SATUAN DAN PENGUKURAN
Pengertian Besaran, Satuan, Pengukuran
Pengertian
Besaran
Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur, serta dapat dinyatakan
dengan angka dan memiliki satuan.Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat
dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu:
1. Besaran Fisika
yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran
maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan
besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca. Besaran
Fisika sendiri dibagi menjadi 2, yaitu besaran pokok dan besaran turunan:
2. Besaran Pokok
adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepatan para ahli
fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam, yaitu Panjang (m), Massa
(kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas Cahaya (cd), dan
Jumlah Zat (mol). Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh
dari pengukuran langsung, mempunyai satu satuan (tidak satuan ganda), dan
ditetapkan terlebih dahulu.. Selain itu, terdapat dua besaran tambahan yang
tidak memiliki dimensi, yakni sudut datar dan sudut ruang (tiga dimensi).
|
BESARAN |
SATUAN |
LAMBANG SATUAN |
|
Panjang |
Meter |
m |
|
Massa |
Kilogram |
kg |
|
Waktu |
Sekon |
s |
|
Suhu |
Kelvin |
K |
|
Kuat Arus |
Ampere |
A |
|
Intensitas Cahaya |
Candela |
cd |
|
Jumlah Zat |
Mol |
mol |
1. Besaran Besaran
yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya.Jika suatu
besaran turunan merupakan perkalian besaran pokok , satuan besaran turunan itu
juga merupakan perkalian satuan besaran pokok, begitu juga berlaku didalam
satuan besaran turunan yang merupakan pembagian besaran pokok. Besaran turunan
mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak
langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.
|
BESARAN TURUNAN |
NAMA SATUAN |
LAMBANG SATUAN |
|
Kecepatan |
meter/sekon |
m/s |
|
Massa jenis |
kilogram/meter3 |
kg/m3 |
|
Luas |
meter2 |
m2 |
|
Volume |
meter3 |
m3 |
|
Gaya |
newton |
N |
|
energi |
Newton.meter =
joule |
N.m = j |
2. Besaran non Fisika
yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan
alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non
fisika adalah Jumlah.
Tabel
Besaran Tambahan
|
BESARAN TAMBAHAN |
SATUAN |
LAMBANG SATUAN |
|
Sudut Datar |
Radian |
rad |
|
Sudut Ruang |
Steradian |
sr |
Selain itu,
berdasarkan ada tidaknya arah, besaran juga dikelompokkan menjadi dua, yaitu
besaran skalar dan besaran vector.
- Besaran
skalar yaitu besaran yang mempunyai besar
dan satuan saja tanpa memiliki arah. Contoh : panjang,
massa, waktu
- Besaran
vektor yaitu besaran yang memiliki besar
(nilai), satuan dan arah. Contoh : kecepatan, gaya,
perpindahan, dll.
Pengertian
Satuan
Satuan adalah suatu pembanding
dalam pengukuran atau membandingkan besaran dengan yang lain yang dipakai
oleh patokan. Satuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar
dari suatu besaran. Adanya berbagai macam satuan untuk besaran yang sama akan
menimbulkan kesulitan.
Satuan Internasional
adalah satuan yang diakui penggunaannya secara internasional serta memiliki
standar yang sudah baku. Satuan ini dibuat untuk menghindari kesalahpahaman
yang timbul dalam bidang ilmiah karena adanya perbedaan satuan yang digunakan.
Pada awalnya, Sistem Internasional disebut sebagai Metre – Kilogram – Second
(MKS).
Selanjutnya pada Konferensi Berat dan Pengukuran Tahun 1948,
tiga satuan yaitu newton (N), joule (J), dan watt (W) ditambahkan ke dalam SI.
Akan tetapi, pada tahun 1960, tujuh Satuan Internasional dari besaran pokok
telah ditetapkan yaitu meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mol, dan
kandela.
Sistem MKS
menggantikan sistem metrik, yaitu suatu sistem satuan desimal yang mengacu pada
meter, gram yang didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubik air, dan
detik. Sistem itu juga disebut sistem Centimeter – Gram – Second (CGS).
atuan dibedakan
menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku. Standar satuan
tidak baku tidak sama di setiap tempat, misalnya jengkal dan hasta. Sementara
itu, standar satuan baku telah ditetapkan sama di setiap tempat.
- Satuan
Baku. Adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara
internasional tau disebut dengan satuan internasional (SI).
Contoh: meter, kilogram, dan detik.
Sistem satuan
internasional dibagi menjadi dua, yaitu:
- Sistem
MKS (Meter Kilogram Sekon)
- Sistem
CGS (Centimeter Gram Second)
Tabel
Satuan Baku
|
BESARAN POKOK |
SATUAN MKS |
SATUAN CGS |
|
Massa |
kilogram (kg) |
gram (g) |
|
Panjang |
meter (m) |
centimeter
(cm) |
|
Waktu |
sekon (s) |
sekon (s) |
|
Kuat Arus |
ampere (A) |
statampere
(statA) |
|
Suhu |
kelvin (K) |
kelvin (K) |
|
Intensitas
Cahaya |
candela (Cd) |
candela (Cd) |
|
Jumlah Zat |
kilomole (mol) |
mol |
2. Satuan tidak baku
adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada
suatu wilayah tertentu.
Contoh: depa, hasta, kaki, lengan,
tumbak, bata dan langkah.
Pengertian
Pengukuran
Fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala alam seperti gerak,
kalor, cahaya, bunyi , listrik, dan magnet. Proses pengamatan gejala alam
tersebut bermula dari pengamatan yang dilakukan oleh indera kita. Akan tetapi
pengamatan tersebut harus disertai dengan data kuantitatif yang dapat diperoleh
dari hasil pengukuran.
Pada proses pengukuran, alat ukur merupakan
bagian terpenting dari sebuah pengamatan. Dalam kehidupan sehari-hari tanpa
kita sadari sesungguhnya kita tidak pernah luput dari kegiatan pengukuran. Kita
membeli minyak goreng, gula, beras, daging, mengukur tinggi badan, menimbang
berat, mengukur suhu tubuh merupakan bentuk aktivitas pengukuran.
Dengan demikian
dapat dikatakan bahwa pengukuran merupakan bagian dari kehidupan manusia.
Melalui hasil pengukuran kita bisa membedakan antara satu dengan yang lainnya.
Pengukuran agar memberikan hasil yang baik maka haruslah menggunakan alat ukur
yang memenuhi syarat.
Suatu alat ukur
dikatakan baik bila memenuhi syarat yaitu valid (sahih)dan reliable
(dipercaya). Disamping ke dua syarat di atas, ketelitian alat ukur juga harus
diperhatikan. Semakin teliti alat ukur yang digunakan, maka semakin baik
kualitas alat ukur tersebut.
Mengukur pada
hakikatnya adalah membandingkan suatu besaran dengan suatu besaran yang sudah
distandar. Pengukuran panjang dilakukan dengan menggunakan mistar, jangka
sorong, dan mikrometer sekrup. Pengukuran berat menggunakan neraca dengan
berbagai ketelitian, mengukur kuat arus listrik menggunakan ampermeter,
mengukur waktu dengan stopwatch, mengukur suhu dengan termometer, dan lain
sebagainya.
Mistar, jangka
sorong, mikrometer sekrup, neraca, amper meter, termometer merupakan alat ukur
yang sudah distandar. Penggunaan alat ukur yang sudah distandar, maka siapapun
yang melakukan pengukuran, dimanapun pengukuran itu dilakukan, dan kapanpun
pengukuran itu dilaksanakan akan memberikan hasil yang relatif sama.
