan kombinasi dari besaran pokok atau besaran turunan lainnya yang dihitung dengan menggunakan rumus matematika tertentu. Besaran turunan dinyatakan dalam satuan dasar besaran pokok pada SI dan dapat dinyatakan dalam satuan yang lebih kecil atau lebih besar melalui konversi satuan.
Berikut ini adalah beberapa contoh besaran turunan pada SI dan satuannya:
1. Luas (m²)
Luas adalah besaran turunan dari panjang yang dinyatakan dalam satuan meter (m). Luas diperoleh dari hasil perkalian panjang dan lebar suatu bidang. Satuannya dalam SI adalah meter persegi (m²).
2. Volume (m³)
Volume adalah besaran turunan dari panjang yang dinyatakan dalam satuan meter (m). Volume diperoleh dari hasil perkalian panjang, lebar, dan tinggi suatu benda. Satuannya dalam SI adalah meter kubik (m³).
3. Kecepatan (m/s)
Kecepatan adalah besaran turunan dari panjang dan waktu. Kecepatan dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/s) atau kilometer per jam (km/jam).
4. Percepatan (m/s²)
Percepatan adalah besaran turunan dari panjang dan waktu. Percepatan dinyatakan dalam satuan meter per detik kuadrat (m/s²).
5. Gaya (N)
Gaya adalah besaran turunan dari massa, panjang, dan waktu. Gaya dinyatakan dalam satuan Newton (N).
6. Tekanan (Pa)
Tekanan adalah besaran turunan dari gaya dan luas. Tekanan dinyatakan dalam satuan Pascal (Pa).
7. Energi (J)
Energi adalah besaran turunan dari massa, panjang, dan waktu. Energi dinyatakan dalam satuan Joule (J).
8. Daya (W)
Daya adalah besaran turunan dari energi dan waktu. Daya dinyatakan dalam satuan Watt (W).
9. Frekuensi (Hz)
Frekuensi adalah besaran turunan dari waktu. Frekuensi dinyatakan dalam satuan Hertz (Hz).
Dalam ilmu fisika, besaran turunan sangat penting karena dapat dijadikan alat ukur untuk mengukur berbagai fenomena alam yang sulit diukur secara langsung. Dengan adanya besaran turunan dan satuan yang sama, maka hasil pengukuran dapat dibandingkan dan diinterpretasikan dengan mudah. Saat melakukan pengukuran, pastikan bahwa satuan yang digunakan sudah sesuai dengan besaran turunan yang diukur agar hasilnya akurat dan dapat dipercaya.
Macam-Macam Besaran Pokok beserta Satuannya
Besaran pokok merupakan jenis besaran yang dasar dan tidak dapat dinyatakan dengan gabungan besaran lain. Ada tujuh besaran pokok yang digunakan dalam Sistem Internasional (SI), yaitu panjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, intensitas cahaya, dan kuantitas zat. Masing-masing dari besaran tersebut memiliki satuan tersendiri.
1. Panjang
Besaran panjang merupakan jarak antara dua titik dalam ruang. Satuan dari besaran panjang adalah meter dengan simbol m.
2. Massa
Besaran massa merupakan banyaknya materi yang dimiliki oleh suatu benda. Satuannya adalah kilogram dengan simbol kg.
3. Waktu
Besaran waktu merupakan interval antara dua kejadian atau peristiwa. Satuan waktu yang digunakan adalah detik dengan simbol s.
4. Arus Listrik
Besaran arus listrik merupakan banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam waktu tertentu. Satuan arus listrik adalah ampere dengan simbol A.
5. Suhu
Besaran suhu merupakan ukuran keadaan kalor dari suatu benda. Satuan yang digunakan untuk suhu adalah kelvin dengan simbol K.
6. Intensitas Cahaya
Besaran intensitas cahaya adalah kekuatan dari suatu sumber cahaya. Satuan intensitas cahaya adalah candela dengan simbol cd.
7. Kuantitas Zat
Besaran kuantitas zat adalah jumlah partikel dalam suatu zat. Satuan yang digunakan adalah mol dengan simbol mol.
Contoh Besaran Turunan pada SI dan Satuannya
Besaran turunan adalah jenis besaran yang dapat dinyatakan dengan gabungan satu atau lebih besaran pokok. Beberapa contoh besaran turunan pada SI antara lain kecepatan, percepatan, energi, tekanan, dan frekuensi. Masing-masing memiliki satuan turunan yang berbeda-beda.
1. Kecepatan
Besaran kecepatan merupakan perubahan posisi dalam waktu tertentu. Satuan yang digunakan untuk kecepatan adalah meter per detik dengan simbol m/s.
2. Percepatan
Besaran percepatan adalah perubahan kecepatan dalam waktu tertentu. Satuannya adalah meter per detik kuadrat dengan simbol m/s2.
3. Energi
Besaran energi merupakan kapasitas suatu sistem untuk melakukan kerja. Satuan energi yang digunakan adalah joule dengan simbol J.
4. Tekanan
Besaran tekanan adalah gaya per satuan luas. Satuannya dapat dinyatakan dalam pascal dengan simbol Pa.
5. Frekuensi
Besaran frekuensi adalah jumlah gelombang dalam waktu tertentu. Satuan frekuensi yang digunakan adalah hertz dengan simbol Hz.
Dalam pengukuran besaran turunan, sangat penting untuk memperhatikan satuan dari masing-masing besaran. Hal ini dilakukan untuk memastikan kesalahan pengukuran yang dapat mempengaruhi keakuratan hasil pengukuran.
