BESARAN DAN PENGUKURAN
Besaran dan pengukuran
Pengertian Besaran dan Satuan
Besaran adalah segala sesuatu yang bisa diukur, dihitung, memiliki nilai, dapat dinyatakan dengan angka, dan memiliki satuan.
Contohnya massa, panjang, waktu, kuat arus, volume, dan sebagainya.
Sementara itu, satuan adalah skala atau acuan pembanding pada suatu pengukuran dan melekat pada nilai besaran.
Contohnya meter, sekon, kg, cm, ampere, volt, dan sebagainya.
Saat kamu membaca “lampu 5 watt”, kira-kira apa besaran dan satuannya?
- Besaran = daya listrik
- Satuan = watt
- Nilai besaran = 5
Macam-Macam Besaran
Secara umum, besaran dibagi menjadi dua, yaitu sebagai berikut.
1. Besaran pokok
Besaran asli yang tidak diturunkan dari besaran lain. Terdapat tujuh besaran pokok beserta satuannya yang harus Quipperian tahu, yaitu sebagai berikut.
| No | Besaran Pokok | Satuan |
|---|---|---|
| 1. | Massa | Kg |
| 2. | Panjang | Meter |
| 3. | Waktu | Sekon |
| 4. | Kuat arus listrik | Ampere |
| 5. | Intensitas cahaya | Candela |
| 6. | Jumlah mol | Mol |
| 7. | Suhu | K |
Adapun pembahasan untuk masing-masing besaran adalah sebagai berikut.
a. Massa
Mungkin kamu sudah tidak asing lagi dengan massa. Besaran ini menunjukkan banyak sedikitnya materi penyusun benda.
Semakin banyak materinya, semakin besar massanya.
Massa biasanya diukur menggunakan timbangan dan neraca dengan satuan kg maupun gram.
b. Panjang
Panjang biasanya diukur menggunakan mistar/penggaris atau meteran untuk benda-benda yang ukurannya panjang.
Namun, untuk benda-benda yang berukuran kecil alat ukurnya menggunakan jangka sorong atau mikrometer sekrup.
Adapun satuan panjang adalah meter, km, cm, mm, dan sebagainya.
c. Waktu
Alat ukur waktu adalah stopwatch, jam dinding, jam tangan, dan sebagainya.
Waktu biasanya dinyatakan dalam sekon, menit, jam, atau hari.
d. Kuat arus listrik
Secara fisika, kuat arus listrik disimbolkan I dan dinyatakan dalam Ampere. Alat untuk mengukurnya adalah amperemeter.
e. Intensitas cahaya
Intensitas cahaya menunjukkan daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya dan biasanya dinyatakan dalam Candela.
Oleh karena itu, alat pengukur intensitas cahaya disebut candlemeter.
f. Jumlah mol
Jumlah mol menunjukkan banyaknya massa yang terkandung dalam tiap massa atom atau molekul relatif.
Jumlah mol biasanya dinyatakan dalam mol.
g. Suhu
Suhu merupakan ukuran panas dinginnya suatu benda. Terdapat empat satuan suhu yaitu Celcius, Reamur, Fahrenhait, dan Kelvin.
Namun, secara internasional satuannya adalah K atau Kelvin. Alat ukurnya dinamakan termometer. Perbandingan antara Celcius : Reamur : Fahrenhait = 5 : 4 : 9.
2. Besaran turunan
Besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Contohnya kecepatan, gaya, usaha, tegangan, dan sebagainya.
Mengapa kecepatan dikatakan besaran turunan? Coba Quipperian ingat-ingat, satuan kecepatan itu apa? Jawabannya m/s.
Nah, m atau meter itu satuan dari panjang dan s itu satuan waktu. Itulah mengapa, kecepatan diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu.
