Besaran dalam Fisika, Besaran Turunan dan Besaran PokokPosted by Hanung Prasetya Utomoon 12.00inPengetahuan Umum|0 komentarBesaran Turunan adalah besaran yang terbentuk dari satu atau lebih besaran pokok yang ada. Besaran adalah segala sesuatu yang memiliki nilai dan dapat dinyatakan dengan angka.Misalnya adalah luas yang merupakan hasil turunan satuan panjang dengan satuan meter persegi atau m pangkat 2 (m^2). Luas didapat dari mengalikan panjang dengan panjang.Berikut ini adalah berbagai contoh besaran turunan sesuai dengan sistem internasional / SI yang diturunkan dari sistem MKS (meter - kilogram - sekon/second) :- Besaran turunan energi satuannya joule dengan lambang J- Besaran turunan gaya satuannya newton dengan lambang N- Besaran turunan daya satuannya watt dengan lambang W- Besaran turunan tekanan satuannya pascal dengan lambang Pa- Besaran turunan frekuensi satuannya Hertz dengan lambang Hz- Besaran turunan muatan listrik satuannya coulomb dengan lambang C- Besaran turunan beda potensial satuannya volt dengan lambang V- Besaran turunan hambatan listrik satuannya ohm dengan lambang ohm- Besaran turunan kapasitas kapasitor satuannya farad dengan lambang F- Besaran turunan fluks magnet satuannya tesla dengan lambang T- Besaran turunan induktansi satuannya henry dengan lambang H- Besaran turunan fluks cahaya satuannya lumen dengan lambang ln- Besaran turunan kuat penerangan satuannya lux dengan lambang lx

Besaran Pokok, Tambahan dan Turunan Dalam Sistem Internasional / SI - FisikaSistem Internasional adalah sistem yang dikembangkan dari sistem besaran metrik yang diresmikan di perancis tahun 1960. Besaran pokok memiliki dimensi sedangkan besaran tambahan tidak memiliki dimensi. A. Tujuh (7) besaran pokok sesuai Sistim Internasional / SI adalah :

1. Besaran pokok panjang satuannya meter dengan lambang m2. Besaran pokok suhu satuannya kelvin dengan lambang K3. Besaran pokok waktu satuannya detik/sekon dengan lambang a4. Besaran pokok arus listrik panjang satuannya ampere dengan lambang A5. Besaran pokokmassasatuannya kilogram dengan lambang kg6. Besaran pokok intensitas cahaya satuannya candela/kandela dengan lambang cd7. Besaran pokok jumlah zat satuannya mole dengan lambang mol

B. Dua (2) besaran tambahan sesuai Sistem Internasional / SI yaitu :

1. Besaran tambahan sudut datar satuan radian dengan lambang rad2. Besaran tambahan sudut ruang satuan steradian dengan lambang sr

Besaran PokokUntuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam fisika, kita biasanya melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidaklah lengkap apabila tidak disertai data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, bila kita dapat mengukur yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka, berarti kita mengetahui apa yang sedang kita bicarakan itu.Apa yang Anda lakukan sewaktu melakukan pengukuran? Misal Anda mengukur panjang meja belajar dengan menggunakan jengkal, dan mendapatkan bahwa panjang meja adalah 6 jengkal. Jadi, mengukur adalah membandingkan sesuatu yang diukur dengan sesuatu lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Dalam pengukuran di atas Anda telah mengambil jengkal sebagai satuan panjang.Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka disebut besaran. Contoh besaran adalah panjang,massa, dan waktu. Besaran pada umumnya memiliki satuan. Panjang memiliki satuan meter,massamemiliki satuan kilogram, dan waktu memiliki satuan sekon. Tetapi nanti akan ada beberapa besaran yang tidak memiliki satuan, misalnya indeks bias cahaya danmassajenis relatif.Sebelum adanya standar internasional, hampir tiap negara menetapkan sistem satuannya sendiri. Penggunaan bermacam-macam satuan untuk suatu besaran ini menimbulkan kesukaran. Kesukaran pertama adalah diperlukannya bermacam-macam alat ukur yang sesuai dengan satuan yang digunakan. Kesukaran kedua adalah kerumitan konversi dari satu satuan ke satuan lainnya, misalnya dari jengkal ke kaki. Ini disebabkan tidak adanya keteraturan yang mengatur konversi satuan-satuan tersebut.Akibat kesukaran yang ditimbulkan oleh penggunaan sistem satuan yang berbeda maka muncul gagasan untuk menggunkan hanya satu jenis satuan saja untuk besaran-besaran dalam ilmu pengetahuan alam dan teknologi. Suatu perjanjian internasional telah menetapkan satuan sistem internasional (Internasional System of Units) disingkat satuan SI. Satuan SI ini diambil dari sistem metrik yang telah digunakan di Perancis.Besaran PokokSatuanSingkatanDimensi

