Besaran Dan satuan 1. Besaran Pokok Besaran-besaran dalam fisika dapat dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan atau ditetapkan terlebih dahulu, yang berdiri sendiri, dan tidak tergantung pada besaran lain. Para ahli merumuskan
tujuh macam besaran pokok, seperti yang ditunjukkan pada Tabel
2. istem atuan
atuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran. !danya berbagai macam satuan untuk besaran yang sama akan menimbulkan kesulitan. "alian harus me lakukan penyesuaian-penyesuaian tertentu untuk memecahkan persoalan yang ada. Dengan adanya kesulitan tersebut, para ahli sepakat untuk menggunakan satu sistem satuan, yaitu menggunakan satuan standar istem #nternasional, disebut ysteme#nternationale d$%nites &#'. atuan #nternasional adalah satuan yang diakui penggunaannya secara internasional serta memiliki standar yang sudah baku. atuan ini dibuat untuk menghindari kesalahpahaman yang timbul dalam bidang ilmiah karena adanya perbedaan satuan yang digunakan. Pada a(alnya, istem #nternasional disebut sebagai )etre * "ilogram * econd &)"'. elanjutnya pada "onferensi Berat dan Pengukuran Tahun 1+, tiga satuan yaitu ne(ton &', joule &/', dan (att &0' ditambahkan ke dalam #. !kan tetapi, pada tahun 1+, tujuh atuan #nternasional dari besaran pokok telah ditetapkan yaitu mete r, kilogram, sekon, ampere, kel3in, mol, dan kandela. istem )" menggantikan sistem metrik, yaitu suatu sistem satuan desimal yang mengacu pada meter, gram yang didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubikair , dan detik. istem itu juga disebut sistem 4entimeter * 5ram * econd &45'. atuan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku. tandar satuan tidak baku tidak sama di setiap tempat, misalnya jengkal dan hasta. ementara itu, standar satuan satuan baku telah ditetapkan sama di setiap tempat. 1. atuan tandar Panjang atuan besaran panjang berdasarkan # dinyatakan dalam meter &m'. "etika sistem metrik diperkenalkan, satuan meter diusulkan setara dengan sepersepuluh jutakali seperempat garis bujur bumi yang melalui kota Paris. Tetapi, penyelidikan a(al geodesik menunjukkan ketidakpastian standar ini, sehingga batang platinairidium yang asli dibuat dan disimpan di e3res dekat Paris, Prancis. /adi, para ahli menilai bah(a meter standar itu kurang teliti karena mudah berubah. Para ahli menetapkan lagi patokan panjang yang nilainya selalu konstan. Pada ta hun 1+ ditetapkan bah(a satu meter adalah panjang yang sama dengan 1.6.78,78 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom-atom gas kripton- dalam ruang hampa pada suatu loncatan listrik. Definisi baru menyatakan bah(a satuan panjang # adalah panjang lintasan yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama selang (aktu 2++.7+2.6 1sekon. !ngka yang sangat besar atau sangat kecil oleh ilmu(an digambarkan menggunakan a(alan dengan suatu satuan untuk menyingkat perkalian atau pembagian dari suatu satuan. b. atuan tandar )assa atuan standar untuk massa adalah kilogram &kg'. atu kilogram standar adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari platina iridium yang disimpan di e3res, Prancis. ilinder platina iridium memiliki diameter 8,+ cm dan tinggi 8,+ cm. )assa 1 kilogram standar mendekati massa 1 liter air murni pada suhu o4. c. atuan tandar 0aktu 0aktu atuan # (aktu adalah sekon &s'. )ula-mula ditetapkan bah(a satu sekon sama dengan 19.rata-rata gerak semu matahari mengelilingi Bumi. Dalam pengamatan astronomi, (aktu ini ternyata kurang tepat akibat adanya pergeseran, sehingga tidak dapat digunakan sebagai patokan. elanjutnya, pada tahun 1+6 ditetapkan bah(a satu sekon adalah (aktu yang dibutuhkan atom cesium-188 untuk bergetar sebanyak +.1+2.81.77 +.1+2.81.77 kali. d. atuan standar arus listrik atuan standar arus listrik adalah ampere &!'