Hal yang sama juga berlaku pada gaya, usaha, tegangan, dan lainnya. Untuk lebih jelasnya, simak tabel berikut.
| No | Besaran Turunan | Satuan | Diturunkan dari- |
|---|---|---|---|
| 1. | Kecepatan | m/s | Panjang dan waktu |
| 2. | Gaya | Newton (kg.m/s2) | Massa, panjang, dan waktu |
| 3. | Usaha | Joule (kg.m2/s2) | Massa, panjang, dan waktu |
| 4. | Tegangan | volt | Kuat arus dan hambatan |
| 5. | Debit air | m3/s | Panjang dan waktu |
| 6. | Tekanan | N/m2 (kg/m.s2) | Massa, panjang, dan waktu |
| 7. | Volume | m3 | panjang |
Macam-Macam Satuan
Mengapa satuan itu harus ada? Misalnya Quipperian diminta Ibu membeli beras.
Jika tidak ada satuan, bagaimana kamu akan membandingkan besaran tersebut? “Pak, saya beli beras 2.”
Nah, 2 di situ apa ya maksudnya? Apakah 2 ember, 2 genggam, atau 2 mangkok? Bingung juga kan jika tidak ada satuan?
Secara umum, satuan dibagi dua yaitu sebagai berikut.
1. Satuan baku
Memiliki nilai tetap untuk semua pengukuran. Misalnya tongkat yang panjangnya 2 meter di Indonesia sama dengan 2 meter di Belanda.
Penulisan satuan baku harus mengikuti sistem internasional atau biasa disebut satuan SI. Satuan ini terdiri dari MKS dan cgs.
Sistem MKS adalah singkatan dari meter, kg, dan sekon. Sementara itu, cgs singkatan dari cm, gram, dan sekon.
2. Satuan tidak baku
Memiliki nilai yang berubah-ubah atau tidak tetap seperti hasta, jengkal, depa, kaki, dan sebagainya. Hal itu karena ukuran hasta maupun jengkal setiap orang berbeda-beda.
Misalnya, Quipperian diminta menentukan panjang tali menggunakan jengkal dan diperoleh hasil 10 jengkal.
Apakah panjang tali itu sama untuk jengkal yang berbeda? Hasilnya belum tentu sama kan?
Agar Quipperian semakin paham, yuk simak contoh soal berikut.
Contoh Soal Besaran dan Satuan 1
Bu Dwi membeli gula 6 kg untuk dijual lagi. Lalu, gula tersebut dimasukkan 2 toples yang masing-masing-masing kapasitasnya 3 liter.
Dari pernyataan tersebut, tentukan besaran beserta nilai dan satuannya!
Pembahasan:
Pertama, kamu harus menganalisis besaran apa saja yang ada pada soal. Pada soal tersebut terdapat dua besaran, yaitu massa gula dan volume toples sehingga diperoleh:Besaran : massa
Nilai besaran : 6 (enam)
Satuan : kg
Besaran : volume
Nilai besaran : 3
Satuan : liter
Contoh Soal Besaran dan Satuan 2
Suhu di kota London adalah -10 oC. Berapakah suhunya jika dikonversi dalam satuan Reamur?
Pembahasan:
Adapun persamaan suhunya adalah sebagai berikut.
Jadi, jika dikonversi dalam satuan Reamur, suhunya menjadi -8 oC.
Contoh Soal Besaran dan Satuan 3
Doni mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 36 km/jam. Jika dikonversi dalam satuan MKS, berapakah kecepatan Doni?
Pembahasan:
MKS adalah satuan sistem internasional yang terdiri dari meter, kg, dan sekon. Nah, kecepatan Doni adalah 36 km/jam.
Jika diubah ke dalam MKS, maka satuan kecepatannya menjadi m/s. Untuk mengubahnya, lakukan konversi satuan terlebih dahulu.
- Konversikan satuan km ke m, yaitu 1 km = 1.000 m
- Konversikan 1 jam ke sekon, yaitu 1 jam = 3.600 s
Dengan demikian:
Jadi, kecepatan Doni dalam satuan MKS adalah 10 m/s.
PENGUKURAN
Pengukuran merupakan proses membandingkan suatu besaran yang diukur menggunakan besaran lain yang sudah ditentukan skala dan satuannya. Hasil pengukuran tunggal biasa ditulis sebagai berikut.
Keterangan:
x = nilai besaran yang diukur;
xo = hasil pengukuran yang terbaca; dan
∆x = ketidakpastian pengukuran = 1/2 skala terkecil alat ukur.
