BESARAN, SATUAN DAN DIMENSI DALAM FISIKA
Pada saat Pak Habibie menciptakan sebuah pesawat, beliau harus
melakukan perhitungan dengan tingkat keakuratan dan presisi yang sangat tinggi.
Apabila beliau melakukan sedikit kesalahan sedikit saja, maka bisa berakibat
fatal pada fungsi pesawat. Bahkan bisa mengakibatkan kecelakaan. Wah, ngeri ya
sahabat!! Oleh karena itu, beliau harus memahami mengenai Besaran, Satuan dan
Dimensi dengan baik. Hal itu pun berlaku bagi ilmuan lain lohhh sahabat.
Pada artikel kali ini saya akan menjelaskan sedikit tentang Besaran,
Satuan dan Dimensi. yukkkk kita simak penjelasannya di bawah ini sahabat!!!!
A.
Besaran
Besaran dalam fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur,
serta memiliki nilai besaran (besar) dan satuan. Sementara, satuan digunakan
sebagai pembanding dalam pengukuran. Satuan Internasional (SI) adalah satuan
hasil konferensi para ilmuwan di Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran.
Nah sahabat, berdasarkan satuannya, besaran terdiri dari besaran pokok dan
besaran turunan.
a.
Besaran Pokok
Besaran
pokok merupakan besaran yang menjadi dasar untuk menetapkan besaran yang lain. Satuan
besaran pokok disebut satuan pokok dan telah ditetapkan terlebih dahulu
berdasarkan kesepakatan para ilmuwan. Besaran pokok sifatnya bebas, artinya
tidak bergantung pada besaran pokok lainnya.
NO
|
Besaran Pokok
|
Lambang Besaran Pokok
|
Satuan (lambang)
|
Definisi
|
1.
|
Panjang
|
l
|
Meter
(m)
|
1 meter ialah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya pada
ruang hampa (vakum) selama 1/299.792.458 detik.
|
2.
|
Massa
|
m
|
Kilogram (kg)
|
I kilogram ialah massa sebuah silinder platinum-iridium yang
memiliki tinggi dan diameter 3.9 cm.
|
3.
|
Waktu
|
t
|
Second
(s)
|
1 second ialah selang waktu yang dibutuhkan atom ceium-133 untuk
bergetar sebanyak 9.192.631.770.
|
4.
|
Temperatur
|
T
|
Kelvin (K)
|
0 kelvin ialah 0 absolut (kondisi dalam termodinamika dimana
partikel-partikel penyusun materi berhenti bergerak).
1 kelvin ialah pecahan 1/273.16 dari temperatur termodinamika
triple point air.
|
5.
|
Kuat Arus
|
I
|
Ampere
(A)
|
1 ampere ialah arus yang mengalir pada dua penghantar lurus
paralel pada ruang vakum dengan jarak pisah 1 meter dengan panjang
masing-masing penghantar tak hingga dan luas penampang diabaikan yang akan menghasilkan
gaya tarik menarik sebesar 2 x 10-7.
|
6.
|
Intensitas Cahaya
|
Iv
|
Candela (cd)
|
1 candela ialah intensitas cahaya pada arah tertentu dari suatu
sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 x 1012Hz
dan mempunyai intensitas radian pada arah 1/683 watt per steradian.
|
7.
|
Jumlah Zat
|
n
|
Mole
(Mol)
|
1 mol ialah jumlah zat penyusun suatu unsur sebanyak jumlah atom
pada 0.012 kg atom Carbon-12.
|
b.
Besaran Turunan
Sesuai dengan namanya, besaran turunan adalah besaran yang
satuannya diturunkan dari besaran-besaran pokok dan diperoleh dengan
menggabungkan beberapa satuan besaran pokok.
Maksud dari kata turunkan sendiri merupakan sebuah penguraian
besaran. Misalnya dalam sebuah contoh yaitu besaran luas (L). besaran luas
sendiri merupakan hasil dari turunan atau hasil dari kali 2 (x2) besaran
panjang, yaitu panjang (p) x lebar (l). Karena itulah besaran pokok disebut
sebagai besaran yang elemennya terdiri dari beberapa besaran pokok.
Berikut
tabel dari beberapa besaran turunan:
No.
|
Besaran turunan
|
Lambang
|
Rumus
|
Satuan
|
1.
|
Luas
|
L
|
p x
l
|
Meter persegi
(m2)
|
2.
|
Volume
|
V
|
p x l x t
|
Meter kubik (m3)
|
3.
|
Kecepatan
|
v
|
s /
t
|
Meter per
sekon (m/s = ms-1)
|
4.
|
Percepatan
|
a
|
v / t
|
Meter per sekon kuadrat (m/s2 = ms-2)
|
5.
|
Massa jenis
|
ρ
|
m
/ V
|
Kilogram per
meter kubik (kg/m3)
|
6.
|
Gaya
|
F
|
m x a
|
Kilogram meter per sekon kuadrat (kg m/s2) = Newton
(N)
|
7.
|
Usaha
|
W
|
F x
S
|
Kilogram meter
kuadrat per sekon kuadrat (kg m2/s2) = Joule (J)
|
B.
