Satuan Dan Pengukuran

 Nama: Alfiandy Ernanda Pratama

NIM: 230102141

Prodi: Teknik Mesin REG B

Publikasi 21 November 2023

MATERI BESARAN DAN SATUAN

Pengertian Besaran, Satuan dan Dimensi dalam Fisika

Pengertian Besaran

Perbesar

Ilustrasi besaran. Foto: Unsplash

Mengutip dari buku UN 2019 SMA/MA Fisika: Kumpulan Soal dan Pembahasan UN 2016-2018 karya Tim Pengajar Ganesha Operation (2), besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka-angka.

Mengukur besaran biasanya membandingkan besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Berdasarkan satuannya, besaran dapat dibagi menjadi dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

Satuan dan Dimensi dalam Fisika

Perbesar

Ilustrasi besaran. Foto: Unsplash

Satuan adalah ukuran dari besaran. Dalam kehidupan sehari-hari ada berbagai jenis satuan yang dapat digunakan, yaitu sistem metrik dan sistem Inggris.

Sistem metrik sendiri dibagi menjadi dua bagian, yaitu sistem MKS (meter - kilogram - sekon) dan sistem CGS (centimeter - gram - sekon) yang berturut-turut menyatakan satuan panjang, massa dan waktu.

Dalam sistem Inggris, satuan panjang, massa dan waktu berturut-turut dinyatakan dengan foot, pound, dan second (sistem FPS: foot - pound - second). Sistem MKS ditambah satuan empat besaran pokok lain biasa digunakan dengan sistem satuan internasional (SI).

Berikut ini satuan dari besaran pokok yang bisa diketahui.

Panjang (m)
Massa (kg)
Waktu (s)
Suhu (K)
Kuat arus listrik (A)
Intensitas cahaya (cd)
Jumlah zat (mol)

Dimensi dari suatu besaran adalah cara besaran-besaran dasar dituliskan. Kegunaan dari dimensi dalam dunia Fisika, yaitu untuk membuktikan kebenaran dari sebuah persamaan.

Penulisan dari dimensi biasanya tersusun atas besaran pokok penyusunnya. Biasanya, dimensi dinyatakan dengan huruf tertentu yang diapit menggunakan tanda kurung siku ([...]). Selain, itu dimensi besaran juga bisa disajikan dalam posisi pembilang.

Pada besaran turunan dimensi dapat diperoleh dari rumus atau dari satuan besaran turunan. Sedangkan, pada besaran pokok dimensi tersusun atas besaran itu sendiri. Berikut ini dimensi dari besaran pokok yang bisa diketahui.

Panjang [L]
Massa [M]
Waktu [T]
Suhu [0]
Kuat arus listrik [l]
Intensitas cahaya [J]
Jumlah zat [N]

Besaran Pokok dan Satuannya



Satuan dari besaran pokok sudah ditentukan berdasarkan kesepakatan para fisikawan terdahulu. Sumber: Unsplash

Besaran pokok adalah besaran yang tidak berasal dari besaran lain, melainkan besaran yang menjadi dasar untuk menetapkan besaran yang lain. Dengan kata lain, besaran pokok tidak bergantung pada besaran pokok yang lain. Besaran pokok memiliki satuan yang sudah ditetapkan terlebih dahulu oleh para fisikawan terdahulu. Beberapa besaran pokok dan satuannya ada pada tabel berikut.

Besaran Pokok	Lambang Besaran Pokok	Satuan	Lambang Satuan
Panjang	ℓ	Meter	m
Massa	m	Kilogram	kg
Waktu	t	Sekon	s
Kuat Arus Listrik	I	Ampere	A
Suhu	T	Kelvin	K
Intensitas Cahaya	Iᵥ	Kandela	cd
Jumlah Zat	n	Mole	mol
Sudut Bidang Datar	θ	Radian	Rad *)
Sudut Ruang	Φ	Steradian	Sr *)




Besaran Turunan dan Satuannya

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran-besaran pokok penyusunnya. Misalnya, satuan turunan dari luas. Seperti yang kita tahu, rumus luas adalah panjang dikali lebar. Panjang dan lebar memiliki satuan pokok yaitu meter (m). Maka, jika dihitung, satuan turunan luas yaitu:

Luas = panjang x lebar = m x m = m²

Maka besaran turunan luas memiliki satuan m². Berikut adalah tabel beberapa besaran turunan beserta satuannya dalam fisika.

