Materi Fisika, Rumus, dan Contoh Soal

7+ Besaran Pokok: Satuan, Dimensi, dan Alat Ukur

Halo adik-adik, kali ini kakak akan melanjutkan kembali pembahasan kita mengenai besaran fisika, yaitu besaran pokok. Kalian pasti sudah tidak asing lagi dengan besaran yang satu ini. Biasanya, materi besaran pokok diberikan di awal-awal tahun ajaran baru pembelajaran fisika, tepatnya di semester ganjil. Kakak yakin materi kalian di sekolah telah sampai di bab ini.

Besaran Pokok

besaran pokok satuan dimensi alat ukur

Materi besaran pokok telah kita singgung sedikit pada pembahasan sebelumnya mengenai besaran fisika. Namun, kakak sengaja memberikan postingan khusus mengenai jenis besaran yang satu ini agar pembahasannya bisa dilakukan secara terperinci dan mendalam. Tujuannya adalah agar kalian benar-benar bisa mendapatkan pemahaman yang lengkap mengenai besaran pokok.

Jika di materi sebelumnya hanya berupa pengenalan singkat tentang besaran pokok, maka di dalam materi ini kita akan melengkapinya dengan pembahasan tentang satuan, dimensi, dan alat ukur dari masing-masing anggota besaran pokok tersebut. 

Baiklah, kakak mulai saja materinya...

Pengertian Besaran Pokok

Masih ingat tidak apa yang dimaksud dengan besaran pokok? Yah benar, besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan atau ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lainnya. Dengan kata lain, besaran pokok merupakan besaran paling dasar. Ia menjadi pondasi bagi besaran-besaran lain yang dipakai dalam ilmu fisika.

Siapa yang menetapkan besaran pokok? Jadi, besaran pokok ditetapkan oleh komunitas khusus ilmuwan dunia yang bernama Lembaga Berat dan Ukuran Internasional (Inggris: The International Bureau of Weights and Measures) (Prancis: Bureau international des poids et mesures, BIPM) yang didirikan pada tanggal 20 Mei 1875, di Sevres, Prancis. 

Konferensi pertama yang dilakukan oleh lembaga tersebut dilaksanakan pada tahun 1889. Besaran pokok sendiri ditetapkan di dalam konferensi ke-14 pada tahun 1971. Berdasarkan hasil konferensi tersebut, ditetapkan tujuh (7) besaran pokok sebagai dasar Sistem Satuan Internasional (SI).

Yuk, mari kita lihat apa saja tujuh (7) anggota besaran pokok itu.

Anggota Besaran Pokok

Dalam ilmu fisika, ada tujuh (7) anggota besaran pokok, yaitu panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, intensitas cahaya, dan jumlah zat. Perhatikan tabel anggota, satuan, dan dimensi besaran pokok berikut ini:

Tabel Besaran Pokok, Satuan, dan Dimensi

No Besaran Pokok Satuan (SI) Dimensi
1 Panjang (l) Meter (m) L
2 Massa (m) Kilogram (kg) M
3 Waktu (t) Sekon (s) T
4 Suhu (T) Kelvin (K) θ
5 Kuat Arus Listrik (I) Ampere (A) I
6 Intensitas Cahaya (In) Candela (cd) J
7 Jumlah Zat (n) mol N

Berikut ini adalah definisi masing-masing anggota besaran pokok di atas:

1. Panjang (l)

Panjang adalah dimensi suatu benda yang menyatakan jarak antar ujung. Panjang dapat dibagi menjadi tinggi, yaitu jarak vertikal, serta lebar, yaitu jarak dari sisi ke sisi.

2. Massa (m)

Massa adalah banyaknya materi yang terkandung dalam suatu benda. Massa sifatnya konstan atau tidak berubah.

3. Waktu (t)

Waktu adalah dimensi yang memungkinkan dibedakannya dua peristiwa identik namun berlainan yang berlangsung pada titik yang sama dalam ruang (space time).

4. Suhu (T)

Suhu adalah derajat panas atau dingin suatu benda.

5. Kuat Arus Listrik (I)

Kuat Arus Listrik adalah banyaknya muatan listrik yg mengalir pada suatu penghantar dalam waktu satu detik.

6. Intensitas Cahaya (In)

Intensitas Cahaya adalah banyaknya cahaya pada suatu luas permukaan atau daya berluminositas per satuan sudut ruang yang dipancarkan oleh titik sumber cahaya dalam arah tertentu.

7. Jumlah Zat (n)

Jumlah Zat adalah jumlah elementer zat, baik berupa molekul, unsur, ion, ataupun senyawa.

Satuan Besaran Pokok

Oleh karena besaran pokok ada tujuh, maka satuan besaran pokok juga berjumlah tujuh, yaitu meter, kilogram, sekon (detik), kelvin, ampere, candela, dan mol. Yuk, kita bahas satu per satu:

1. Meter (m)

Meter (m) adalah satuan besaran pokok panjang (l) menurut SI. Satu (1) meter standar didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa dengan selang waktu 1/299.792.458 sekon (kecepatan cahaya = 299.792.458 m/s). 

Sebelum memakai definisi yang sekarang, 1 meter standar sempat mengalami beberapa kali perubahan definisi, antara lain sebagai berikut:
  • Awal Abad ke-18: 1 meter adalah sepersepuluh juta kali jarak dari khatulistiwa (ekuatur) ke Kutub Utara Bumi.
  • Sebelum 1960: 1 meter adalah panjang sebuah batang yang terbuat dari campuran platina-iridium yang tersimpan di Sevres, Prancis.
  • 1960: 1 meter adalah 1.650.763,73 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom-atom gas Krypton-86 atau laser krypton di dalam ruang hampa pada suatu loncatan listrik. 
  • 1983-Sekarang: 1 meter adalah jarak yang ditempuh cahaya di dalam ruang hampa pada selang waktu 1/299.792.458 sekon, dengan anggapan bahwa kecepatan cahaya di dalam ruang hampa selalu konstan, yaitu sebesar 299.792.458 m/s. 

2. Kilogram (kg) 

Kilogram (kg) adalah satuan besaran pokok massa (m) menurut SI. Satu (1) kilogram standar sama dengan massa sebuah silinder yang terbuat dari campuran platina-iridum. Massa standar ini disimpan di Sevres, Paris, Prancis. Berikut ini gambar penampakannya:

kilogram standar platina iridium sevres prancis

Massa satu kilogram standar mendekati massa 1 liter air murni pada suhu 4 0C.

3. Sekon (s)

Sekon atau detik (s) adalah satuan besaran pokok waktu (t) menurut SI. Satu (1) detik standar adalah durasi sepanjang 9.192.631.770 periode dari radiasi sehubungan dengan transisi antara dua hyperfine level dari ground state dari atom Caesium-133. Dalam bahasa yang lain, satu detik standar adalah waktu yang diperlukan atom Caesium-33 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.

4. Kelvin (K)

Kevin (K) adalah satuan besaran pokok suhu (T) menurut SI. Satu (1) Kelvin adalah 1/273,16 dari suhu air pada titik tripel atau titik pada grafik suhu-tekanan yang menggambarkan parameter yang memungkinkan air berada pada wujud campuran antara beku, cair, dan gas. Suhu titik tripel air ditetapkan sebesar 273,16 K atau 0,01 0C.

Satuan ini diambil dari nama seorang fisikawan dan matematikawan Inggris, Lord Kelvin (1824-1907).

5. Ampere (A)

Ampere (A) adalah satun besaran pokok kuat arus listrik (I). Satu (1) ampere adalah arus yang mengalir pada dua kawat sejajar yang setiap panjangnya tidak berhingga dan terpisah sejauh 1 meter serta ditempatkan dalam ruang hampa sehingga kedua kawat melakukan gaya 2 x 10-7 newton per meter.

Satuan ini diambil dari nama fisikawan dan ilmuwan Prancis, Andre-Marie Ampere (1775-1836), salah satu penemu elektromagnetisme.

