Senin, 14 Desember 2015

BESARAN DAN SATUAN

BESARAN DAN SATUAN.


Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari dan menyelidiki komponen-komponen materi dan interaksi antar komponen tersebut.
Contoh : - Bagaimana energi mempengaruhi materi.
               - Bagaimana mengubah bentuk energi yang satu ke bentuk yang lain.
Materi adalah segala sesuatu yang menempati dan mengisi ruang.
Energi adalah berbagai bentuk ukuran kemampuan dari suatu sistem untuk melakukan kerja. Ilmu fisika secara umum dibagi menjadi : mekanika, panas, bunyi, optika listrik dan magnit, dan fisika modern.
Langkah-langkah atau tahap-tahap dalam penyelidikan :
1.      Mengemukakan anggapan-anggapan atau dugaan-dugaan.
2.      Menyusun suatu hipotesa.
3.      Melakukan suatu eksperimen.
4.      Jika dalam eksperimen dapat diterima kebenarannya maka dapat dikukuhkan sebagai hukum.
Dalam fisika langkah-langkah maupun tahapan-tahapan diatas diperlukan teknik-teknik pengukuran yang harus dikembangkan. Untuk dapat memecahkan masalah, maka diperlukan suatu sistem standar yang dapat diterima oleh berbagai kalangan yang mempelajari dan mengembangkan ilmu fisika.

BESARAN
Besaran merupakan segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka, misalnya panjang, massa, waktu, luas, berat, volume, kecepatan, dll. Warna, indah, cantik, bukan merupakan besaran karena tidak dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Besaran dibagi menjadi dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

BESARAN POKOK
Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Ada tujuh besaran pokok dalam sistem Satuan Internasional yaitu Panjang, Massa, Waktu, Suhu, Kuat Arus, Jumlah molekul, Intensitas Cahaya. Panjang ad/ alah dimensi suatu benda yang menyatakan jarak antar ujung. Panjang dapat dibagi menjadi tinggi, yaitu jarak vertikal, serta lebar, yaitu jarak dari satu sisi ke sisi yang lain, diukur pada sudut tegak lurus terhadap panjang benda. Dalam ilmu fisika dan teknik, kata “panjang” biasanya digunakan secara sinonim dengan “jarak”, dengan simbol “l” atau “L” (singkatan dari bahasa Inggris length). Massa adalah sifat fisika dari suatu benda, yang secara umum dapat digunakan untuk mengukur banyaknya materi yang terdapat dalam suatu benda. Massa merupakan konsep utama dalam mekanika klasik dan subyek lain yang berhubungan.

BESARAN TURUNAN
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok atau besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok. Contoh besaran turunan adalah Berat, Luas, Volume, Kecepatan, Percepatan, Massa Jenis, Berat jenis, Gaya, Usaha, Daya, Tekanan, Energi Kinetik, Energi Potensial, Momentum, Impuls, Momen inersia, dll. Dalam fisika, selain tujuh besaran pokok yang disebutkan di atas, lainnya merupakan besaran turunan. Besaran Turunan selengkapnya akan dipelajari pada masing-masing pokok bahasan dalam pelajaran fisika.
Untuk lebih memperjelas pengertian besaran turunan, perhatikan beberapa besaran turunan yang satuannya diturunkan dari satuan besaran pokok berikut ini.
Luas                = panjang x lebar
= besaran panjang x besaran panjang
= m x m
= m2
Volume           = panjang x lebar x tinggi
= besaran panjang x besaran panjang x besaran Panjang
= m x m x m
= m3
Kecepatan       = jarak / waktu
= besaran panjang / besaran waktu
= m / s
*  Besaran Pokok Dalam Fisika.
Dalam sistem Internasional ( SI ) terdapat : 7 buah besaran dasar berdimensi dan 2 buah buah tambahan yang tidak berdimensi.
BESARAN POKOK
SATUAN SI

Nama
Lambang
Rumus Dimensi
1.      Panjang
Meter
m
L
2.      Massa
Kilogram
kg
M
3.      Waktu
Sekon
S
T
4.      Arus listrik
Ampere
A
I
5.      Suhu termodinamika
Kelvin
K
q
6.      Jumlah zat
Mola
mol
N
7.      Intensitas cahaya
Kandela
cd
J
BESARAN TAMBAHAN
SATUAN SI
1.      Sudut datar
Radian
rad
2.      Sudut ruang
Steradian
Sr

BESARAN JABARAN
SATUAN SI
1.      Energi
Joule
J
2.      Gaya
newton
N
3.      Daya
Watt
W
4.      Tekanan
pascal
Pa
5.      Frekwensi
Hertz
Hz
6.      Beda Potensial 
Volt
V
7.      Muatan listrik
coulomb
C
8.      Fluks magnit
weber
Wb
9.      Tahanan listrik
Farad
F
10.  Induksi magnetic
Tesla
T
11.  Induktansi
Henry
Hb
12.  Fluks cahaya
lumen
Lm
13.  Kuat penerangan
Lux
Lx

