BESARAN FISIKA DAN
PENGUKURAN
Fisika
merupakan ilmu pengetahuan yang mempunyai pengaruh besar terhadap perkembangan
ilmu pengetahuan yang lainnya, misalnya teknologi elektronika, teknologi informasi,
dan teknologi alat ukur. Besaran fisika didefinisikan sebagai ukuran fisis
suatu benda yang dinyatakan secara kuantitas. Besaran fisika terdiri dari :
a. Besaran pokok
Besaran pokok
merupakan besaran dasar yang sudah ditetapkan terlebih dahulu
No.
|
Besaran Pokok
|
Satuan SI / MKS
|
Singkatan
|
Satuan Sistem CGS
|
Singkatan
|
1
|
Panjang
|
meter
|
m
|
centimeter
|
cm
|
2
|
Massa
|
kilogram
|
kg
|
gram
|
g
|
3
|
Waktu
|
detik
|
s
|
detik
|
s
|
4
|
Suhu
|
kelvin
|
K
|
Kelvin
|
K
|
5
|
Kuat
arus listrik
|
ampere
|
A
|
stat
ampere
|
statA
|
6
|
Intensitas
cahaya
|
candela
|
Cd
|
candela
|
Cd
|
7
|
Jumlah
zat
|
kilo mol
|
kmol
|
mol
|
mol
|
Sistem
|
Awalan Satuan
|
Lambang
|
Konversi
|
Konversi Makro
|
Eksa
|
E
|
1018
|
Peta
|
P
|
1015
|
|
Tera
|
T
|
1012
|
|
Giga
|
G
|
109
|
|
Mega
|
M
|
106
|
|
kilo
|
k
|
103
|
|
hekto
|
h
|
102
|
|
deka
|
da
|
101
|
|
MKS
|
meter
|
1
|
|
Konversi Mikro
|
centi
|
c
|
10-2
|
mili
|
m
|
10-3
|
|
mikro
|
μ
|
10-6
|
|
nano
|
n
|
10-9
|
|
piko
|
p
|
10-12
|
|
femto
|
f
|
10-15
|
|
atto
|
a
|
10-18
|
b. Besaran turunan.,
Besaran turunan adalah besaran yang dijabarkan dari
besaran-besaran pokok atau
besaran turunan lainnya.
No.
|
Besaran Turunan
|
Penjabaran dari Besaran Pokok
|
Satuan Sistem MKS
|
1
|
Luas
|
Panjang × Lebar
|
m2
|
2
|
Volume
|
Panjang × Lebar × Tinggi
|
m3
|
3
|
Massa
jenis
|
Massa : Volume
|
kg/m3
|
4
|
Kecepatan
|
Perpindahan : Waktu
|
m/s
|
5
|
Percepatan
|
Kecepatan : Waktu
|
m/s2
|
6
|
Gaya
|
Massa × Percepatan
|
newton (N) = kg.m/s2
|
7
|
Usaha
|
Gaya × Perpindahan
|
joule (J) = kg.m2/s2
|
8
|
Daya
|
Usaha : Waktu
|
watt (W) = kg.m2/s3
|
9
|
Tekanan
|
Gaya : Luas
|
pascal (Pa) = N/m2
|
10
|
Momentum
|
Massa × Kecepatan
|
kg.m/s
|
No.
|
Besaran Turunan
|
Hasil Konversi
|
1.
|
1 dyne
|
10-5
newton
|
2.
|
1 erg
|
10-7
joule
|
3.
|
1 kalori
|
0,24
joule
|
4.
|
1 kWh
|
3,6 x 106 joule
|
5.
|
1 liter
|
10-3
m3 = 1 dm3
|
6.
|
1 ml
|
1 cm3
= 1 cc
|
7.
|
1 atm
|
1,013 x 105 pascal
|
8.
|
1 gauss
|
10-4
tesla
|
Satuan dari suatu besaran merupakan sesuatu yang
menyatakan hasil pengukuran. Sistem satuan pada prinsipnya bersifat standar
atau baku yang disebut sistem internasional atau disingkat SI, memiliki
syarat-syarat sebagai berikut:
1. satuan selalu tetap, artinya
tidak mengalami perubahan karena pengaruh apapun, misalnya suhu, tekanan dan
kelembaban.
