Satuan, Besaran dan Pengukuran

Posted on

Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang satuan, besaran dan pengukuran dalam Fisika, juga akan dijelaskan dimensi besaran, awalan satuan, notasi ilmiah, dan pembahasan soal terkait satuan, besaran dan pengukuran.

Pengenalan Satuan, Besaran, Pengukuran

Perhatikan kalimat ini:

Besi ini panjangnya 6 m.

Dari kalimat tersebut, panjang adalah besaran yang diukur dan m atau meter adalah satuan ukurannya, dan 6 adalah nilai hasil pengukuran. Besaran adalah sifat atau keadaan pada benda yang dapat diukur dan dinyatakan dalam angka. Secara umum besaran dibedakan menjadi besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang dimensi dan satuan didefinisikan atau ditetapkan melalui perjanjian internasional. Perjanjian ini disepakati dalam forum Conference Generale des Poids et Measures (Konferensi Umum Timbangan dan Ukuran) yang biasa dilaksanakan tiap 6 tahun sekali.

satuan dan besaran dalam SI

Daftar Besaran Pokok dan Turunan beserta Satuan dalam SI

Daftar besaran pokok dan satuan dalam SI

No.Besaran PokokSatuanLambang SatuanLambang Dimensi
1Panjangmeterm[L]
2Massakilogramkg[M]
3Waktusekons[T]
4SuhukelvinK[θ]
5Kuat arusampereA[I]
6Intensitas cahayacandelaCd[J]
7Jumlah zatmolmol[N]
Tabel 1. Daftar Besaran Pokok

Besaran turunan:

Besaran turunan adalah besaran yang satuan atau dimensinya diturunkan dari besaran pokok. Berikut daftar besaran turunan dan satuan yang bersesuaian dalam SI.

No.Kuantitas fisikSatuanDimensi
1Percepatan atau percepatan gravitasims–2LT–2
2Sudut (arc/radius)radMoLoTo
3Perpindahan sudutradMoloTo
4Frekuensi sudut (perpindahan sudut/waktu)rad s–1T–1
5Impuls sudut (torsi x waktu)NmsML2T–1
6Momentum sudut (Iω)kgm2s–1ML2T–1
7Kecepatan sudut (sudut/waktu)rad s–1T–1
8Luas (panjang x lebar)m2L2
9Konstanta BoltzmannJK–1ML2T–2θ–1
10Modulus massal

    \[(\Delta P.\frac{V}{\Delta V})\]

Nm–2, PaM1L–1T–2
11Nilai kaloriJkg–1L2T–2
12Koefisien ekspansi linear atau luas atau volumeoC–1 atau K–1θ–1
13Koefisien tensi permukaan (gaya/panjang)Nm–1 atau Jm–2MT–2
14Koefisien konduktivitas termalWm–1K–1MLT–3θ–1
15Koefisien viskositas

    \[(F =\eta A\frac{dv}{dx})\]

poiseML–1T–1
16Kompresibilitas (1/modulus massal)Pa–1, m2N–2M–1LT2
17Densitas (massa/volume)kgm–3ML–3
18Perpindahan, panjang gelombang, panjang fokusmL
19Kapasitansi listrik (muatan/potensial)CV–1, faradM–1L–2T4I2
20Konduktansi listrik (1/resistansi)Ohm–1 atau mho atau siemenM–1L–2T3I2
21Konduktivitas listrik (1/resistivitas)siemen/metre atau Sm–1M–1L–3T3I2
22Muatan listrik atau jumlah muatan listrik (arus x waktu)coulombIT
23Arus listrikampereI
24Momen dipol listrik (arus x panjang)CmLTI
25Kuat medan listrik atau Intensitas medan listrik (gaya/muatan)NC–1, Vm–1MLT–3I–1
26Resistansi listrik

    \[(\frac{perubahan\text{ potensial}}{arus})\]

ohmML2T–3I–2
27Emf (atau) potensial listrik (kerja/muatan)voltML2T–3I–1
28Energi (kapasitas untuk melakukan kerja)jouleML2T–2
29Densitas energi

    \[(\frac{energi}{volume}​)\]

Jm–3ML–1T–2
30Entropi

    \[(\Delta S=\Delta Q/T)\]

–1ML2T–2θ–1
31Gaya (massa x percepatan)newton (N)MLT–2
32Konstanta gaya atau konstanta pegas (gaya/perpanjangan)Nm–1MT–2
33Frekuensi (1/periode)HzT–1
34Potensial gravitasi (usaha/massa)Jkg–1L2T–2
35Kalor (energi)J atau kaloriML2T–2
36Iluminasilux (lumen/meter2)MT–3
37Impuls (gaya x waktu)Ns atau kgms–1MLT–1
38Induktansi (L)

    \[(energi =\frac{1}{2}L{{I}^{2}})\]

atau Koefisien induksi
henry (H)ML2T–2I–2
39Intensitas medan gravitasi (F/m)Nkg–1L1T–2
40Intensitas kemagnetan (I)Am–1L–1I
41Konstanta Joule atau ekuivalen mekanis kalorJcal–1MoLoTo
42Kalor laten (Q = mL)Jkg–1MoL2T–2
43Densitas linear (massa per panjang)kgm–1ML–1
44Fluks lumenlumen atau (Js–1)ML2T–3
45Momen dipol magnetAm2L2I
46Fluks magnet (induksi magnet x luas)weber (Wb)ML2T–2I–1
47Induksi magnet (F = Bil)NI–1m–1 atau TMT–2I–1
48Kuat kutub magnet (satuan: ampere–meter)AmLI
49Modulus elastisitas (tekanan/regangan)Nm–2, PaML–1T–2
50Momen inersia (massa x jari-jari2)kgm2ML2
51Momentum (massa x kecepatan)kgms–1MLT–1
52Permeabilitas ruang kosong

    \[(\mu_o = \frac{4\pi Fd^{2}}{m_1m_2})\]

Hm–1 atau NA–2MLT–2I–2
53Permitivitas ruang kosong

    \[({{\varepsilon }_{o}}=\frac{{{Q}_{1}}{{Q}_{2}}}{4\pi F{{d}^{2}}})\]

Fm–1 atau C2N–1m–2M–1L–3T4I2
54Konstanta Planck (energi/frekuensi)JsML2T–1
55Rasio Poisson (regangan lateral/regangan longitudinal)––MoLoTo
56Daya (kerja/waktu)Js–1 atau watt (W)ML2T–3
57Tekanan (gaya/luas)Nm–2 atau PaML–1T–2
58Koefisien tekanan atau koefisien volumeoC–1 atau θ–1θ–1
59Pressure headmMoLTo
60Radioaktivitasdisintegrasi per detikMoLoT–1
61Rasio kalor spesifik––MoLoTo
62Indeks refraktif––MoLoTo
63Resistivitas atau resistansi spesifikΩ–mML3T–3I–2
64Konduktansi atau konduktivitas spesifik (1/resistensi spesifik)siemen/metre atau Sm–1M–1L–3T3I2
65Entropi spesifik (1/entropi)KJ–1M–1L–2T2θ
66Berat jenis (densitas zat/densitas air)––MoLoTo
67Kalor jenis (Q = mst)Jkg–1θ–1MoL2T–2θ–1
68Volume jenis (1/densitas)m3kg–1M–1L3
69Kecepatan (jarak/waktu)ms–1LT–1
70Konstanta Stefan

    \[\left( \frac{kalor\ energi}{luas\ x\ waktu\ x\ suh{{u}^{4}}} \right)\]

Wm–2θ–4MLoT–3θ–4
71Regangan (perubahan dimensi/dimensi asli)––MoLoTo
72Tegangan (kekuatan/area pemulih)Nm–2 atau PaML–1T–2
73Kerapatan energi permukaan (energi/luas)Jm–2MT–2
74SuhuoC atau θMoLoToθ
75Gradien suhu

    \[(\frac{perubahan\text{ suhu}}{\text{jarak}}​)\]

oCm–1 atau θm–1MoL–1Toθ
76Kapasitas termal (massa x kalor jenis)–1ML2T–2θ–1
77Periode waktusecondT
78Torsi atau momen gaya (gaya x jarak)NmML2T–2
79Konstanta gas universal (usaha/suhu)Jmol–1θ–1ML2T–2θ–1
80Konstanta gravitasi universal

    \[(F = G. \frac{{{m}_{1}}{{m}_{2}}}{{{d}^{2}}})\]

Nm2kg–2M–1L3T–2
81Kecepatan (perpindahan/waktu)ms–1LT–1
82Gradien kecepatan (dv/dx)s–1T–1
83Volume (panjang x lebar x tinggi)m3L3
84Ekuivalensi airkgMLoTo
85Usaha (gaya x perpindahan)JML2T–2
Tabel 2. Daftar Besaran Turunan

Awalan-awalan dalam SI

Awalan digunakan dalam mengonversi besaran yang sangat besar atau sangat kecil ke notasi ilmiah. Misalnya, 10.000 meter dapat ditulis 104 m. Berikut awalan-awalan dalam SI:

Awalan BesarAwalan Kecil
Kilo (K) 103
Mega (M) 106
Giga (G) 109
Tera (T) 1012
Peta (P) 1015
Eksa (E) 1018
Zeta (Z) 1021
Yota (y) 1024
mili (m) 10-3
mikro (μ) 10-6
nano (n) 10-9
piko (p) 10-12
femto (f)10-15
atto (a) 10-18
zepto (z) 10-21
yokto (y) 10-24
Tabel 3. Daftar Awalan dalam SI

Konversi dan Konstanta Penting dan Satuan

Berikut beberapa konversi dan konstanta yang penting dan sering digunakan dalam fisika.

Beberapa Konversi yang Penting beserta satuan

  • 1 bar = 106 dyne/cm= 105 Nm-2 = 105 pascal
  • 76 cm Hg = 1.013×106 dyne/cm2  = 1.013×105 pascal = 1.013 bar.
  • 1 toricelli atau torr = 1 mm Hg = 1.333×103 dyne/cm= 1.333 millibar.
  • 1 kmph = 5/18 ms-1
  • 1 dyne = 10-5 N,
  • 1 H.P = 746 watt
  • 1 kilowatt jam = 36×105 J
  • 1 kgwt = g newton
  • 1 kalori = 4.2 joule
  • 1 volt elektron = 1.602×10-19 joule
  • 1 erg = 10-7 joule

Beberapa Konstanta Fisika yang Penting beserta satuan

  • Kecepatan cahaya dalam ruang hampa (c) = 3 × 108 ms-1
  • Kecepatan bunyi di udara dalam STP = 331 ms-1
  • Percepatan gravitasi (g) = 9.81 ms-2
  • Bilangan Avogadro (N) = 6.023 × 1023/mol
  • Kerapatan air pada 4oC = 1000 kgm-3 atau 1 g/cc.
  • Nol absolut = -273.15oC atau 0 K
  • Satuan massa atom = 1.66 × 10-27 kg
  • Kuantum muatan (e) = 1.602 × 10-19 C
  • Konstanta Stefan = 5.67 × 10–8 W/m2/K4
  • Konstanta Boltzmann (K) = 1.381 × 10-23 JK-1
  • Satu atmosfer = 76 cm Hg = 1.013 × 105 Pa
  • Ekuivalensi mekanik panas (J) = 4.186 J/kal
  • Konstanta Planck (h) = 6.626 × 10-34 Js
  • Konstanta gas universal (R) = 8.314 J/mol–K
  • Permeabilitas ruang kosong (μ0) = 4π × 10-7 Hm-1
  • Permisitivitas ruang kosong (ε0) = 8.854 × 10-12 Fm-1
  • Densitas udara dalam S.T.P. = 1.293 kg m-3
  • Konstanta gravitas universal = 6.67 × 10-11 Nm2kg-2

Leave a Reply

Your email address will not be published.