panjangmeterm[L]

massakilogramkg[M]

waktusekons[T]

kuat arus listrikampereA[I]

SuhuKelvinKteta

jumlah zatmolmol[N]

intensitas cahayacandelacd[J]

Besaran TurunanBesaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Dengan demikian satuan besaran turunan diturunkan dari satuan besaran pokok. Sebagai contoh adalah luas, volum,massajenis, kecepatan, dan percepatan.Besaran TurunanRumusDimensiSatuan dan Singkatan

LuaspanjangXlebar[L]2m2

VolumpanjangXlebarXtinggi[L]3m3

Massajenismassa/volum[M][L]-3kgm-3

Kecepatanperpindahan/waktu[L][T]-1ms-1

Percepatankecepatan/waktu[L][T]-2ms-2

GayamassaXperpindahan[M][L][T]-2kgms-2 = newton (N)

Usaha dan EnergigayaXperpindahan[M][L]2[T]-2kgm2s-2= joule (J)

Tekanangaya/luas[M][L]-1[T]-2kgm-1s-2= pascal (Pa)

Dayausaha/waktu[M][L]2[T]-3kgm2s-3= watt (W)

Impuls dan MomentumgayaXwaktu[M][L][T]-1kgms-1= Ns

DimensiVolum sebuah balok adalah hasil kali panjang, leaber dan tingginya (gambar 1). Panjang, lebar, dan tinggi adalah besaran yang identik, yaitu ketiganya memiliki dimensi panjang. Oleh karena itu, dimensi volum adalah panjang3. Jadi, dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokok.Dimensi besaran pokok dinyatakan dengan lambang huruf tertentu (ditulis huruf besar) dan diberi kurung persegi, seperti diperlihatkan pada tabel 3. Dengan alasan praktis, sering dijumpai tanda kurung persegi ini dihilangkan. Dimensi suatu besaran turunan ditentukan oleh rumus besaran turunan tersebut jika dinyatakan dalam besaran-besaran pokok.Dua besaran atau lebih hanya dapat dijumlahkan atau dikurangkan jika kedua atau semua besaran itu memiliki dimensi yang sama. Sebagai contoh kita tidak dapat menjumlahkan besaran kecepatan dengan besaran percepatan. Jadi, A + B = C hanya dapat kita jumlah jika ketiganya memilii dimensi yang sama.Seringkali kita dapat menentukan bahwa suatu rumus salah hanya dengan melihat dimensi atau satuan dari kedua ruas persamaan. Sebagai contoh, ketika kita menggunakan rumus A = 2.phi.r untuk menghitung luas. Dengan melihat dimensi kedua ruas persamaan, yaitu [A] = L2dan [2.phi.r] = L kita dengan cepat dapat menyatakan bahwa rumus tersebut salah karena dimensi kedua ruasnya tidak sama. Tetapi ingat, jika kedua ruas memiliki dimensi yang sama, itu tidak berarti bahwa rumus tersebut benar. Hal ini disebabkan pada rumus mungkin terdapat suatu angka atau konstanta yang tidak memiliki dimensi, misalnya Ek = 1/2 mv2, di mana 1/2 tidak bisa diperoleh dari analisis dimensi.Jika dapat menentukan bagaimana suatu besaran bergantung pada besaran-besaran lainnya, maka anda dapat menggunakan metode analisis dimensional untuk menentukan suatu persamaan yang menghubungkan besaran-besaran tersebut. Anda harus ingat karena dalam suatu persamaan mungkin muncul angka tanpa dimensi, maka angka tersebut kita wakili dengan suatu konstanta tanpa dimensi, misalnya konstanta k.