2. bersifat internasional, artinya
dapat dipakai di seluruh negara.
3. mudah ditiru bagi setiap orang
yang akan menggunakannya.
Pengukuran didefinisikan sebagai membandingkan suatu
besaran dengan suatu satuan. Dalam melakukan pengukuran orang selalu berhadapan
dengan benda atau objek yang diukur, alat ukur, dan satuan yang digunakan, baik
yang baku maupun yang tidak baku. Satuan yang tidak baku merupakan satuan yang
nilainya tidak tetap dan tidak standar. Standart satuan dapat dikelompokkan
sebagai berikut:
1. Standar untuk Satuan Pokok Panjang
Standar untuk satuan pokok
panjang dalam SI adalah meter (m). Satu meter standar sama dengan jarak yang
ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa (vakum) pada selang waktu 1/299 792 458
sekon. Untuk mengukur panjang digunakan alat sebagai berikut:
a. Mistar
Mistar dengan
skala terkecil 1 mm disebut mistar berskala mm. Mistar dengan skala terkecil cm
disebut mistar berskala cm. Mistar mempunyai tingkat ketelitian 1 mm atau 0,1
cm.
b. Jangka sorong
Jangka sorong
mempunyai nonius atau vernier, yaitu skala yang mempunyai panjang 9 mm dan
dibagi atas 10 bagian yang sama. Perbedaan satu bagian skala nonius dengan satu
skala utama adalah 0,1 mm, sehingga tingkat ketelitian jangka sorong adalah
sebesar 0,1 mm. Bagian penting yang terdapat pada jangka sorong adalah:
1) Rahang tetap yang memiliki
skala utama.
2) Rahang sorong (dapat
digeser-geser) yang memiliki skala nonius.
c. Mikrometer Sekrup
Alat ukur panjang
ini memiliki tingkat ketelitian yang paling tinggi yaitu sebesar 0,01 mm.
Mikrometer sekrup biasa digunakan untuk mengukur benda yang sangat tipis,
misalnya; tebal kertas.
2. Standar untuk Satuan Pokok Massa
Standar untuk satuan pokok massa dalam SI adalah
kilogram ( kg ). Satu kilogram
standar sama dengan massa sebuah silinder yang terbuat dari campuran
platina-iridium. Massa
standar disimpan di Sevres, Paris, Perancis. Massa satu kilogram standar
mendekati massa 1 liter air murni pada suhu 40 C. Untuk menentukan
massa benda dapat digunakan neraca sama lengan, neraca tiga lengan (O’hauss –
2610 dapat mengukur massa sampai 2.610 kg dengan ketelitian 0,1 gram ), neraca
empat lengan (O’hauss – 311 dapat mengukur massa sampai 310 gram dengan ketelitian
0,01 gram).
3. Standar untuk Satuan Pokok Waktu
Standar untuk satuan pokok waktu
dalam SI adalah sekon (s). Satu sekon standar adalah waktu yang diperlukan oleh
atom Cesium – 133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali. Untuk menentukan
selang waktu atau lamanya perjalanan biasanya digunakan jam atau stopwatch.
a. Menggunakan satu buah gelas ukur
Langkah yang harus dilakukan
sebagai berikut:
1) Letakkan gelas ukur di atas permukaan yang
rata misalnya, meja
2) Isilah gelas ukur tersebut dengan air
kira-kira setengahnya.
3) Masukkan zat padat yang hendak kamu ukur ke
dalam gelas ukur tersebut.
4) Tarik kesimpulanmu untuk menyatakan volume
zat padat tersebut yaitu dengan cara menentukan selisih dari hasil kedua
bacaan. Volume zat padat = ( V2 – V1 ) ml
b. Menggunakan satu gelas ukur dan satu gelas berpancuran
Langkah yang harus dilakukan sebagai berikut:
1) Letakkan gelas ukur dan gelas
berpancuran di atas permukaan yang rata misalnya, meja.
2) Isilah gelas berpancuran tersebut dengan air
sampai batas lubang gelas berpancuran.
3) Taruh gelas ukur tepat dibawah mulut lubang
gelas berpancuran.
4) Masukkan zat padat yang hendak kamu ukur ke
dalam gelas berpancuran tersebut.