Instrumen
Pengukuran
Instumen pengukuran adalah alat yang digunakan untuk melakukan
pengukuran. Hasil akhir dari proses pengukuran sangat tergantung pada kemampuan
alat ukur yang digunakan. Kemampuan alat ukur dapat diketahui dari berbagai
kriteria yang ditetapkan, diantaranya adalah:
1.
accuracy, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil ukur
yang mendekati hasil sebenarnya.
2.
Presisi, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil yang
sama dari pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dengan cara yang sama.
3.
Sensitivitas, adalah tingkat kepekaan alat ukur terhadap
perubahan besaraan yang akan diukur.
4.
Kesalahan ( error ), adalah penyimpangan hasil ukur terhadap
nilai yang sebenarnya
Idealnya sebuah alat ukur memiliki accuracy, presisi dan
sensitivitas yang baik sehingga tingkat kesalahannya relatif kecil dan data
yang dihasilkan akan akurat.
Pengukuran
Besaran Pokok
Terdiri atas:
a. Pengukuran Besaran Panjang
Pengukuran besaran panjang bisa dilakukan dengan menggunakan
mistar, jangka sorong, atau mikrometer sekrup. Alat ukur tersebut memiliki
nilai ketelitian yang berbeda-beda. Nilai ketelitian adalah nilai terkecil yang
masih dapat diukur.
- Mistar
(penggaris)
Mistar merupakan
alat ukur panjang yang paling sederhana dan sudah lumrah dikenal orang. Ada dua
jenis mistar yang sering digunakan, yaitu stik meter dan mistar metrik. Stik
meter memiliki panjang 1 meter dan memiliki skala desimeter, sentimeter, dan
milimeter. Mistar metrik memiliki panjang 30 sentimeter. Mistar memiliki skala
pengukuran terkecil 1 milimeter, sesuai dengan jarak garis terkecil antara dua
garis yang saling berdekatan. Ketelitiannya adalah 0,5 milimeter, atau setengah
dari skala terkecil.
Ketika kita akan mengukur panjang suatu objek dengan
menggunakan sebuah mistar kita letakan ujung mistar yang menunjukan nilai nol
ke ujung objek yang akan diukur, kemudian baca panjang skala yang terdekat
dengan ujung objek yang diukur tersebut. Angka tersebut menunjukan panjang
objek yang kita ukur Untuk pengukuran dengan menggunakan mistar atau penggaris,
kita harus membaca skala pada alat secara benar, yaitu posisi mata tepat di
atas tanda yang akan dibaca. Posisi yang salah akan menyebabkan kesalahan baca
atau kesalahan paralaks.
- Meteran
lipat (pita pengukur)
1. Digunakan untuk
megukur suatu obyek yang tidak bisa dilakukan dengan mistar, misalnya karena
ukurannya terlalu panjang atau bentuknya tidak lurus.
2. Mempunyai tingkat
ketelitian sampai dengan 1 mm.
1.
Jangka sorong
Jangka sorong dipakai untuk mengukur suatu benda dengan panjang
yang kurang dari 1mm. Skala terkecil atau tingkat ketelitian pengukurannya
sampai dengan 0,01 cm atau 0,1 mm. Umumnya, jangka sorong digunakan untuk
mengukur panjang suatu benda, diameter bola, ebal uang logam, dan diameter
bagian dalam tabung.
Jangka sorong
memiliki dua skala pembacaan, yaitu:
1. Skala Utama/tetap,
yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong.
2. Skala Nonius, yaitu
skala yang terdapat pada rahang sorong yang dapat bergeser/digerakan.
· Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang dengan ingkat
ketelitian terkecil yaiu 0,01 mm atau 0,001 cm. Skala terkecil (skala nonius)
pada mikrometer sekrup terdapat pada rahang geser, sedangkan skala utama
terdapat pada rahang tetap.
Mikrometer sekrup
digunakan untuk mengukur diameter benda bundar dan plat yang sangat tipis.
- Digunakan
untuk mengetahui ukuran panjang yang sangat kecil
- Mempunyai
tingkat ketelitian sampai dengan 0,01 mm
b. Alat Ukur Massa
Berdasarkan cara kerjanya dan ketelitiannya neraca dibedakan
menjadi tiga, yaitu:
1.
Neraca digital, yaitu neraca yang bekerja dengan sistem
elektronik. Tingkat ketelitiannya hingga 0,001g.
2.
Neraca O’Hauss, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian hingga
0.01g.
3.
Neraca sama lengan, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian
mencapai 1 mg atau 0,001g.
Ada empat macam
prinsip kerja neraca, yaitu:
1. Prinsip
kesetimbangan gaya gravitasi, contoh neraca sama lenga
2. Prinsip
kesetimbangan momen gaya, contoh neraca dacin
3. Prinsip
kesetimbangan gaya elastis, contoh neraca pegas untuk menimbang bahan-bahan ku
4. Prinsip inersia
(kelembaman), contoh neraca inersia
c. Alat Ukur Waktu
Sebenarnya ada banyak alat ukur waktu yang tersedia, seperti jam
tangan, jam dinding, jam bandul dan sebagainya. Namun yang sering digunakan di
laboratorium adalah stopwatch.
Satuan internasional untuk waktu adalah detik atau sekon.
Satu sekon standar adalah waktu yang dibuuhkan oleh atom Cesium-133 untuk
bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
Alat yang digunakan untuk mengukur waktu, antara lain jam
matahari, jam dinding, arloji (dengan ketelitian 1 sekon), dan stopwatch
(ketelitian 0,1 sekon).
d. Alat Ukur Suhu (temperatur)
Alat ukur suhu adalah termometer, dan ada banyak jenis
termomter. Dilihat dari jenis skala ada tiga macam termomometer, yaitu Celcius,
Fahrenheit, dan Reamur. Ditinjau dari bahan termometrik yang digunakan juga ada
tiga jenis termometer, yaitu termometer gas, zat cair, dan zat padat
(termokopel dan hambatan platina).
e. Alat Ukur Massa jenis
Massa jenis termasuk besaran turunan yaitu sama dengan massa
dibagai volume benda. Oleh karena itu, untuk menentukan massa jenis sebuah
benda kita perlu dua alat ukur, yaitu alat ukur massa (neraca) dan alat
ukur volume (penggaris untuk benda yang teratur bentuknya atau gelas ukur).
Cara lain untuk mengukur volume benda adalah dengan memasukkan
benda langsung ke dalam gelas ukur.
Contoh:
1. Mula-mula air pada gelas ukur menunjuk skala pada 12,4 ml.
Setelah sebuah benda dimasukkan pada gelas ukur, air menunjuk pada skala 20,2
ml. Jadi volume benda tersebut adalah 20,2 ml – 12,4 ml atau 7,8 ml.
2. Perhatikan gambar berikut!
 |
Panjang buku tersebut adalah...
A. 4 cm
B. 4,5 cm
C. 5 cm
D. 7,5 cm
Jawaban: C
Pembahasan
Pengukuran panjang buku dengan
penggaris, yaitu 7,5 cm - 2,5 cm = 5 cm
3. Perhatikan gambar berikut!
Ke dalam gelas ukuran berisi air
(gambar 1) dimasukkan benda, permukaan air naik, seperti pada gambar 2. Volume
benda yang dicelupkan adalah..
A. 20 ml
B. 50 ml
C. 70 ml
D. 120 ml
Jawaban: A
Pembahasan contoh soal besaran pokok:
Untuk mengukur volume benda yang
bentuknya tidak beraturan dapat dilakukan dengan menggunakan air. Selisih
volume air sesudah dan sebelum benda dimasukkan merupakan volume benda
tersebut.
Volume awal = 50 ml
Volume akhir = 70 ml
Jadi, volume batu
=volume akhir - volume awal
= 70 ml - 50 ml
= 20 ml
Komentar
Posting Komentar