Dimensi Besaran
Dimensi suatu besaran adalah penggambaran atau cara penulisan suatu
besaran dengan menggunakan simbol (lambang) besaran pokok. Apapun jenis satuan
yang digunakan tidak mempengaruhi dimensi besaran tersebut. Contohnya satuan
panjang dapat dinyatakan dalam m, cm, km, ketiga satuan ini mempunyai dimensi
yang sama, yaitu L.
a.
Besaran Pokok
Pada umumnya besaran mempunyai
dimensi. Yang dimaksud dengan dimensi suatu besaran adalah cara besaran itu
disusun daru besaran pokok. Dimensi besaran pokok dinyatakan dengan lambang
berupa besar dan biasanya dikurung persegi. Tabel dibawah ini menunjukan
lambang dimensi besaran pokok.
No
|
Nama Besaran
|
Lambang Dimensi
|
1
|
Panjang
|
[L]
|
2
|
Massa
|
[M]
|
3
|
Waktu
|
[T]
|
4
|
Kuat Arus Listrik
|
[I]
|
5
|
Suhu
|
[0]
|
6
|
Intensitas Cahaya
|
[J]
|
7
|
Jumlah zat
|
[N]
|
b.
Dimensi Turunan
Dimensi turunan diperoleh dengan
jalan menurunkan/menjabarkan dimensi besaran pokok. Tabel dibawah meerupakan
contoh dari dimensi beberapa besaran turunan.
No
|
Nama
Besaran
|
Lambang
Dimensi
|
1
|
Kecepatan
|
[L] [T]-1
|
2
|
Percepatan
|
[L] [T]-2
|
3
|
Gaya
|
[M] [L] [T]-2
|
4
|
Luas
|
[L]2
|
5
|
Volume
|
[L]3
|
6
|
Usaha
|
[M] [L] 2[T]-2
|
7
|
Tekanan
|
[M] [L]-1 [T ]-2
|
contoh mencari dimensi suatu besaran turunan:
1.
Volume
volume = panjang x lebar x
tinggi
= besaran panjang x besaran panjang x besaran panjang
= [L] x [L] x [L]
= [L]3
C.
Fungsi Dimensi
Dimensi sendiri memiliki beberapa fungsi, berikut adalah beberapa
fungsi dari dimensi:
a.
Dimensi digunakan untuk membuktikan kebenaran suatu persamaan
Untuk membuktikan suatu kebeneran dalam fisika, salah satunya
menggunakan analisa dimensional. Analisa dimensional adalah cara untuk
menentukan satuan dari besaran turunan, dengan cara memperhatikan dimensi
besaran tersebut. Salah satu manfaat dari konsep ini adalah untuk menganalisis
atau menjabarkan benar atau salahnya suatu persamaan (fungsi dimensi). Metode penjabaran
dimensi atau analisis dimensi menggunakan aturan:
1.
Dimensi
ruas kanan sama dengan ruas kiri;
2.
Setiap
suku berdimensi sama.
Sebagai contoh, untuk menganalisis kebenaran dari dimensi jarak
tempuh dapat dilihat persamaan berikut ini.
s =
v . t
Dengan persamaan dimensi jarak
tempuh sama dengan dimensi panjang [L], dimensi kecepatan [L][T]-1 dan
dimensi waktu [T]. untuk ruas kanan:
[L] = [L][T] -1 x [T]
[L] = [L]
Dimensi besaran pada kedua ruas
persamaan sama, maka dapat disimpulkan bahwa persamaan tersebut benar. Namun,
apabila persamaan pada kedua ruas tidak sama, maka bisa dipastikan persamaan
tersebut salah.
b.
Menurunkan persamaan suatu besaran dari besaran-besaran yang
mempengaruhinya
Untuk
membuktikan hukum-hukum fisika dapat dilakukan prediksi-prediksi dari besaran
yang mempengaruhinya. Dari besaran-besaran ini dapat ditentukan persamaan
dengan analisa dimensional, bahkan hubungan antar besaran dari sebuah
eksperimen dapat ditindak lanjuti dengan analisa.
Nah, mungkin itu yang bisa dibagikan kepada sahabat sekalian. Semoga
apa yang kita pelajari bisa bermanfaat bagi kita semua. Terimakasih. Wassalamu’alaikum
sahabat jumpa di lain waktu.
Referensi:
sudah rapih, lanjutkan.
BalasHapus