Besaran dan Satuan

A.    Besaran

1.      Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.

Besaran pokok ada 7 yaitu:

Besaran Pokok	MKS	CGS
Massa	Kilogram--- (kg)	Gram---------(g)
Panjang	Meter--------(m)	Centimeter---(cm)
Waktu	Sekon--------(s)	Sekon--------(s)
Kuat Arus	Ampere-----(A)	Statampere---(statA)
Suhu	Kelvin-------(K)	Kelvin--------(K)
Intensitas Cahaya	Candela-----(Cd)	Candela-------(Cd)
Jumlah Zat	mol----(mol)	Mol

2.      Besaran Turunan

Besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok, Besaran turunan jumlahnya tidak terbatas dan terus bertambah, Contoh besaran turunan

Contoh Soal

Dari besaran berikut ini tentukanlah apakah termasuk besaran pokok atau besaran turunan:

a.       Berat jenis

b.      Panjang

c.       Luas

d.      Daya

Jawab

a.       Turunan, karena diturunkan dari besaran pokok Massa, Panjang, Waktu.

b.      Pokok, karena besaranya tidak diturunkan dari besaran lain.

c.       Turunan, karena besaran ini diturunkan dari besaran pokok panjang

d.      Turunan, karena besaran ini diturunkan dari besaran pokok Massa, Panjang, dan waktu

B.     Satuan

Satuan adalah suatu pembanding atau ukuran yang digunakan untuk menyatakan suatu besaran. Satuan terbagi menjadi 2 yaitu Satuan Baku dan Satuan Tidak Baku.

1.      Satuan Baku

Satuan Baku adalah satuan yang pemakaianya diakui secara internasional. contoh:

Besaran Pokok	MKS	CGS
Massa	Kilogram--- (kg)	Gram---------(g)
Panjang	Meter--------(m)	Centimeter---(cm)
Waktu	Sekon--------(s)	Sekon--------(s)
Kuat Arus	Ampere-----(A)	Statampere---(statA)
Suhu	Kelvin-------(K)	Kelvin--------(K)
Intensitas Cahaya	Candela-----(Cd)	Candela-------(Cd)
Jumlah Zat	mol----(mol)	Mol

2.      Satuan Tidak Baku

Satuan Tak Baku adalah satuan yang tidak diakui secara Internasional. Contoh: Jengkal, Hasta, Feet, dll

Contoh Soal

Ubahlah setiap besaran di ruas kiri menjadi nilai ekivalennya dalam satuan di ruas kanan.

a)      40 mm         = ... m

b)   0,9 hm²         = ...  m²

c)      72 km/jam   = ... m/s

Jawab

a)      40 mm = 40 mm x 10^-3 m

                 1 mm

            = 40 x 10^-3 m

            = 0,040 m

b)      0,9 hm²  = 0,9 x 1 hm x 1 hm x 10²m x 10² m

                           1 hm    1 hm

               = 0,9 x 10⁴ m²

               = 9000 m²

c)      72 km/jam = 72 x 1000 m

                              3600 s

C.    Dimensi

Dimensi menunjukan bagaimana cara suatu besaran tersusun dari besaran-besaran pokok.

Manfaat dimensi:

1.      1. Untuk Membuktikan kesetaraan kedua besaran fisis.  (Dimensi sama=Setara)

2.      2. Untuk menentukan persamaan salah atau benar.

3.      3. Untuk Menurunkan Persamaan suatu besaran fisis. (Jika kesebandingan besaran fisis diketahui)

Dimensi dari Besaran Pokok:

4.      Panjang  [L]

5.      Massa [M]

6.      Waktu [T]

7.      Suhu [ θ ]

8.      Kuat Arus Listrik [I]

9.      Intensitas Cahaya[J]

10.  Jumlah Zat [N]

Contoh Soal

1.      Jarak lintasan dinyatakan dengan x = A+Bt+Ct²

Pada persamaan ini x=jarak dan t=waktu. Tentukan dimensi dan satuan dari A,B,dan C!

2.      Tentukan Dimensi dari Rumus-rumus dan tentukan rumus apakah itu berikut

·         Massa.Percepatan/Volume

·         kecepatan x massa

·         Massa/Volume

3.      Buktikan bahwa kedua besaran dibawah ini setara!

a.       Impuls dan momentum

b.      Usaha dan energi potensial

Jawab

1. x                     =          A+Bt+Ct^2|
    [L]                  =          A+B[T]+C[T]²

     [A]                 =          [L]

     [B][T]            =          [L]
     [B]                 =          [L][T]^-1

     [C][T]²           =          [L]
     [C]                 =          [L][T]^-2

   Jadi, dimensi dari A,B, dan C adalah

   A         =          [L]                   satuannya adalah m
   B         =          [L][T]^-1                satuannya adalah m/s
   C         =          [L][T]^-2                satuannya adalah m/s²

2. a. Massa → [M]

Percepatan→ Kecepatan/Waktu→[L][T]^-2

Volume→Panjang.Lebar.Tinggi→[L]³

Jadi: [M][L][T]^-2/ [L]³→[M][L].[L]^-3[T]^-2→[M][L]^-2[T]^-2àBerat Jenis

b.    Kecepatan→perpindahan/waktu→[L][T]^-1

Massa→[M]

Jadi: [M][L][T]-1àMomentum

c. Massa→[M]

Volume→Panjang.Lebar.Tinggi→[L]³

Jadi :[M]/[L]³→[M][L]^-3 à Massa Jenis

3.      a. Impuls dan momentum

Impuls    =         momentum

F x t        =          m x v

(m.a) x t  =          m x (s/t)

m.(v/t)x t            =          m  s / t

m (s/t)/t x t  =     m s / t

m s / t     =         m s / t

[M][L][T]^-1         =          [M][L][T]^-1

Terbukti bahwa momentum dan impuls setara karena keduanya memiliki dimensi yang sama.

b. Usaha dan energi potensial

Usaha     =          Energi potensial

F x s       =          m. g. h

m. a. s     =          m. (v/t). h

m. (v/t) s =          m. (s/t² ) .h

m. (s/t² ) .s          =         m. s. h / t²

m. s. s  / t²              =            m. s. h / t²

[M][L]²[T]^-2 =     [M][L]²[T]^-2

Terbukti bahwa usaha dan energi potensial setara karena keduanya memiliki dimensi yang sama.

Sumber

Marthen, Kanginan. 2002.Fisika untuk SMA Kelas X. Jakarta : Erlangga

https://kurniarita.wordpress.com/ipa1/besaran-dan-satuan-2/materi-besaran-dan-satuan/ (dikutip pada tanggal 27 April 2016)

https://yoskin.wordpress.com/jumpa-fisika-x/fisika-x-semester-i/besaran-satuan-dimensi-dan-angka-penting/ (dikutip pada tanggal 27 April 2016)

 http://bahanbelajarsekolah.blogspot.co.id/2015/05/kumpulan-soal-jawaban-besaran-satuan.html?en (dikutip pada tanggal 27 April 2016)