Fisika Dasar tentang Besaran dan Pengukuran

BAB 1

BESARAN DAN PENGUKURAN

1.1   Besaran dan Satuan

v  Besaran Pokok dan Besaran Turunan 

Menurut cara menentukan satuannya, tedapat dua jenis besaran, yakni besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu. Misalnya besaran panjang, waktu dan massa. Ini merupakan beasaran-besaran yang penting dalam mekanika. Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari beberapa besaran pokok. Satuan besaran turunan bergantung pada satuan besaran pokok.

      Tabel Tujuh besaran pokok yang lazim dikenal dalam ilmu fisika

No	Besaran Pokok	Satuan	Singkatan
1	Panjang	Meter	m
2	Massa	Kilogram	kg
3	Waktu	Detik	s
4	Kuat Arus	Ampere	A
5	Suhu	Kelvin	K
6	Intensitas Cahaya	Kandela	cd
7	Jumlah Zat	Mole	mol

      Tabel Contoh besaran turunan

No	Besaran Turunan	Satuan	Singkatan
1	Gaya	Newton	N (Kg.m.s-2)
2	Usaha	Joule	J (Kg.m2.s-2)
3	Tekanan	Pascal	P (Kg,m-1.s-2)
4	Massa Jenis	Kg/m3	Kg/m3
5	Luas	m2	m2

      Tabel Faktor pengali dan nama awalannya

Faktor	Awalan	Simbol
1024	Yotta-	Y
1021	Zetta-	Z
1018	Eksa-	E
1015	Peta-	P
1012	Tera-	T
109	Giga-	G
106	Mega-	M
103	Kilo-	kg
102	Hekto-	h
101	Deka-	da

Faktor	Awalan	Simbol
10-24	yokta-	Y
10-21	zepto-	Z
10-18	atto-	E
10-15	femto-	F
10-12	piqo-	P
10-9	nano-	n
10-6	mikro-	µ
10-3	mili-	m
10-2	centi-	c
10-1	desi-	d

v  Satuan Internasional

o   Standar Besaran-Besaran Pokok

1.       Panjang meter ( m)adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama interval waktu 1/299.792.458 detik

2.       Massa kilogram (kg)sama dengan massa sebuah silinder pejal yang terbuat dari campuran platina-iridium yang disimpan di the International Bureau of Weights and Measures di Sèvres, Perancis.

3.       Waktu detik (s) adalah 9,192,631,770 kali periode radiasi (gelombang elektromagne- tik) yang dipancarkan karena transisi anta- ra dua aras hiperhalus pada keadaan dasar  atom Caesium-133.

4.       Arus listrik ampere (A) didefinisikan sebagai besar kuat arus yang bila dialirkan pada masing- masing kawat dari dua kawat sejajar berdiameter amat sangat kecil yang panjangnya tak terhingga dan terpisah oleh jarak 1 meter dalam ruang hampa, akan menimbulkan gaya sebesar 2 x 10-7 newton di antara kedua kawat itu untuk setiap meter panjang kawat.

5.       Suhu Termodinamis  (kelvin =K) yaitu Titik beku air pada tekanan atmoster ditetapkan 273,15 K, dan titik didih air 373,15 K.

6.       Jumlah zat (mol) adalah suatu zat terdiri dari 6,022 x 1023 buah partikel yang nilainya sama dengan bilangan Avogadro.

7.       Intensitas cahaya  (candela = cd) didefinisikan sebagai intensi- tas cahaya monokromatik atau radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh suatu sumber pada frekuensi tertentu (540 terrahertz atau 5,4.1014 hertz) dengan intensitas radiasi sebesar 1,46.10-3 W/sr dalam arah pancaran tersebut.

v  Dimensi

      Tabel Lambang dimensi besaran pokok

No	Besaran Pokok	Lambang
1	Panjang	L
2	Massa	M
3	Waktu	T
4	Suhu	Θ
5	Kuat Arus	I
6	Intensitas Cahaya	J
7	Jumlah Zat	N

      Tabel Lambang dimensi besaran turunan

No	Besaran Turunan	Satuan	Lambang
1	Kelajuan	m/s	LT-1
2	Volume	m3	L3
3	Massa Jenis	Kg.m-3	ML-3

v  Angka Penting

a.       Aturan penulisan angka penting

1.       Semua angka bukan nol adalah angka penting.  Contoh : “245,5” memiliki empat angka penting.

2.       Semua angka nol di sebelah kanan tanda desimal tetapi di sebelah kiri angka bukan nol bukanlah angka penting. Contoh : “0,0000001” hanya memiliki satu angka penting.

3.       Semua angka nol di sebelah kanan tanda desimal yang mengikuti angka bukan nol adalah angka penting.  Contoh : “2,00” memiliki tiga angka penting. “2,300” memiliki empat angka penting

4.       Angka nol di sebelah kanan angka bukan nol tetapi tanpa tanda desimal bukanlah angka penting. Contoh : “3400” hanya memiliki dua angka penting.

5.       Angka nol di antara dua angka penting merupakan angka penting. Contoh : “560,0” memiliki empat angka penting.

b.      Notasi ilmiah

Bentuk umum penulisan ilmiah adalah p× 10n. Bagian p yang nilainya memenuhi aturan 1 ≤ p < 10 disebut mantisa. Jumlah angka penting mantisa disesuaikan dengan jumlah angka penting bilangan yang akan ditulis dalam notasi ilmiah. Bagian 10n disebut ordo, dengan n bilangan bulat. 

Contoh : Dalam notasi ilmiah bilangan 0,000067 ditulis sebagai 6,7 × 10-5. Bilangan 0,000067 memiliki dua angka penting. Oleh karena itu, mantisanya juga harus memiliki dua angka penting, yakni 6,7.

Contoh : Dalam notasi ilmiah bilangan 1,0997 ditulis sebagai 1,0997. Ordo dengan n = 0 tidak perlu ditulis.

Contoh : Dalam notasi ilmiah bilangan 70000000 ditulis sebagai 7 × 107. Bilangan 70000000 memiliki 1 angka penting saja. Oleh karena itu matisanya juga memiliki 1 angka penting, yakni 7.

Contoh : Dalam notasi ilmiah bilangan 40000,0 ditulis sebagai 4,00000 × 104. Bilangan 40000,0 memiliki enam angka penting. Maka mantisanya adalah 4,00000 yang memiliki juga enam angka penting.