* Sistem Satuan
Sistem satuan metrik, dibedakan atas : - statis
                                                            - dinamis
Sistem statis :
·         statis besar
- satuan panjang          :  meter
- satuan gaya               :  kg gaya
- satuan massa             :  smsb
·         statis kecil
- satuan panjang          :  cm   
- satuan gaya               :  gram gaya
- satuan massa             :  smsk
Sistem dinamis :
Sistem Satuan
Dinamis Besar
Dinamis Kecil
1.      Panjang
Meter
Cm
2.      Massa
Kg
Gr
3.      Waktu
Sec
Sec
4.      Gaya
Newton
Dyne
5.      Usaha
N.m = joule
dyne.cm = erg
6.      Daya
joule/sec
erg/sec
Sistem dinamis besar biasa kita sebut “M K S” atau “sistem praktis” atau “sistem Giorgie”
Sistem dinamis kecil biasa kita sebut “C G S” atau “sistem Gauss”.

SISTEM SATUAN BRITANIA ( BRITISH SYSTEM )
Sistem Satuan
British
1.      Panjang
foot ( kaki )
2.      Massa
Slug
3.      Waktu
Sec
4.      Gaya
pound ( lb )
5.      Usaha
ft.lb
6.      Daya
ft.lb/sec

* Awalan Yang Digunakan Dalam S.I.
AWALAN
SIMBOL
FAKTOR
Kilo
K
10 3
Mega
M
10 6
Giga
G
10 9
Tera
T
10 12
Milli
M
10 -3
Mikro
m
10 -6
Nano
N
10 -9
Piko
P
10 -12
Femco
F
10 -15
Ato
A
10 -18

KONVERSI SATUAN

Beberapa contoh konversi sbb :
Panjang :
•      1 m = 100 cm  = 10-3 km  = 0,3937 in
•      1 inchi  = 2,54 cm
•      1 feet   = 12 in
•      1 mil  = 1609  m  =   5280 ft
•      1 yard  =  3  ft  =  36 in
Luas :
•      1 m2  =  104 cm2  =  10,76 ft2  =  1550 in2
•      1 ft2   =  929 cm2  =  144  in2
•      1 in2  =   6,452 cm2  =  6,944 x 10-3 ft2
Volume :
•      1 m3  = 1000 liter
•      1 liter  = 61,02 in3
•      1 in3    = 16,39  cm3
Tekanan :
•      1 atm    = 76 cm Hg
•      1 cm Hg  = 13330  dyne/cm2  =  1333 Pa
•      1 Pa  = 1 N/m2  = 10 dyne/cm2
•      1 lb/in2  =  1 psi =  68950 dyne/cm2  = 6895 pa
Massa :
•      1 kg  = 68,52 x 10-3 slug  = 2,205  lb
•      1 slug  = 14,59  kg = 32,17  lb
•      1 pound  = 16 ounce  =  0,4536  kg
Massa Jenis :
•      1 slug/ft3  =  515,4  kg/m3  =  32,17  lb/ft3
•      1 kg/m3  = 1,940 x 10-3 slug/ft3
•      1 lb/ft3  = 16,02 kg/m3
•      Usaha dan Jumlah panas :
•      1 BTU  = 1055 J  =  252 kal
•      1 J = 107 erg = 0,7376 ft.lb
•      1 kal = 4,186 J  = 3,087 ft.lb
•      1 kwh  =  3413  Btu  = 1,341 hp.h

* Dimensi
Jika dalam suatu pengukuran benda A.
A = 127 cm = 1270 milimeter = 1,27 x 106 mikron
Nilai besaran A adalah 127 apabila dinyatakan dalam cm,
Nilai besaran A adalah 1270 apabila dinyatakan dalam mm,
Nilai besaran A adalah 1,27 apabila dinyatakan dalam meter dan seterusnya.
Jadi satuan yang dipakai menentukan besar-kecilnya bilangan yang dilaporkan.
Mengapa satuan cm dapat di ganti dengan m, mm, atau mikron ?
Jawabannya, karena keempat satuan itu sama dimensinya, yakni berdimensi panjang.
Ada dua macam dimensi yaitu :
- Dimensi Primer
- Dimensi Sekunder
·         Dimensi Primer yaitu :
M : untuk satuaan massa.
L : untuk satuan panjang.
T : untuk satuan waktu.
·         Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua besaran yang dinyatakan dalam massa, panjang dan waktu.
contoh : - Dimensi gaya : M L T-2
              - Dimensi percepatan : L T-2
Catatan : Semua besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok ( Dimensi Primer ) yaitu panjang, massa dan waktu.