5) Amati dan baca skala yang ditunjukkan pada
gelas ukur nyatakan pengukuranmu sebagai volume zat padat yang diukur.
Suhu
adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur
besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Termometer dibuat berdasarkan
prinsip bahwa volume zat cair akan berubah apabila dipanaskan atau didinginkan.
Jenis-jenis termometer, antara lain :
a. Termometer zat cair dalam gelas
Termometer ini
biasanya digunakan untuk mengukur temperatur pada daerah batas pengukuran yang
dipengaruhi oleh jenis zat termometrik yang berupa cairan dalam pipa kapiler.
b. Termokopel
Termokopel terdiri dari dua jenis
logam yang dihubungkan dan membentuk rangkaian tertutup. Keuntungan termokopel
terletak pada kecepatan mencapai keseimbangan suhu dengan sistem yang akan
diukur.
c. Termometer hambatan listrik
Dasar kerja
termometer ini adalah hambatan listrik dari logam akan bertambah apabila suhu
logam tersebut naik.
d. Termometer gas volume tetap
Termometer ini
terdiri dari bola yang berisi gas yang dihubungkan dengan tabung manometer.
Prinsip kerjanya adalah perubahan tekanan suatu gas akibat perubahan suhu bila
volumenya tetap.
Termometer yang umum digunakan adalah termometer zat cair
dengan pengisi pipa kapilernya adalah raksa atau alkohol. Beberapa
keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain :
a. Air raksa tidak membasahi dinding pipa
kapiler, sehingga pengukurannya menjadi teliti.
b. Air raksa mudah dilihat karena mengkilat.
c. Air raksa cepat mengambil panas dari suatu
benda yang sedang diukur.
d. Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena
air raksa membeku pada suhu – 400C dan mendidih pada suhu 3600C.
e. Volume air raksa berubah secara teratur.
beberapa kerugian air raksa sebagai pengisi termometer,
antara lain:
a. Air raksa harganya mahal.
b. Air raksa tidak dapat digunakan untuk
mengukur suhu yang sangat rendah.
c. Air raksa termasuk zat beracun sehingga
berbahaya apabila tabungnya pecah.
Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi
termometer, antara lain :
a. Alkohol harganya murah.
b. Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan
suhu yang kecil ternayata alkohol mengalami perubahan volume yang besar.
c. Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat
rendah, sebab titik beku alkohol –1300C.
Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara
lain :
a. Membasahi dinding kaca.
b. Titik didihnya rendah (780C)
c. Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu
memberi pewarna dahulu agar dapat dilihat.
Jenis-jenis
thermometer yang digunakan sehari-hari:
1. Termometer Celsius
Dibuat oleh Anders Celsius dari Swedia pada tahun
1701 - 1744.
a. Titik tetap atas menggunakan
air yang sedang mendidih (100 0C).
b. Titik tetap bawah menggunakan
air yang membeku atau es yang sedang mencair (00 C).
c. Perbandingan skalanya 100.
2. Termometer Reamur
Dibuat oleh Reamur dari Perancis pada tahun 1731.
a. Titik tetap atas menggunakan
air yang mendidih (800R).
b. Titik tetap bawah menggunakan
es yang mencair (00R).
c. Perbandingan skalanya 80.
3. Termometer Fahrenheit
Dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman pada
tahun 1986-1736
a. Titik tetap atas menggunakan
air mendidih (2120F).
b. Titik tetap bawah menggunakan
es mencair (00F).
c. Perbandingan skalanya 180.
4. Termometer Kelvin
Dibuat oleh Kelvin dari Inggris pada tahun 1848-1954
a. Titik tetap atas menggunakan air
mendidih (373 K).
b. Titik tetap bawah menggunakan
es mencair (273 K).
c. Perbandingan skalanya 100.
C
|
R
|
(F – 32)
|
K
|
5
|
4
|
9
|
5
|
Hubungan antara
Celsius, Reamur, Fahrenheit dan Kelvin sebagai berikut :
mantap.. Izin Copy..
BalasHapuskunjung balik yaa. :D
ImIsstalker.blogspot.com
Anjirrrrr
HapusThank you gan... Ijin copy ya...😜
HapusMantaaap
BalasHapusIzin copy ya terimakasih