Berikut ini merupakan contoh pengukuran beberapa besaran di dalam Fisika.
1. Pengukuran panjang
Panjang merupakan salah satu besaran pokok yang dapat diukur menggunakan mistar, jangka sorong, atau mikrometer sekrup. Berikut ini contoh pengukurannya.
a. Mistar
Mistar atau biasa disebut penggaris memiliki skala terkecil 1 mm, sehingga ketelitian mistar 0,5 mm atau 0,05 cm. perhatikan contoh berikut.
Hasil pengukurannya = 3,1 – 0,3 = 2,8 cm
Penulisan hasil ukur = (2,8 ± 0,05) cm
b. Jangka sorong
Jangka sorong memiliki 0,1 mm atau 0,01 cm. Dengan demikian, jangka sorong memiliki ketelitian lebih baik daripada mistar. Perhatikan contoh berikut
Berdasarkan gambar di atas:
Skala utama = 0,3 m
Skala nonius = 3 × 0,01 = 0,03 cm
Hasil pembacaan alat = skala utama + skala nonius
= 0,3 + 0,03 = 0,33 cm
c. Mikrometer sekrup
Mikrometer sekrup memiliki ketelitian lebih baik daripada dua alat sebelumnya, yaitu 0,01 mm. Alat ini bisa digunakan untuk mengukur diameter kawat, ketebalan kertas, dan benda-benda kecil lainya. Perhatikan contoh berikut.
Skala utama = 3,5 mm
Skala nonius = (12 × 0,01) = 0,12 mm
Hasil pembacaan alat = skala utama + skala nonius
= 3,5 + 0,12 = 3,62 mm
2. Pengukuran massa
Massa merupakan salah satu besaran pokok yang bisa diukur menggunakan timbangan atau neraca. Neraca yang biasa digunakan pada skala laboratorium adalah neraca O’Hauss tiga lengan. Neraca tersebut memiliki tiga lengan dengan rincian sebagai berikut.
- Lengan belakang memiliki skala 0 – 500 gram.
- Lengan tengah memiliki skala 0 – 100 gram.
- Lengan depan memiliki skala 0 – 10 gram
Perhatikan contoh berikut.
Hasil pengukuran massa di atas adalah 400 gram + 70 gram + 9,4 gram = 479,4 gram.
3. Pengukuran arus dan tegangan listrik
Alat untuk mengukur arus listrik disebut amperemeter, sedangkan untuk mengukur tegangan listrik disebut voltmeter. Adapun contoh gambar alatnya adalah sebagai berikut.
Hasil pengukuran amperemeter di atas adalah sebagai berikut.
4. Pengukuran volume benda tak beraturan
Untuk benda yang bentuknya tidak beraturan, Quipperian bisa menggunakan gelas ukur yang diisi oleh benda yang akan diukur volumenya. Pertambahan volume pada gelas ukur menunjukkan volume benda tersebut. Perhatikan contoh berikut.
Volume logam di atas adalah
5. Pengukuran waktu
Alat yang biasa digunakan untuk mengukur waktu adalah stopwatch. Perhatikan contoh berikut.
Hasil pengukuran waktu menggunakan stopwatch di atas adalah 2 menit + 12 sekon.
Contoh Soal
Andi akan mengukur volume sebuah kelereng. Setelah diukur, diameter kelereng Andi ditunjukkan oleh gambar berikut.
Berdasarkan aturan angka penting, tentukan volume kelereng Andi!
Pembahasan:
Pertama, Quipperian harus mencari panjang diameter kelereng yang telah tertulis di mikrometer sekrup berikut
Selanjutnya, gunakan persamaan volume bola.
Berdasarkan aturan angka penting, hasil perkalian harus memiliki bilangan sebanyak bilangan angka penting paling sedikit.
ika diuraikan kembali, perkalian volume di atas memiliki angka penting penting paling sedikit berjumlah 3, yaitu 1,33 (3AP) dan 3,14 (3 AP). Oleh karena itu, hasil perkaliannya harus memiliki angka penting berjumlah 3.
Jadi, berdasarkan aturan angka penting, volume kelereng Andi adalah 204 mm3.
Komentar
Posting Komentar