6. Candela (cd)

Candela (cd) adalah satuan besaran pokok intensitas cahaya (In). Satu (1) candela adalah intensitas pencahayaan pada arah tertentu dari suatu sumber radiasi monokromatik (cahaya yang memiliki satu panjang gelombang) dengan frekuensi 540 x 1012 Hertz yang memiliki intensitas radian dalam arah itu sebesar 1/683 watt per steradian.

7. Mol

Mol adalah satuan besaran pokok jumlah zat (n). Satu (1) mol adalah jumlah atom yang terkandung dalam 0,012 kg karbon isotop-12.

Dimensi Besaran Pokok

Dimensi besaran pokok adalah dimensi primer yang dituliskan dengan simbol atau lambang tertentu di dalam kurung persegi. Bagi besaran lain selain besaran pokok, dimensi ini berfungsi untuk menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran pokok.

Tiap besaran pokok mempunyai satu lambang dimensi. Berikut ini adalah tabel dimensi dari besaran pokok:

Tabel Dimensi Besaran Pokok

No Besaran Pokok Dimensi
1 Panjang (l) L
2 Massa (m) M
3 Waktu (t) T
4 Suhu (T) θ
5 Kuat Arus Listrik (I) I
6 Intensitas Cahaya (In) J
7 Jumlah Zat (n) N

Alat Ukur Besaran Pokok

Setiap besaran pokok memiliki alat ukur tersendiri. Berikut ini adalah alat ukur dari masing-masing besaran pokok:

1. Alat Ukur Panjang

Alat Ukur Panjang

Alat ukur besaran pokok panjang, terdiri dari:
  • Mistar/Penggaris
  • Meteran / Pita Ukur
  • Jangka Sorong
  • Mikrometer Sekrup

2. Alat Ukur Waktu

Alat Ukur Waktu

Alat ukur besaran pokok waktu, terdiri dari:
  • Jam matahari
  • Jam pasir
  • Jam dinding
  • Jam tangan
  • Stopwatch
  • Jam atom

3. Alat Ukur Massa

alat ukur massa

Alat ukur besaran pokok massa, terdiri dari:
  • Neraca Ohauss
  • Neraca pegas
  • Neraca sama lengan
  • Tmbangan duduk
  • Timbangan lengan gantung
  • Neraca lengan tuas
  • Neraca digital (elektronik). 

4. Alat Ukur Suhu

Alat Ukur Suhu

Alat ukur besaran pokok suhu disebut termometer, yang terdiri dari empat skala, yaitu Kelvin, Celcius, Fahrenheit, dan Reaumur.

5. Alat Ukur Kuat Arus Listrik

alat ukur kuat arus listrik

Alat ukur besaran pokok kuat arus listrik disebut amperemeter. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik. Cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan amperemeter secara langsung ke rangkaian.

Bagian terpenting dari amperemeter adalah gavanometer. Galvanometer bekerja dengan prinsip gaya antara medan magnet dan kumparan berarus. Hasil pengukuran akan dapat terbaca pada skala yang ada pada amperemeter.

6. Alat Ukur Intensitas Cahaya

alat ukur intensitas cahaya

Alat ukur besaran pokok intensitas cahaya disebut Luxmeter. Alat ini dilengkapi dengan sensor cahaya untuk mengukur tingkat intensitas cahaya.

7. Alat Ukur Jumlah Zat

Besaran pokok jumlah zat tidak diukur secara langsung, tetapi dengan cara mengukur terlebih dahulu massa zat.

Kesimpulan

Jadi, besaran pokok adalah besaran yang telah didefinisikan atau ditetapkan terlebih dahulu. Ada tujuh (7) besaran pokok, yaitu panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, intensitas cahaya, dan jumlah zat.

Gimana adik-adik. udah paham kan mengenai materi besaran pokok ini? Apabila masih ada bagian yang belum dipahami, tanyakan melalui kolom komentar. Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.
7+ Besaran Pokok: Satuan, Dimensi, dan Alat Ukur Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Afdan Fisika

0 komentar:

Posting Komentar