MATERI BESARAN DAN SATUAN
Pengukuran adalah proses membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Hasil dari pada pengukuran merupakan besaran. Besaran adalah suatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka dan nilai yang memiliki satuan.
Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu
1. dapat diukur atau dihitung
2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai 3. mempunyai satuan
Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.
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.
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.
Dalam fisika besaran ada dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.
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.
Tabel Besaran Pokok
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.
Tabel Besaran Turunan
Satuan adalah sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya.
a. Satuan Baku
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: 1. Sistem MKS (Meter Kilogram Sekon)
2. Sistem CGS (Centimeter Gram Second) Tabel Satuan Baku
Besaran Pokok Satuan MKS Satuan CGS
Massa kilogram (kg) gram (g)
Panjang meter (m) centimeter (cm)
Kuat Arus ampere (A) statampere (statA)
Suhu kelvin (K) kelvin (K)
Intensitas Cahaya candela (Cd) candela (Cd)
Jumlah Zat kilomole (mol) mol
b. Satuan Tidak Baku
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. ALAT UKUR
Alat Ukur adalah sesuatu yang digunakan untuk mengukur suatu besaran.
Berbagai macam alat ukur memiliki tingkat ketelitian tertentu. Hal ini bergantung pada skala terkecil alat ukur tersebut. Semakin kecil skala yang tertera pada alat ukur maka semakin tinggi ketelitian alat ukur tersebut. Beberapa contoh alat ukur sesuai dengan besarannya, yaitu:
a. Alat Ukur Panjang 1. Mistar (Penggaris)
Mistar adalah ala ukur panjang dengan ketelitian sampai 0,1 cm atau 1 mm. Pada pembacaan skala, kedudukan mata pengamat harus tegak lurus dengan skala mistar yang di baca.
Gambar Penggaris 2. Jangka Sorong
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:
a). Skala Utama/tetap, yang terdapat pada rahang tetap jangka sorong.
b). Skala Nonius, yaitu skala yang terdapat pada rahang sorong yang dapa bergeser/digerakan.
Gambar Jangka sorong 3. 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.
Gambar Micrometer sekrup b. Alat Ukur Massa
1. Neraca digital, yaitu neraca yang bekerja dengan sistem elektronik. Tingkat ketelitiannya hingga 0 , 001g.
Gambar Neraca Digital
2. Neraca O’Hauss, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian hingga 0.01 g.
Gambar Neraca O’hauss
Gambar Neraca Lengan c. Alat Ukur Waktu
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).
gambar Arloji
Gambar Stopwacth
Besaran berdasarkan arah dapat dibedakan menjadi 2 macam
1. Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
ANGKA PENTING
Angka Penting : Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan alat ukur, terdiri dari :
Ditulis berdasarkan angka penting paling sedikit Contoh :
Suhu dapat didefinisikan sebagai derajat panas satu benda. Benda yang panas memiliki suhu yang lebih tinggi dibandingkan benda yang dingin. Sebenarnya alat indera (kulit)tidak dapat menentukan suhu benda secara akurat, hanya berdasarkan perkiraan dan perasaan subjeknya saja. Hal ini dikarenakan alat indera memiliki keterbatasan, salah satunya tidak dapat digunakan untuk
menyentuh benda yang terlalu panas atau terlalu dingin.
Suhu yang diketahui Suhu yang dicari Rumus yang digunakan
C F F = 9/5 C + 32
F C C = 5/9 × (F – 32)
C R R = 4/5 C
R C C = 5/4 R
R F F = 9/4 R + 32
F R R = 4/9 × (F – 32)
Alat Untuk Mengukur Suhu
udara. Termometer udara terdiri dari sebuah bola kaca yang dilengkapi dengan sebatang pipa kaca panjang. Pipa tersebut dicelupkan ke dalam cairan berwarna. Ketika bola kaca dipanaskan, udara di dalam pipa akan mengembang sehingga sebagian udara keluar dari pipa. Namun, ketika bola didinginkan udara di dalam pipa menyusut sehingga sebagian air naik ke dalam pipa. Termometer udara peka terhadap perubahan suhu sehingga suhu udara saat itu dapat segera diketahui. Meskipun peka terhadap perubahan suhu, namun termometer ini harus dikoreksi setiap terjadi perubahan tekanan udara.
Termometer yang banyak digunakan sekarang adalah termometer raksa. Disebut termometer raksa karena di dalam termometer ini terdapat air raksa. Fungsi raksa adalah sebagai penunjuk suhu. Raksa akan mengembang bila termometer menyentuh benda yang lebih hangat dari raksa. Raksa memiliki beberapa keunggulan diantaranya:
1. Peka terhadap perubahan suhu. Suhu raksa segera sama dengan suhu benda yang ingin diukur.
2. Dapat digunakan untuk mengukur suhu rendah (-40 C) sampai suhu tinggi (360 C). Hal ini disebabkan titik beku raksa mencapai -40 C dan titik didihnya mencapai 360 C.