Kegunaan dimensi :
Untuk Checking persamaan-persamaan fisika, dimana dalam setiap persamaan dimensi ruas kiri harus sama dengan dimensi ruas kanan.

Contoh :
1.      P = F . V
daya = gaya x kecepatan.
M L2 T-3 = ( M L T-2 ) ( L T-1 )
M L-2 T-3 = M L2 T-3
2.      F = m . a
gaya = massa x percepatan
M L T-2 = ( M ) ( L T-2 )
M L T-2 = M L T-2

PENETAPAN SATUAN SEBAGAI BERIKUT :

1.      Satu meter adalah 1.650.763,73 kali panjang gelombang cahaya merah jingga yang dipancarkan isotop krypton 86.
2.      Satu kilogram adalah massa sebuah silinder platina iridium yang aslinya disimpan di Biro Internasional tenyang berat dan ukuran di Serves, Perancis.
3.      Satu sekon adalah 9.192.631.770 kali perioda getaran pancaran yang dikeluarkan atom Cesium 133.
4.      Satu Ampere adalah Jumlah muatan listrik satu coulomb ( 1 coulomb =                6,25.1018 elektron ) yang melewati suatu penampang dalam 1 detik.
5.      Suhu titik lebur es pada 76 cm Hg adal : T = 273,150 K, Suhu titik didih air pada 76 cm Hg adalh : T = 373,150 K.
6.      Satuan Kandela adalah benda hitam seluas 1 m2 yang bersuhu Hk lebur platina              ( 1773 C ) akan memancarkan cahaya dalam arah tegak lurus dengan kuat cahaya sebesar 6 x 105 kandela.
7.      Satu mol zat terdiri atas 6,025 x 1023 buah partikel. ( 6,025 x 1023 disebut dengan bilangan avogadro ).

* Bilangan Eksak : Bilangan yang diperoleh dari pekerjaan membilang.
* Bilangan Tidak Eksak : Bilangan yang diperoleh dari pekerjaan mengukur.


PENGUKURAN
Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang dijadikan sebagai patokan. Dalam fisika pengukuran merupakan sesuatu yang sangat vital. Suatu pengamatan terhadap besaran fisis harus melalui pengukuran. Pengukuran-pengukuran yang sangat teliti diperlukan dalam fisika, agar gejala-gejala peristiwa yang akan terjadi dapat diprediksi dengan kuat.Pengukuran dapat dilakukan dengan dua cara:
1. Secara Langsung
Yaitu ketika hasil pembacaan skala pada alat ukur, langsung menyatakan nilai besaran yang diukur, tanpa menggunakan rumus untuk menghitung nilai yang diinginkan.
2. Secara tidak langsung
Yaitu dalam pengukuran memerlukan penghitungan tambahan untuk mendapatkan nilai besaran yang diukur.Untuk mendaptkan hasil pengukuran yang akurat, faktor yang harus diperhatikan antara lain :
- alat ukur yang dipakai
- aturan angka penting
- posisi mata pengukuran (paralax)

ALAT UKUR
Secara umum alat ukur ada 2 type yaitu :
1. Absolute Instruments
Merupakan alat ukur standar yang sering digunakan di laboratorium-laboratorium dan jarang dijumpai dalam pemakaian di pasaran lagi pula alat ini tidak memerlukan pengkalibrasian dan digunakan sebagai standar.
2. Secondary Instruments
Merupakan alat ukur dimana harga yang ditunjukkan karena adanya penyimpangan dari alat penunjuknya dan ternyata dalam penunjukan ada penyimpangan maka alat ini harus lebih dulu disesuaikan/dikalibrasi dengan membandingkan dengan absolute instruments atau alat ukur yang telah lebih dulu disesuaikan. 
Alat ukur dikelompokkan menjadi 2 yaitu :
a.  Alat ukur analog – jarum
b.  Alat ukur digital – angka elektronik

MACAM-MACAM ALAT UKUR

1.      Mistar :
untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,5 mm.
2.      Jangka sorong:
untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian       0,1 mm.
3.      Mikrometer :
untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,01mm.
4.      Neraca :
untuk mengukur massa suatu benda.
5.      Stop Watch :
untuk mengukur waktu mempunyai batas ketelitian 0,01 detik.
6.      Dinamometer :
untuk mengukur besarnya gaya.
7.      Termometer :
untuk mengukur suhu.
8.      Higrometer :
untuk mengukur kelembaban udara.
9.      Ampermeter :
untuk mengukur kuat arus listrik.
10.  Ohm meter :
untuk mengukur tahanan ( hambatan ) listrik
11.  Volt meter :
untuk mengukur tegangan listrik.
12.  Barometer :
untuk mengukur tekanan udara luar.
13.  Hidrometer :
untuk mengukur berat jenis larutan.
14.  Manometer :
untuk mengukur tekanan udara tertutup.
15.  Kalorimeter :
untuk mengukur besarnya kalor jenis zat.


Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)