Perbedaan Besaran Pokok dan Besaran Turunan pada SI
Di SI (Sistem Internasional), terdapat dua jenis besaran: besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah jenis besaran yang tidak dapat diuraikan lagi ke dalam jenis besaran yang lebih dasar, sedangkan besaran turunan dapat diuraikan ke dalam satuan dasar besaran pokok pada SI.
Besaran pokok di SI terdiri dari 7 jenis, yaitu panjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, kuantitas zat, dan intensitas cahaya. Ketujuh besaran pokok ini menjadi acuan untuk menentukan besaran turunan lainnya.
Sedangkan besaran turunan adalah jenis besaran yang dihitung berdasarkan besaran pokok. Beberapa contohnya adalah kecepatan, percepatan, gaya, energi, dan daya. Satuan untuk besaran turunan dihitung berdasarkan satuan dasar untuk besaran pokok. Misalnya, satuan untuk kecepatan adalah meter per detik (m/s), yang berasal dari satuan dasar panjang (meter) dan waktu (detik).
Perbedaan antara besaran pokok dan besaran turunan sangat penting dalam pengukuran dan perhitungan besaran di SI. Besaran pokok menjadi acuan dasar dalam menetapkan satuan untuk besaran turunan.
Contoh penggunaan perbedaan ini dalam kehidupan sehari-hari adalah dalam dunia fisika. Saat mengukur kecepatan suatu benda, kita menggunakan satuan meter per detik atau km per jam, yang berasal dari besaran pokok panjang dan waktu. Begitu juga dalam menghitung gaya, energi, dan daya, di mana satuan yang digunakan berasal dari satuan dasar besaran pokok.
Dalam dunia teknologi atau industri, penggunaan besaran pokok dan turunan juga sangat penting. Misalnya, dalam mengukur produksi suatu pabrik, kita menggunakan besaran turunan seperti throughput atau efisiensi produksi. Satuan yang digunakan untuk besaran turunan ini berasal dari satuan dasar besaran pokok yang terkait dengan produksi, seperti massa atau kuantitas zat.
Mengetahui perbedaan besaran pokok dan besaran turunan sangat penting untuk memahami sistem pengukuran atau perhitungan dalam berbagai bidang, terutama dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.
Satuan Besaran Pokok dan Besaran Turunan pada SI
Satuan besaran pada SI dibagi menjadi dua jenis: satuan dasar besaran pokok dan satuan turunan besaran pokok. Satuan dasar hanya digunakan untuk besaran pokok, sedangkan satuan turunan digunakan dalam besaran turunan.
Satuan dasar besaran pokok pada SI terdiri dari meter (m) untuk panjang, kilogram (kg) untuk massa, detik (s) untuk waktu, ampere (A) untuk arus listrik, Kelvin (K) untuk suhu, mol (mol) untuk kuantitas zat, dan candela (cd) untuk intensitas cahaya.
Satuan turunan besaran pokok ditentukan berdasarkan perhitungan matematis menggunakan satuan dasar besaran pokok. Misalnya, satuan untuk luas adalah meter persegi (m2), yang dihitung dari satuan panjang (meter) yang dipangkatkan dua. Satuan untuk volume adalah meter kubik (m3), yang dihitung dari satuan panjang yang dipangkatkan tiga.
Satuan untuk besaran turunan lainnya dihitung berdasarkan satuan dasar besaran pokok yang terkait. Sebagai contoh, satuan untuk kecepatan adalah meter per detik (m/s), yang dihitung dari satuan dasar panjang (meter) dan waktu (detik).
Penerapan Besaran Pokok dan Besaran Turunan pada SI
Besaran pokok dan besaran turunan pada SI digunakan dalam berbagai bidang, seperti ilmu pengetahuan, teknologi, dan industri. Beberapa contoh penerapannya adalah sebagai berikut:
1. Fisika
Bidang fisika merupakan bidang ilmu yang paling umum menggunakan besaran pokok dan turunan pada SI. Beberapa contoh besaran dan satuan yang digunakan dalam fisika adalah waktu (detik), panjang (meter), massa (kilogram), kecepatan (meter per detik), percepatan (meter per detik kuadrat), gaya (newton), energi (joule), dan daya (watt).
2. Teknik
Bidang teknik juga menggunakan besaran pokok dan turunan pada SI. Contohnya dalam mendesain struktur bangunan, mesin, dan lain-lain. Satuan yang digunakan dalam bidang ini seperti dalam fisika yaitu meter, kilogram, dan detik. Kemudian, besaran turunan seperti tekanan (pasal), daya (hp), dan kecepatan aliran fluida (m3/s).
3. Kimia
Kimia menggunakan besaran pokok dan turunan pada SI dalam menghitung massa dan kuantitas zat. Beberapa satuan yang digunakan dalam kimia seperti mol (untuk kuantitas zat), liter (untuk volume), mass (kilogram), dan waktu (detik).
4. Matematika
Bidang matematika juga menggunakan besaran pokok dan turunan pada SI, khususnya dalam perhitungan geometri dan ruang. Satuan dasar besaran pokok yang digunakan dalam matematika umumnya adalah meter.
Dalam kesimpulannya, besaran pokok dan besaran turunan pada SI memiliki perbedaan yang signifikan dalam pengukuran dan perhitungan besaran dalam berbagai bidang. Besaran pokok menjadi acuan deteksi satuan untuk besaran turunan, dan satuan dasar untuk besaran pokok digunakan sebagai acuan umum dalam menentukan satuan untuk besaran turunan lainnya.