. atu ampere didefinisikan sebagai arus tetap, yang dipertahankan untuk tetap mengalir pada dua batang penghantar sejajar dengan panjang tak terhingga, dengan dengan luas penampang yang dapat dapat diabaikan dan terpisahkan sejauh satu meter dalam dalam 3akum, yang akan menghasilkan gaya antara kedua batang penghantar sebesar 2 : 1*7 m*1. e. atuan tandar uhu uhu menunjukkan derajat panas suatu benda. atuan standar suhu adalah kel3in &"', yang didefinisikan sebagai satuan suhu mutla k dalam termodinamika yang besarnya sama dengan 19278,1dari suhu titik tripel air. Titik tripel menyatakan temperatur dan tekanan saat terdapat keseimbangan antara uap, cair, dan padat suatu bahan. Titik tripel air adalah 278,1 " dan 11,2 Pa. /ika dibandingkan dengan skala termometer 4elsius, dinyatakan sebagai berikut; T < 278,1o = tc f. atuan tandar #ntensitas 4ahaya #ntensitas cahaya dalam # mempunyai satuan kandela &cd', yang besarnya sama dengan intensitas sebuah sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 6 : 112 >? dan memiliki intensitas pancaran 198(att per steradian pada arah tertentu. g. atuan tandar jumlah @at atuan # untuk jumlah ?at adalah mol. atu mol setara dengan jumlah ?at yang mengandung partikel elementer sebanyak jumlah atom di dalam 1,2 1-2 kg karbon-12. Partikel elementer merupakan unsur fundamental yang membentuk materi di alam semesta. Partikel ini dapat berupa atom, molekul, elektron, dan lain-lain. BA!! D! !T%! C#T#" ebelum mengetahui lebih lanjut te ntang ilmu pengetahuan Cistrik, ada baiknya kita mengetahui besaran dan satuan yang digunakan pada Cistrik.
Besaran
imbol
atuan
imbol
)uatan listrik
4oulomb
c
)edan listrik
A
Eolt per meter
E9m
Beda tegangan &FE'
E
Tegangan
%
Eolt
E
5aya gerak lisrik &ggl'
A
"apasitansi
c
Garad
G
Permiti3itas !bsolut
H
Garad per meter
G9m
Permiti3itas elatif
Hr
-
#
!rus
#
!mpere
!
"erapatan !rus
/
!mpere per meter persegi
!9m2
Ihm meter
Jm
iemen per meter
s9m
Ihm
J
iemen
>ambatan /enis
Daya >antar
K
>ambatan
eaktansi
L
#mpedansi
@
Daya >antar
5
ubseptansi
B
!dmitansi
M
Daya !ktif
P
0att
0
Daya reaktif
, PN
Eolt ampere resistif
E!
Daya emu
, Ps
Eolt ampere
E!
Gaktor dayainusoida
pf
-
#
O
cos
d
-
d
Tan Q
Gaktor Dissipasiinusoida
#
Gaktor "ualitas
#
Beda Gasaudut ugi
adian
Q
-
/umlah Cilitan
-
#
Perbandingan jumlah lilitan
n
-
-
/umlah Gasa
m
-
#
rad
/umlah Pasang kutub
P
-
#
)asih banyak lagi besaran yang berpengaruh terhadap listrik seperti, besaran kemagnitan, dynamic thermis, dan geometri kinematis. >al * hal tersebut akan dijelaskan pada artikel-artikel selanjutnya. !T%! - !T%! C#T#" D! BA!! C#T#" 1;+ #lmu Cistrik o comments atuan atuan Cistrik /oule &/' !dalah satuan dasar untuk kerja atau energi yang didefinisikan sebagai 1 e(ton-meter &1m'. Penggunaan gaya 1 yang konstan sepanjang jarak 1 meter akan mengeluarkan energi 1 /oule. 1 /oule adalah eki3alen dengan , 7876 kaki Pound 5aya &ft-lbf'. atuan Anergi lainnya adalah "alori &4al', sama dengan ,1 /oule, atuan Termal British &British Thermal %nit, Btu' yang besarnya sama dengan 166,1 /oule dan "ilo0att-jam &"ilo0att-hour, "0h' sama dengan 8, L 1 /oule. 0att &0' !dalah banyaknya kerja yang dilakukan per satuan (aktu. atuan dasar daya adalah 0att &0' yang didefinisikan sebagai 1 /oule9second. 