Besaran dan Satuan
Besaran dalam fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur. Besaran mempunyai dua komponen utama, yaitu nilai dan satuan. Dalam ilmu fisika, perlu diingat bahwa tidak semua besaran fisika mempunyai satuan, sebagai contoh indeks bias dan massa jenis relatif. Sedangkan satuan adalah sesuatu yang dapat digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran. Sistem satuan Internasional (SI) merupakan satuan hasil konferensi para ilmuwan di Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran.
Berdasarkan satuannya besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Selain itu, berdasarkan ada tidaknya arah, besaran juga dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran skalar dan besaran vektor.
1. Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang digunakan sebagai dasar untuk menetapkan besaran yang lain. Satuan besaran pokok disebut satuan pokok dan telah ditetapkan terlebih dahulu berdasarkan kesepakatan para ilmuwan. Besaran pokok bersifat bebas, artinya tidak bergantung pada besaran pokok yang lain.
Berikut ini tabel besaran-besaran pokok dan satuannya yang telah disepakati oleh para ilmuwan:
2. Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran yang dapat diturunkan dari besaran pokok. Satuan besaran turunan disebut satuan turunan dan diperoleh dengan menyesuaikan satuan besaran pokoknya.
Salah satu contoh besaran turunan yang sederhana ialah luas. Luas merupakan hasil kali dua besaran panjang, yaitu panjang dan lebar. Oleh karena itu, luas merupakan turunan dari besaran panjang. Besaran turunan yang lain misalnya volume. Volume merupakan kombinasi tiga besaran panjang, yaitu panjang, lebar, dan tinggi. Volume juga merupakan turunan dari besaran panjang. Adapun massa jenis merupakan kombinasi besaran massa dan besaran volume. Sehingga massa jenis merupakan turunan dari besaran pokok massa dan panjang.
Berikut merupakan beberapa contoh besaran turunan beserta satuannya.
3. Dimensi
Dimensi adalah cara penulisan suatu besaran dengan menggunakan simbol (lambang) besaran pokok. Hal ini berarti dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokok. Apa pun jenis satuan besaran yang digunakan tidak memengaruhi dimensi besaran tersebut, misalnya satuan panjang dapat dinyatakan dalam m, cm, km, atau ft, keempat satuan itu mempunyai dimensi yang sama, yaitu L.
Di dalam mekanika, besaran pokok panjang, massa, dan waktu merupakan besaran yang berdiri bebas satu sama lain, sehingga dapat berperan sebagai dimensi. Dimensi besaran panjang dinyatakan dalam L, besaran massa dalam M, dan besaran waktu dalam T. Persamaan yang dibentuk oleh besaran-besaran pokok tersebut haruslah konsisten secara dimensional, yaitu kedua dimensi pada kedua ruas harus sama. Dimensi suatu besaran yang dinyatakan dengan lambang huruf tertentu, biasanya diberi tanda kurung persegi [ ].
Berikut ini tabel lambang dimensi besaran-besaran pokok.
Dimensi dari besaran turunan dapat disusun dari dimensi besaran-besaran pokok.
Berikut contoh-contoh dimensi besaran turunan.
Setiap satuan turunan dalam fisika dapat diuraikan atas faktor-faktor yang didasarkan pada besaran-besaran massa, panjang, dan waktu, serta besaran pokok yang lain. Salah satu manfaat dari konsep dimensi adalah untuk menganalisis atau menjabarkan benar atau salahnya suatu persamaan. Metode penjabaran dimensi atau analisis dimensi menggunakan aturan-aturan:
a. dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri,
b. setiap suku berdimensi sama.
Sebagai contoh, untuk menganalisis kebenaran dari dimensi jarak tempuh dapat dilihat persamaan berikut ini.
Jarak tempuh = kecepatan waktu
s = v x t
Dari Tabel dimensi beberapa besaran turunan dapat diperoleh:
- dimensi jarak tempuh = dimensi panjang = [ L]
- dimensi kecepatan = [ L][ T ]
- dimensi waktu = [T]
Maka dimensi jarak tempuh dari rumus s = v x t , untuk ruas kanan:
[ jarak tempuh] = [ kecepatan] × [waktu]
[ L] = [L][ T ]-1 × [ T ]
[ L] = [L]
Dimensi besaran pada kedua ruas persamaan sama, maka dapat disimpulkan bahwa kemungkinan persamaan tersebut benar. Akan tetapi, bila dimensi besaran pada kedua ruas tidak sama, maka dapat dipastikan persaman tersebut salah.
Baca juga:
Soal Fisika SMA Kelas 10 Tentang Besaran, Satuan, dan Vektor dan Kunci Jawabannya
Baca juga:
Soal Fisika SMA Kelas 10 Tentang Besaran, Satuan, dan Vektor dan Kunci Jawabannya
EmoticonEmoticon