Besaran Pokok dan Satuan dalam Fisika

Besaran Pokok dan Satuan dalam Fisika

Besaran Pokok dan Satuan dalam Fisika – Rentang objek dan fenomena yang dipelajari dalam fisika sangat besar. Dari masa hidup partikel yang sangat pendek hingga usia Bumi yang panjang, dari ukuran partikel sub-nuklir yang sangat kecil hingga jarak yang sangat jauh ke tepi alam semesta.

Untuk memahami rentang luas ini, kita juga harus memiliki satuan yang diterima untuk memahaminya.

Kami mendefinisikan kuantitas fisik baik dengan menentukan bagaimana diukur atau dengan menyatakan bagaimana dihitung dari pengukuran lain. Sebagai contoh, kita mendefinisikan jarak dan waktu dengan menetapkan metode untuk mengukurnya, sedangkan kita mendefinisikan kecepatan rata-rata dengan menyatakan bahwa itu dihitung sebagai jarak yang ditempuh dibagi dengan waktu perjalanan (v=s/t).

Pengukuran kuantitas fisik dinyatakan dalam satuan unit , yang merupakan nilai standar. Misalnya, panjang lintasan lomba, yang merupakan kuantitas fisik, dapat dinyatakan dalam satuan meter (untuk pelari) atau kilometer (untuk pelari jarak jauh). Tanpa unit standar, akan sangat sulit bagi para ilmuwan untuk mengekspresikan dan membandingkan nilai yang terukur dengan cara yang berarti.

Ada dua sistem utama satuan unit yang digunakan di dunia: unit SI (satuan internasional) dan unit bahasa Inggris (juga dikenal sebagai sistem adat atau kekaisaran). 

Unit – unit Inggris secara historis digunakan di negara-negara yang pernah dikuasai oleh Kerajaan Inggris dan masih digunakan secara luas di Amerika Serikat. Hampir setiap negara lain di dunia sekarang menggunakan satuan SI sebagai standar; sistem SI juga merupakan sistem standar yang disepakati oleh para ilmuwan dan matematikawan. Kata “SI” berasal dari Bahasa Prancis yaitu Système International .

Daftar Isi Artikel

Unit Satuan Internasional (SI)

Tabel 1 memberikan unit SI mendasar yang digunakan di artikel ini. Teks ini menggunakan unit non-SI dalam beberapa aplikasi di mana mereka berada dalam penggunaan yang sangat umum, seperti pengukuran tekanan darah dalam milimeter merkuri (mm Hg). Setiap kali unit non-SI dibahas, mereka akan diikat ke unit SI melalui konversi satuan

Tabel 1. Unit SI Fundamental
PanjangnyaMassaWaktuArus listrik
meteran (m)kilogram (kg)detik (s)ampere (A)

Satuan Waktu, Panjang, dan Massa: Detik, Meter, dan Kilogram

Unit SI untuk waktu, yaitu second (disingkat s), memiliki sejarah panjang. Selama bertahun-tahun itu didefinisikan sebagai 1/86.400 hari matahari rata-rata. Baru-baru ini, standar baru diadopsi untuk mendapatkan akurasi yang lebih tinggi dan untuk menentukan detik dalam hal fenomena fisik yang tidak bervariasi, atau konstan, (karena hari matahari semakin lama karena perlambatan rotasi Bumi yang sangat lambat).

Atom cesium dapat dibuat bergetar dengan cara yang sangat stabil, dan getaran ini dapat dengan mudah diamati dan dihitung. Pada tahun 1967 detik didefinisikan kembali sebagai waktu yang diperlukan untuk 9.192.631.770 getaran ini. (Lihat Gambar 1.) Akurasi dalam unit-unit dasar sangat penting, karena semua pengukuran pada akhirnya dinyatakan dalam unit-unit dasar.

Besaran Pokok dan Satuan dalam Fisika
Gambar 1. Jam atom seperti ini menggunakan getaran atom cesium untuk menjaga waktu ke presisi lebih baik. Unit dasar waktu, detik didasarkan pada jam tersebut. | MasterIPA.com

 

Meter

Satuan SI untuk panjang adalah meter(disingkat m); definisinya juga berubah seiring waktu untuk menjadi lebih akurat dan tepat. Meter pertama kali didefinisikan pada 1791 sebagai 1 / 10.000.000 jarak dari khatulistiwa ke Kutub Utara. Pengukuran ini diperbaiki pada tahun 1889 dengan mendefinisikan ulang meter menjadi jarak antara dua garis terukir pada bar platinum-iridium yang sekarang disimpan di dekat Paris.

Pada tahun 1960, telah dimungkinkan untuk menentukan meteran bahkan lebih akurat dalam hal panjang gelombang cahaya, sehingga kembali didefinisikan sebagai 1.650.763,73 panjang gelombang cahaya oranye yang dipancarkan oleh atom kripton. Pada tahun 1983, meter diberikan definisi sekarang (sebagian untuk akurasi yang lebih besar) sebagai jarak cahaya berjalan dalam ruang hampa di 1 / 299.792.458 detik. (Lihat Gambar 4.) Perubahan ini mendefinisikan kecepatan cahaya menjadi tepat 299.792.458 meter per detik.

Kilogram

Satuan SI untuk massa adalah kilogram (disingkat kg); didefinisikan sebagai massa silinder platinum-iridium yang disimpan dengan standar meter lama di Biro Berat dan Ukuran Internasional dekat Paris. Replika yang tepat dari kilogram standar juga disimpan di Institut Standar dan Teknologi Nasional Amerika Serikat, atau NIST, yang terletak di Gaithersburg, Maryland di luar Washington DC, dan di lokasi lain di seluruh dunia. Penentuan semua massa lainnya pada akhirnya dapat ditelusuri ke perbandingan dengan massa standar.

Sinar cahaya dari senter direpresentasikan oleh panah yang mengarah ke kanan, menempuh panjang tongkat meteran.

Gambar 2. 1 Meter didefinisikan sebagai jarak cahaya yang bergerak dalam 1 / 299,792,458 detik dalam ruang hampa. Jarak yang ditempuh adalah kecepatan dikalikan dengan waktu.

Sistem Metrik

Satuan SI adalah bagian dari sistem metrik. Sistem metrik nyaman untuk perhitungan ilmiah dan teknik karena satuan dikategorikan berdasarkan faktor 10. Tabel 2 memberikan awalan dan simbol metrik yang digunakan untuk menunjukkan berbagai faktor 10.

Sistem metrik memiliki keuntungan bahwa konversi unit hanya melibatkan kekuatan 10. Ada 100 cm dalam satu meter, 1000 meter dalam satu kilometer, dan seterusnya.

Istilah urutan besarnya mengacu pada skala nilai dinyatakan dalam sistem metrik. Setiap kekuatan 10 dalam sistem metrik mewakili urutan besaran yang berbeda. Misalnya, 101 , 102 , 103 , dan seterusnya semuanya merupakan orde besaran yang berbeda. Semua kuantitas yang dapat dinyatakan sebagai produk dari kekuatan spesifik 10 dikatakan memiliki urutan besaran yang sama. Misalnya, angka 800 dapat ditulis sebagai 8×10 2 , dan angka 450 dapat ditulis sebagai 4,5 × 102 . Jadi, angka 800 dan 450 memiliki urutan besaran yang sama: 10 2. Urutan besarnya dapat dianggap sebagai perkiraan kasar untuk skala nilai. Diameter atom adalah pada urutan 10-9 m sedangkan diameter Matahari adalah pada urutan 109 m.

 

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *