Besaran dan Satuan

Besaran

Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur atau dihitung dan dapat dinyatakan dengan angka serta mempunyai satuan. Satuan adalah sesuatu yang menyatakan ukuran suatu besaran yang diikuti bilangan. Misalkan sebuah mobil sedang melaju dengan kecepatan 60 km/jam maka kecepatan adalah besaran, 60 adalah nilai, dan km/jam adalah satuan yang mengikuti besaran kecepatan.

Besaran fisika dibagi menjadi 2 bagian :

a. Besaran pokok, yaitu besaran yang satuannya telah ditentukan secara Internasional (SI), merupakan dasar dari besaran lain (turunan).

Tabel berikut menunjukan nama besaran pokok dan satuannya :

Nama Besaran	Satuan
Suhu	Kelvin (K)
Massa	Kilogram (Kg)
Panjang	Meter (m)
Jumlah Zat	Mol
Intensitas Cahaya	Candela (cd)
Waktu	Detik (s)
Arus Listrik	Ampere (A)

b. Besaran turunan, yaitu besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok. Tabel berikut menunjukan beberapa contoh besaran turunan, diantaranya :

Nama Besaran	Satuan	Nama Besaran	Satuan
Luas	m²	Gaya	Kg m/s² (Newton)
Volume	m³	Usaha	Kg m²/s² (Joule)
Kecepatan	m/s	Tekanan	Kg/m s²(Pascal)

Besaran berdasarkan arahnya dikelompokkan menjadi 2 macam, yaitu :

a. Besaran skalar, yaitu besaran yang mempunyai nilai saja. Contoh besaran skalar adalah massa, panjang, waktu, kelajuan, dll.

b. Besaran vektor, yaitu besaran yang mempunyai nilai dan arah. Contoh besaran skalar adalah perpindahan, gaya, kecepatan, percepatan, momentum, dll.

Dimensi adalah cara suatu besaran tersusun atas besaran pokok. Tabel berikut menunjukan dimensi dari besaran pokok.

Nama Besaran	Dimensi
Suhu	[ θ ]
Massa	[ M ]
Panjang	[ L ]
Jumlah Zat	[ N ]
Intensitas Cahaya	[ J ]
Waktu	[ T ]
Arus Listrik	[ I ]

Analisis dimensi memiliki manfaat, antara lain :

a. Mengungkapkan/membuktikan kesetaraan dan kesamaan dua besaran.

b. Meneliti benar atau salahnya suatu persamaan yang menyatakan suatu hubungan besaran fisika.

c. Menentukan Menentukan satuan dari besaran turunan berdasarkan analisis dimensional.

d. Untuk penurunan persamaan fisika.

Pengukuran

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan suatu besaran yang dicari dengan besaran yang sudah memiliki standar. Pada umumnya, pengukuran suatu besaran yang sering kita lakukan adalah pengukuran panjang, pengukuran massa dan pengukuran waktu.

a. Pengukuran panjang

Dalam pengukuran panjang, dapat menggunakan beberapa alat seperti:

1) Mistar/Penggaris

Ketelitian Penggaris 0,1 cm/ 1 mm, sehingga Δx nya adalah 0,05cm

Pengukuran panjang menggunakan penggaris

dimana adalah panjang ujung akhir pensil dan panjang ujung awal pensil.

Dari gambar tersebut didapatkan panjang pensil adalah 4cm±0,05cm

2) Jangka Sorong

Ketelitian Jangka Sorong 0.01 cm / 0.1 mm, sehingga Δx nya adalah 0,005cm

Dari gambar tersebut didapatkan panjang pensil adalah (4,07cm±0,005cm)

3) Mikrometer Sekrup

Ketelitian sebesar 0.01 mm/0.001 cm, sehingga Δx nya adalah 0,005mm

Dari gambar tersebut didapatkan panjang pensil adalah (4,37mm±0,005mm)

b. Pengukuran massa

Dalam pengukuran massa, kita dapat menggunakan beberapa alat seperti :

1) Neraca Lengan/Ohauss

Neraca Ohauss merupakan alat ukur massa, memiliki ketelitian sebesar 0.01 kg. Neraca ini terdiri atas tempat beban, skala beban, beban geser, dan sistem menunjuk.

Perhitungan Massa neraca Ohauss (m) :

m = skala lengan belakang + skala lengan tengah + skala lengan depan

2) Neraca Gantung/Pegas

Neraca gantung/pegas merupakan alat ukur massa, memiliki ketelitian sebesar 0.5 gr. Neraca ini terdiri atas pegas dan selongsong besi yang pada bagian ujungnya terdapat pengait. Cara mengukur dengan necara pegas adalah benda digantung pada gantungan neraca, kemudian dilihat skala yang ditunjukan pada penunjuk neraca.

c. Pengukuran Waktu

Dalam pengukuran massa, biasanya kita menggunakan stopwatch. Stopwatch sendiri dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :

1) Stopwatch Analog merupakan alat ukur waktu dengan ketelitian 0.1 sekon, gerakan jarum penunjuk menyatakan rentang waktu dalam detik.

2) Stopwatch digital merupakan alat ukur waktu dengan menggunakan digit angka untuk menyatakan rentang waktu suatu peristiwa. Pada stopwatch digital tingkat ketelitiannya mencapai 0.01 sekon.

1. Angka Penting

Angka penting merupakan angka yang dihasilkan dari hasil pengukuran, terdiri atas angka-angka yang sudah pasti (terbaca pada alat ukur) dan satu angka terakhir yang diragukan. Terdapat beberapa aturan angka penting, yaitu :

1) Semua angka bukan nol merupakan angka penting. Contoh : 6,89 ml memiliki 3 angka penting.

2) Semua angka nol yang terletak diantara angka bukan nol merupakan angka penting. Contoh : 1208 meter memiliki 4 angka penting.

3) Semua angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir, tetapi terletak di depan tanda desimal adalah angka penting. Contoh : 70000, memiliki 5 angka penting.

4) Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan di belakang tanda desimal adalah angka penting. Contoh : 23,5000 kg memiliki 6 angka penting.

5) Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah angka tidak penting. Contoh : 3500000 memiliki 2 angka penting.

6) Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang pertama adalah angka tidak penting. Contoh : 0,0000352 sekon memiliki 3 angka penting.

7) Semua angka nol yang terletak di kanan angka bukan nol namun tidak diikuti koma desimal bukan angka penting, kecuali diberi tanda. Contoh : 1205000 memiliki 6 angka penting.

8) Aturan pembulatan dalam angka penting dalam fisika adalah sebagai berikut :

Angka yang memiliki nilai > 5 dibulatkan keatas. Contoh: 7,36 dibulatkan menjadi 7,4.

Angka yang memiliki nilai < 5 dibulatkan kebawah. Contoh: 4,34 dibulatkan menjadi 4,3.

Angka yang memiliki nilai = 5 dibulatkan keatas jika sebelumnya ganjil, Contoh: 4,25 dibulatkan menjadi 4,2. Contoh yang lainnya, 5,55 dibulatkan menjadi 5,6.

Pada aturan angka penting, Operasi hitung angka penting memiliki beberapa aturan berikut :

1) Penjumlahan dan pengurangan

Aturan pengurangan dan penjumlahan angka penting menghasilkan hanya satu angka taksiran saja dan angka penting paling sedikit.

Contoh : 33,15 (3 angka penting)

1,4 (2 angka penting)

34,55 (4 angka penting) dibulatkan menjadi 34,6 (3 angka penting)

2) Perkalian dan pembagian

Aturan perkalian dan pembagian angka penting (a.p) menghasilkan banyak angka penting yang paling sedikit dari bilangan yang dioperasikan.

Contoh 1 : 13,4 x 2,5 = 33,5

(3 a.p) x (2 a.p) = (3 a.p) diubah jadi 2 a.p sehingga 34 (2 a.p)

Contoh 2 : 1,44 : 3,6 = 0,4

(3 a.p) : (2 a.p) = (2 a.p) tidak perlu diubah karena sudah (2 a.p)

3) Pemangkatan dan penarikan akar

Aturan pemangkatan dan penarikan akar menghasilkan banyak angka penting yang dioperasikan.

Contoh 1: (2,5)² = 6,25 (3 a.p) diubah menjadi 6,3 (2 a.p)

Contoh 2: √625 = 25 (2 a.p) diubah menjadi 25,0 (3 a.p)

4) Perkalian dan pembagian dengan bilangan eksak

Aturan perkalian dan pembagian dengan bilangan eksak menghasilkan banyak angka penting yang sama dengan bilangan hasil pengukuran.

Contoh : suatu benda memiliki panjang 1,34 meter, maka jika diperpanjang lagi menjadi 6 kali, maka : 1,34 x 6 = 8,04 ( 3 a.p)

2. Notasi Ilmiah

Merupakan notasi yang menyederhanakan bilangan yang sangat kecil atau sangat besar menjadi satu tempat satuan. Notasi umumnya bisa ditulis :

Dengan : = bilangan asli 1 sampai 9

n = bilangan eksponen

fisikaQu