Besaran Turunan	Lambang Besaran Turunan	Satuan Turunan
Luas	A	m²
Kecepatan	v	m/s
Percepatan	a	m/s²
Gaya	F	kg m/s
Tekanan	P	kg/ms²
Usaha	W	kg m²/s²
Massa Jenis	ρ	kg/m³

Apa saja besaran dan satuan yang terdapat pada proses perpindahan kalor?

Besaran dan Dimensi



Dimensi digunakan pada analisis dimensional dan untuk menunjukkan kesetaraan beberapa besaran. Sumber: Unsplash

Lalu apa itu dimensi dalam fisika? Dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran tersebut tersusun dari besaran-besaran pokoknya. Misalnya pada dimensi volume balok, kita tahu bahwa rumus volume balok adalah panjang dikali lebar dikali tinggi. Maka, rumus dimensi adalah:

Volume (V) = panjang x lebar x tinggi = [L] x [L] x [L] = [L]³

Maka dimensi volume adalah [L]³.

Menurut sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang memiliki dimensi. Selengkapnya, lihat tabel berikut untuk mengetahui apa saja besaran pokok beserta dimensinya.

Besaran Pokok	Lambang Besaran Pokok	Dimensi
Panjang	ℓ	[L]
Massa	m	[M]
Waktu	t	[T]
Suhu	T	[θ]
Kuat Arus Listrik	I	[I]
Intensitas Cahaya	Iᵥ	[J]
Jumlah Zat	n	[N]

Kenali juga gambaran umum tentang jangka sorong dan cara penggunaannya.

Contoh Soal dan Pembahasan



Mengerjakan analisis dimensional tidak serumit kelihatannya jika Anda memahami konsep dan rumus dalam fisika. Sumber: Unsplash

Setelah memahami perbedaan besaran, satuan, dan dimensi dalam fisika, saatnya kita beralih ke contoh selengkapnya menentukan dan membuktikan satuan dan dimensi suatu besaran.

1. Buktikan bahwa besaran usaha (W) memiliki kesetaraan dengan besaran energi kinetik (Ek)!

Diketahui:

Dimensi usaha (W)= [M] [L]² [T]²
Persamaan energi kinetik Ek = (1/2) mv²

Ditanya: Bukti kesetaraannya?

Jawab:

Dimensi usaha (W) = [M] [L]² [T]²

Angka setengah pada persamaan energi kinetik merupakan bilangan tak berdimensi, sehingga dimensi energi kinetik menjadi sebagai berikut.

Dimensi energi kinetik (Ek) = mv²
= massa x (kecepatan)²
= [M] x {[L] [T]⁻¹)²

Dimensi energi kinetik (Ek) = [M] [L]² [T]⁻²

Jadi, karena nilai dimensi usaha (W) dan energi kinetik (Ek) sama, maka hal ini menunjukkan bahwa besaran usaha memiliki kesetaraan dengan besaran energi kinetik.

2. Jika G merupakan suatu konstanta dari persamaan gaya tarik menarik antara dua benda yang bermassa m₁ dan m₂ serta terpisah jarak sejauh r (F = G(m₁m₂)/r²), maka tentukan dimensi dan satuan G!

Diketahui :

Persamaannya adalah

F=G (m₁m₂)/r²

Dimensi (gaya) F = [M] x [L][T]²
Dimensi (massa) m = [M]
Dimensi (jarak) r = [L]

Ditanya:

1. Dimensi G = ?
   b. Satuan G = ?

Jawab:

1. F = G (m₁m₂)/r²
   G = Fr²/(m₁m₂) maka dimensinya adalah
   G = ((gaya × (jarak)²) / (massa × massa)
   G = ([M][L] [T]⁻²×[L]²)/([M]×[M])
   G = ([L]³ [T]⁻²)/[M]
   G = [M]⁻¹ [L]³ [T]⁻²

Jadi, dimensi konstanta G adalah [M]⁻¹ [L]³ [T]⁻².

1. Karena dimensi G = [M]⁻¹ [L]³ [T]⁻², maka satuannya adalah
   G = [M]⁻¹ [L]³ [T]⁻²
   G = kg⁻¹m³s⁻²

Jadi, satuan konstanta G adalah kg⁻¹m³s⁻².

Sumber refrensi yang saya ambil

https://kumparan.com/ragam-info/pengertian-besaran-satuan-dan-dimensi-dalam-fisika-21AUNp9bz8Z/full

https://www.superprof.co.id/blog/besaran-vs-satuan-vs-dimensi/