1 0att adalah eki3alen dengan ,7876 ft-lbf9s. /uga eki3alen dengan 1976,7 daya kuda &> orse Po(er < >P'. e(ton &' !dalah satuan dasar untuk gaya yang menyatakan gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan sebesar 1 meter per det ik &1m 9 s2' kepada massa 1 kg. 5aya 1 e(ton adalah eki3alen dengan ,221 Pound 5aya &lbf'. Besaran Cistrik )uatan Cistrik 5aya listrik terdiri dari dua macam, yaitu ; 1. 5aya listrik yang saling tarik-menarik &tidak sejenis' 2. 5aya listrik yang tolak-menolak &sejenis' emua materi terdiri dari bagian-bagian yang disebut dengan atom. !tom terdiri atas tiga macam partikel dasar, yaitu ; 1. Alektron &Bermuatan listrik egatif' 2. Proton &Bermuatan listrik Positif' 8. eutron &tidak bermuatan listrik' )assa dari ketiga partikel tersebut telah ditentukan secara ekperimental dan besarnya adalah +,1+6 R 1-81 kg untuk Alektron dan S 1 kali lebih besar untuk Proton dan eutron.atuan muatan dasar disebut dengan 4oulomb )enurut4harles 4oulomb ; Dua partikel kecil yang bermuatan identik dan berjarak satu meter dalam 3akum dan tolak-menolak dengan gaya sebesar 1-7 c2 e(ton mempunyai muatan yang persis identik, yang besarnya masing-masing S satu 4oulomb. !rus )uatan yang bergerak disebut dengan arus. !rus yang terdapat di dalam sebuah jalur te rtentu, seperti misalnya ka(at logam &tembaga', mempunyai besar dan arah yang diasosiasikan dengan adanya muatan bergerak melalui sebuah titik tertentu per satuan (aktu dalam arah tertentu. Definisi umum dari arus sebagai perubahan muatan per satuan (aktu, dN9dt. imbol arus adalah # atau i, maka ; i < dN9dt UUU. ampere &!' atuan dasar arus adalah ampere &!', yang menyatakan banyaknya muatan yang mengalir dengan laju 1 49s. "ata ampere berasal dari nama seorang ilmuan dari Prancis, yaitu ; !.) !mpere. !dapun jenis-jenis arus, yaitu ; a. !rus earah &Direct 4urrent' Adalah arus yang konstan (tetap). b. !rus Bolak-balik &!lternating 4urrent' Adalah arus yang berubah menurut bentuk gelombang sinusoidalterhadap waktu (t). c. !rus Aksponensial Adalah arus yang berbentuk eksponensial. d. !rus inus Teredam Adalah arus yang berbentuk sinus teredam Tegangan Alemen rangkaian yang umum akan ditandai dengan sepasang tit ik ujung &terminal' yang dapat dihubungkan dengan elemenelemen rangkaian yang lain. )isalkan bah(a sebuah arus searah diarahkan ke titik ujung &terminal' ! melalui elemen memerlukan pengeluaran energi. )aka dikatakan terdapat tegangan listrik atau perbedaan potensial diantara kedua titik ujung tersebut, atau terdapat tegangan listrik atau selisih potensial melintasi elemen tersebut. ecara khusus tegangan melintasi elemen didefinisikan sebagai kerja yang perlu untuk menggerakan muatan positif sebesar 1 4 dari satu titik ujung melalui alat te rsebut ke titik ujung yang la in. atuan untuk tegangan adalah 3olt &E', yang sama dengan 1 /oule 9 4oulomb dan te gangan dinyatakan dengan simbol atau lambang E atau 3olt. "ata 3olt berasal dari nama seorang ilmuan #talia, yaitu ; !llessandro 5uiseppe !ntonio !nastasio Eolta. Tanda untuk tegangan dinyatakan dengan tanda aljabar plus &=' atau minus &-'.