Notasi IlmiahPengukuran dalam fisika terbentang mulai dari ukuran partikel yang sangat kecil, sepertimassaelektron, sampai dengan ukuran yang sangat besar, sangat besar, sepertimassabumi. Penulisan hasil pengukuran benda sangat besar, misalnyamassabumi kira-kira 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kg atau hasil pengukuran partikel sangat kecil, misalnyamassasebuah elektron kira-kira 0,000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 911 kg memerlukan tempat yang lebar dan sering salah dalam penulisannya. Untuk mengatasi masalah tersebut, kita dapat menggunakan notasi ilmiah atau notasibaku.Dalam notasi ilmiah, hasil pengukuran dinyatakan sebagai:MACAM-MACAM BESARAN

Besaran Pokok merupakan bahasan kali ini. Pengertian besaran pokok dan juga Macam-macam besaran pokok menjadi topik utamanya.

Besaran Pokok

A.PENGETIAN BESARAN POKOK

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditentukan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lainnya.

B.MACAM-MACAM BESARAN POKOK

1.Panjang(m)[L]

Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang.Dalam SI satuan panjang adalah meter(m).Meter adalah satuan panjang internasional yang pertama,yang terbuat dari campuran bahan platina iridium,dan disimpan diThe International Bureau Of Weinght and Measure.

Pada tahun 1960,para ahli menetapkan bahwa satu meter sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang pancaran sinar jingga-merah dari atom kripton-86 dalam ruang hampa.Kemudian pada tahun 1983,meter kembali di definisi ulang dan bunyinya adlah:Meter adalah panjang jalur yang dilalui oleh cahaya pada ruang hampa udara selama selang waktu: 1/299.792.458 sekonu.

2.Massa(kg)[M]

Massa adalah jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda.Dalam SI satuan massa adalah kilogram(kg).Satu kilogram adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari campuran platina iridium yang disimpan di Lembaga berat dan Ukuran internasional di Paris,Prancis.Kilogram merupakan satu-satunya satuan Standar yang tidak bisa dipindahkan.Alat ukur satuan massa antara lain adalah: Neraca Lengan,ada yang terdiri dari dua atau tiga lengan. Neraca Kimia,biasa digunakan untuk mengukur massa yang kecil. Neraca Elektronik/digital.

3.Waktu(s)[T]

Waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu satu hari yang didasarkan pada waktu perputaran bumi pada porosnya.Dalam SI satuan waktu adalah sekon(s).Untuk mendapatkan pengukuran waktu yang lebih teliti,sekarang orang lebih memilih menggunakan Jam Atom.jam ini diatur oleh gerakan atom tertentu misalnya cesium,dimana 1 detik adalah 9.192.631.770 periode getaran atom cesium-133.Alat ukur mengukur besaran waktu antara lain sebagai berikut: Jam Matahari,Jam Pasir,Jam Air. Arloji. Stopwatch.

4.Suhu(K)[]

Suhu adalah ukuran yang derajat panas atau dinginnya suatu benda.Dalam SI satuan suhu adalah Kelvin(K).Definisi dari suhu didasarkan pada diagram fase air,yaitu posisi titik tripel air(suhu diamana 3 fase air berada bersamaan) yang di definisikan sebagai 273,16 Kelvin.kemudian,nol mutlak didefinisikan pada 0 kelvin,sehingga 1 Kelvin didefinisikan sebagai 1/273,16 dari temperatur(suhu) tripel air.Alat untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dalam angka disebuttermometer.

5.Kuat Arus Listrik(A)[I]

Arus listrik adalah banyanya muatan listrik yang mengalir melalui satu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu.Dalam SI satuan kuat arus listrik adalah Ampere(A).Saat arus listrik mengalir melalui satu kabel maka bidang magnet berada di sekeliling kabel.Pada tahun 1948,Ampere didefinisikan dari kekuatan tarik-menarik dua kabel yang berarus listrik.Alat ukur untuk mengukur kuat arus listrik adalahAmpere meter.