3. Tidak membasahi dinding kaca sehingga pengukuran bisa menjadi lebih teliti. 4. Mengkilap seperti perak sehingga mudah terlihat.
Selain raksa, alkohol juga dapat digunakan untuk mengisi termometer, kelebihannya yaitu dapat mengukur suhu yang sangat rendah (mencapai -130 C) karena titik beku alkohol yang lebih rendah dibandingkan raksa, namun termometer alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur air mendidih karena titik didih alkohol hanya 78 C.
Termometer dengan bahan zat cair
1. Termometer Laboratorium
Alat ini biasanya digunakan untuk mengukur suhu air dingin atau air yang sedang dipanaskan.
Termometer laboratorium menggunakan raksa atau alkohol sebagai penunjuk suhu. Raksa
dimasukkan ke dalam pipa yang sangat kecil (pipa kapiler), kemudian pipa dibungkus dengan
kaca yang tipis. Tujuannya agar panas dapat diserap dengan cepat oleh termometer.
Skala pada termometer laboratorium biasanya dimulai dari 0 C hingga 100 C. 0 C menyatakan
suhu es yang sedang mencair, sedangkan suhu 100 C menyatakan suhu air yang sedang
2. Termometer Ruang
Termometer ruang biasanya dipasang pada tembok rumah atau kantor. Termometer ruang
mengukur suhu udara pada suatu saat. Skala termometer ini adalah dari -50 C sampai 50 C. Skala
ini digunakan karena suhu udara di beberapa tempat bisa mencapai di bawah 0 C, misalnya
wilayah Eropa. Sementara di sisi lain, suhu udara tidak pernah melebihi 50 C.
Termometer klinis disebut juga termometer demam. Termometer ini digunakan oleh dokter
untuk mengukur suhu tubuh pasien. Pada keadaan sehat, suhu tubuh manusia sekitar 37 C. Tetapi
pada saat demam, suhu tubuh dapat melebihi angka tersebut, bahkan bisa mencapai angka 40.
Skala pada termometer klinis hanya dari 35 C hingga 43 C. Hal ini sesuai dengan suhu tubuh
manusia, suhu tubuh tidak mungkin di bawah 35 C dan melebihi 43 C.
4. Termometer Six-Bellani
Termometer Six-Bellani disebut pula termometer maksimum-minimum. Termometer ini dapat
mencatat suhu tertinggi dan suhu terendah dalam jangka waktu tertentu. Termometer ini
Termometer dengan bahan zat padat
1. Termometer Bimetal
Termometer bimetal memanfaatkan logam untuk menunjukkan adanya perubahan suhu dengan
prinsip logam akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Kepala bimetal
dibentuk spiral dan tipis, sedangkan ujung spiral bimetal ditahan sehingga tidak bergerak dan
ujung lainnya menempel pada pinggir penunjuk. Semakin besar suhu, keping bimetal semakin
melengkung dan meneyebabkan jarum penunjuk bergerak ke kanan, ke arah skala yang lebih
2. Termometer Hambatan
Termometer hambatan merupakan termometer yang paling tepat digunakan dalam industri untuk
mengukur suhu di atas 1000 C. Termometer ini dibuat berdasarkan perubahan hambatan logam,
Dalam termometer hambatan terdapat kawat penghambat yang disentuhkan ke benda yang akan
diukur suhunya, misalnya pada pengolahan besi dan baja. Suatu tegangan atau potensial listrik
yang bernilai tetap diberikan sepanjang termistor, yaitu sensor yang terbuat dari logam dengan
hambatan yang bertambah jika dipanaskan.
3. Termokopel
Pengukuran suhu dengan ketepatan tinggi dapat dilakukan dengan menggunakan termokopel, di
mana suatu tegangan listrik dihasilkan saat dua kawat berbahan logam yang berbeda
disambungkan untuk membentuk sebuah loop. Kedua persambungan tersebut memiliki suhu
yang berbeda. Untuk meningkatkan besar tegangan listrik yang dihasilkan, beberapa termokopel
Termometer dengan bahan gas
Termometer gas adalah jenis termometer yang memanfaatkan sifat-sifat termal gas. Ada dua
macam termometer gas:
Termometer yang volume gasnya dijaga tetap dan tekanan gas tersebut dijadikan sifat
termometrik dari termometer.
Termometer yang tekanan gasnya dijaga tetap dan volume gas tersebut dijadikan sifat
Termometer optis
1. Pirometer
Prinsip kerja pirometer adalah dengan mengukur intensitas radiasi yang dipancarkan oleh
benda-benda yang suhunya sangat tinggi. Spirometer dapat digunakan untuk mengukur suhu antara 500
Termometer inframerah digunakan dengan cara menekan tombol sampai menunjukkan angka
tertinggi dengan cara mengarahkan sinar inframerah ke sasaran yang dituju. Sinar yang
diarahkan ke benda yang diukur akan memantul dan pantulan tersebut direspon oleh alat