Daya Tegangan telah didefinisikan sebagai e nergi yang dibelanjakan dan daya adalah laju dengan energi dibelanjakan. Cambang atau simbol daya adalah P atau p. /ika satu joule energi diperlukan untuk memindahkan satu coulomb muatan per detik me lalui alat adalah satu (att. Tenaga yang diserap ini haruslah sebanding dengan banyaknya coulomb yang dipindahkan per detik, atau arus, dan sebanding dengan energi yang diperlukan
untuk memindahkan satu coulomb melalui elemen atau tegangan, atau (att. /adi ; P < E. # UUU. (att http;99cipto-suparno.blogspot.com9212989satuan-satuan-listrik-dan-besaran.html http;99superpo(erful.(ordpress.com9211912929besaran-dan-satuan-listrik9 http;99info(uryantoro.blogspot.com9212929satuan-satuan-listrik-dan-besaran.html http;99id.(ikipedia.org9(iki9Besaran http;99fisika?one.com9besaran-dan-satuan-fisika9 Besaran Dari 0ikipedia bahasa #ndonesia, ensiklopedia bebas Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur, dihitung, memiliki nilai dan satuan. Besaran menyatakan sifat dari benda. ifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran. Ileh karena satu besaran berbeda dengan besaran lainnya, maka ditetapkan satuanuntuk tiap besaran. atuan juga menunjukkan bah(a setiap besaran diukur dengan cara berbeda.)engukur sebenarnya adalah kegiatan membandingkan suatu Besaran dengan Besaran sejenis yang ditetapkan sebagai sa tuan. Besaran fisisVsunting sumber W Besaran pokok Vsunting sumber W Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan te rlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Besaran pokok dalam istem #nternasional ama
imbol dalam rumus
imbol dimensi
atuan #
imbol satuan
Panjang
l , x, r , dll.
VCW
meter
m
0aktu
t
VTW
detik &sekon'
s
)assa
m
V)W
kilogram
kg
!rus listrik
I , i
V#W
ampere
!
uhu
T
VXW
kel3in
"
/umlah molekul
n
VW
)ol
mol
#ntensitas cahaya
I 3
V/W
"andela
4d
"eterangan dari macam-macam besaran pokok itu adalah; PanjangVsunting sumber W atuan panjang adalah meter. Definisi atu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya &dalam 3akum' dalam selang (aktu 192++ 7+2 6 sekon. )assaVsunting sumber W )assa ?at merupakan kuantitas yang terkandung dalam suatu ?at. atuan massa adalah kilogram &disingkat kg' Definisi atu kilogram adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan di lembaga Timbangan dan %kuran #nternasional &45P) ke-1, 1++' 0aktuVsunting sumber W atuan (aktu adalah sekon &disingkat s' &detik' Definisi atu sekon adalah selang (aktu yang diperlukan oleh atom sesium-188 untuk melakukan getaran sebanyak + 1+2 81 77 kali dalam transisi antara dua tingkat energi di tingkat energi dasarnya &45P) ke-18Y 1+7' "uat arus listrikVsunting sumber W atuan kuat arus listrik adalah !mpere &disingkat !' Definisi atu !mpere adalah kuat arus tetap yang jika dialirkan melalui dua buah ka(at yang sejajar dan sangat panjang, dengan tebal yang dapat diabaikan dan diletakkan pada jarak pisah 1 meter dalam 3akum, menghasilkan gaya 2 L 1-7 ne(ton pada setiap meter ka(at. uhuVsunting sumber W atuan suhu adalah kel3in &disingkat "'
Definisi atu "el3in adalah 19278,1 kali suhu termodinamika titik tripel air &45P) ke-18, 1+7'. Dengan demikian, suhu termodinamika titik tripel air adalah 278,1 ". Titik tripel air adalah suhu dimana air murni berada dalam keadaan seimbang dengan es dan uap jenuhnya. /umlah molekulVsunting sumber W atuan jumlah molekul adalah mol. #ntensitas cahayaVsunting sumber W atuan intensitas cahaya adalah kandela &disingkat 4d'. Definisi atu kandela adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 6 L 112hert? dengan intensitas radiasi sebesar 198 (att per steradian dalam arah tersebut &45P) ke-1, 1+7+' Besaran turunanVsunting sumber W Besaran turunan adalah besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok 4ontoh besaran turunan Besaran