6.Jumlah Zat(mol)[N]

Jumlah Zat satuannya dalam SI adalah molekul(mol).Mol adalah istilah yang digunakan sejak 1902 dan merupakan kependekan darigram-molecule.Satu mol didefinisikan sebagai zat suatu sistem yang mengandungentitas elementer(atom,molekul,ion,elektron) sebanyak atom-atom yang berada dalam 12 gram karbon-12.Bilangan ini disebut bilanganAvogadro yaitu G.0221367*1023.

7.Intensitas Cahaya(Cd)[J]

Satuan intensitas cahaya adalah Candela(Cd).Candela adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi manokromatik pada frekuensi540*1012hertz dengan intensitas radiasi sebesar1/685watt per Steradran dalam arah tersebut.

a, . . . . x 10ndi mana:a adalah bilangan asli mulai dari 1 sampai dengan 9n disebut eksponen dan merupakan bilangan bulatDalam persamaan tersebut,a, . . . . disebut bilangan penting10ndisebut orde besarbarakmandiriinternet.blogspot.comAngka PentingAngka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, yang terdiri dari angka eksak dan satu angka terakhir yang ditaksir (atau diragukan). Bila kita mengukur panjang suatu benda dengan mistar berskala mm dan melaporkan hasilnya dalam 4 angka penting, yaitu 114,5 mm. Jika panjang benda tersebut kita ukur dengan jangka sorong maka hasilnya dilaporkan dalam 5 angka penting, misalnya 114,40 mm, dan jika diukur dengan mikrometer sekrup maka hasilnya dilaporkan dalam 6 angka penting, misalnya 113,390 mm. Ini menunjukkan bahwa banyak angka penting yang dilaporkan sebagai hasil pengukuran mencerminkan ketelitian suatu pengukuran. Makin banyak angka penting yang dapat dilaporkan, makin teliti pengukuran tersebut. Tentu saja pengukuran panjang dengan mikrometer sekrup lebih teliti dari jangka sorong dan mistar.Pada hasil pengukuran mistar tadi dinyatakan dalam bilangan penting yang mengandung 4 angka penting : 114,5 mm. Tiga angka pertama, yaitu: 1, 1, dan 4 adalah angka eksak karena dapat dibaca pada skala, sedang satu angka terakhir, yaitu 5 adalah angka taksiran karena angka ini tidak bisa dibaca pada skala, tetapi hanya ditaksir.Aturan-aturan angka penting:Semua angka bukan nol adalah angka pentingAngka nol yang terletak di antara dua angka bukan nol termasuk angka pentingSemua angka nol yang terletak pada deretan akhir dari angka-angka yang ditulis di belakang koma desimal termasuk angka pentingAngka-angka nol yang digunakan hanya untuk tempat titik desimal adalah bukan angka pentingBilangan-bilangan puluhan, ratusan, ribuan, dan seterusnya yang memiliki angka-angka nol pada deretan akhir harus dituliskan dalam notasi ilmiah agar jelas apakah angka-angka nol tersebut adalah angka penting atau bukan

Bilangan penting diperoleh dari kegiatan mengukur, sedangkan bilangan eksak diperoleh dari kegiatan membilang. Hasil perkalian atau pembagian antara bilangan penting dengan bilangan eksak hanya boleh memiliki angka penting sebanyak bilangan pentingnya. Angka lebih kecil dari sama dengan 4 ditiadakan dalam pembulatan, sehingga angka sebelumnya tidak berubah. Angka lebih besar sama dengan 5 dibulatkan ke atas, sehingga angka sebelumnya bertambah dengan satu.Banyak angka penting dalam hasil perkalian atau pembagian bilangan-bilangan penting sama dengan banyak angka penting dari bilangan penting yang memiliki angka penting paling sedikit. Hasil penjumlahan atau pengurangan bilangan-bilangan penting hanya boleh mengandung satu angka taksiran. Hasil memangkatkan atau menarik akar suatu bilangan penting hanya boleh memiliki angka penting sebanyak angka penting dari bilangan penting yang dipangkatkan atau ditarik akarnya