atuan
ingkatan
"ecepatan
meter per sekon
m9s
Percepatan, percepatan gra3itasi
meter per sekon kuadrat
m9sZ
Cuas
meter persegi
mZ
Eolume
meter kubik
m[
5aya, berat, tegangan tali
e(ton &kilogram meter per sekon persegi'
kg m9sZ
Debit
meter kubik per detik
m[9s
Anergi, usaha
/oule
/
apat tenaga
joule per meter kubik
/9m[
Tegangan permukaan, tetapan pegas
e(ton per meter
9m
Besaran Dan atuan Gisika Posted by; admin /uly 2, 218 in Gisika )!, Gisika %mum 1 4omment Dalam ilmu fisika dikenal istilah \Besaran] dan \atuan\, kedua istilah dalam bidang fisika tersebut dapat diartikan sebagai berikut. Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur, mempunyai nilai yang dapat dinyatakan dengan angka dan memiliki satuan tertentu. Satuan adalah pernyataan yang menjelaskan arti dari suatu besaran. Pada bab ini akan dijelaskan besaran pokok dan besaran turunan, sedangkan besaran skalar dan besaran vektor akan dijelaskan pada bagian selanjutnya. Besaran Pokok, Besaran Turunan Dan atuannya Besaran pokok merupakan besaran yang dipandang berdiri sendiri dan tidak diturunkan dari besaran lain. ampai saat ini ditetapkan 7 besaran pokok sebagai berikut ; Tabel Besaran Pokok Dan atuannya Besaran Pokok
atuan
Panjang )assa 0aktu uhu
kilometer, meter, sentimeter kilogram , gram , ton tahun, hari, sekon , menit fahrenheit , kel3in , celcius
Besaran turunan ialah besaran yang diturunkan dan diperoleh dari besaran-besaran pokok . )isalkan luas didefinisikan sebagai hasilkali dua besaran panjang &yaitu panjang kali lebar'. /ika satuan panjang dan lebar masingmasing adalah meter, maka besaran luas adalah besaran turunan yang mempunyaisatuan meter R meter atau m2. 4ontoh yang lain adalah besaran kecepatan yang diperoleh dari hasil bagi jarak dengan (aktu. /arak merupakan besaran panjang yang mempunyai satuan meter, sedangkan (aktu mempunyai satuan sekon. )aka besaran kecepatan merupakan besaran turunandari besaran pokok panjang dibagi besaran pokok (aktu, sehingga satuannya meter9sekon atau m9s. Berikut ini adalah beberapa contoh besaran turunan beserta satuannya. "uat !rus Cistrik "uat 4ahaya /umlah @at
ampere kandela mol
Tabel Besaran Turunan Dan atuannya Besaran Turunan
umus
atuan
Eolume )assa /enis
panjang R lebar R tinggi massa93olume
m8, cm8, liter kg9m8
Percepatan 5aya %saha ^ Anergi Daya Tekanan )uatan Cistrik
kecepatan9(aktu massa R percepatan gaya R perpindahan usaha9(aktu gaya9luas kuat arus R (aktu
m9s2 kg.m9s2, ne(ton kg.m29s2, joule kg.m29s8, (att kg9&m.s2', pascal !.s, coulomb
istem atuan istem satuan yang biasa digunakan pada besaran pokok dan besaran turunan asalah sistem Satuan Internasional (SI) atau biasa dikenal sebagai sistem metrik yaitu meter, kilogram dan sekon yang disingkat )". elain sistem metrik yang lain adalah !S ("entimeter # gram # sekon). !dapula British Angineering ystem yang biasa disebut sebagai siste m GP &foot, pound, sekon'. Tabel atuan #nternasional &#' Besaran Besaran Pokok
Besaran Turunan
# Panjang )assa 0aktu
meter kilogram sekon
uhu "uat !rus Cistrik "uat 4ahaya
kel3in ampere kandela
/umlah @at Cuas "ecepatan Eolume )assa /enis Percepatan 5aya
mol m2 m9s m8 kg9m8 m9s2 kg.m9s2,
Pada sistem metrik, satuan yang lebih besar dan lebih kecil didefinisikan dalam kelipatan 1 dari satuan standar. /adi 1 kilometer &km' adalah 1 m atau 18m, 1 centimeter &cm' adalah 191 m atau 1-2 m dan seterusnya. !(alan \centi], \kilo], \mili], dan yang lainnya dapat diterapkan tidak hanya pada satuan panjang, tetapi juga satuan 3olume, massa, atau metrik lainnya. )isalnya saja 1 centiliter &cC' adalah 191 liter dan 1 kilogram adalah 1 gram. Tabel menunjukkan a(alan-a(alan metrik yang sering digunakan dalam berbagai satuan. Tabel !(alan )etrik #
