Besaran dan Satuan

Besaran dan Satuan Pernahkah kalian membeli gula, minyak tanah atau kain ? Apa yang penjual katakan ? Pasti penjual akan mengatakan “ mau membeli gula berapa kilogram , minyak tanah berapa liter atau berapa meter panjang kain ? “. Hal tersebut adalah penting, karena kalau kita akan menjual kain 1 atau 2  saja  tanpa adanya satuan akan bingung. Menjual beras 4 saja tanpa satuan juga akan bingung. Jadi antara   besaran dan satuan adalah hal yang tidak dapat dipisahkan. Misalnya gula 2 kilogram, minyak tanah 4 liter atau kain 5 meter. Di dalam IPA, segala sesuatu yang diukur dinamakan besaran dan segala sesuatu yang dijadikan sebagai pembanding suatu besaran adalah satuan.  Jika kita, membandingkan suatu besaran yang diukur dengan sebuah satuan dikatakan mengukur. Selanjutnya dalam modul ini akan dibahas tentang : -      Besaran Pokok dan Besaran Turunan -      Satuan Internasional dalam pengukuran -      Konversi satuan panjang, masa, dan waktu secara sederhana -      Konversi satuan turunan Kuis Sebelum memulai mempelajari topik ini, coba kamu jawab kuis berikut ini:    Apabila kamu dapat menjawab dengan benar, kamu dapat terus ke materi pelajaran. Jika masih ada yang salah, kamu dapat temukan jawabannya dengan mengklik ke link jawaban Besaran Pokok Sebelum membahas tentang besaran mungkin kalian dapat memperhatikan beberapa pertanyaan berikut ini. Berapakah tinggi badanmu, berapa berat badanmu, berapa suhu tubuhmu, berapa lama kamu belajar, dan sebagainya. Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut dengan tepat, apa yang harus kamu lakukan? Tentunya kamu harus mengukur tinggi badan, berat badan suhu tubuh, dan lama kamu belajar. Nah, tahukah kamu apakah sebenarnya pengertian pengukuran itu? pengukuran adalah proses membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang ditentukan sebagai satuan. Segala sesuatu yang dapat diukur memiliki satuan. Satuan adalah besaran pembanding yang digunakan dalam pengukuran. Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka disebut besaran. Besaran yang ada dikelompokkan menjadi 2 yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditentukan dahulu.Ada 7 besaran pokok, seperti tertuang didalam table berikut :                                    Besaran Pokok Panjang Untuk selanjutnya kita akan bahas lebih lanjut besaran pokok panjang, massa dan waktu secara lebih rinci.  Besaran Pokok Panjang  Besaran pokok panjang, menyatakan jarak antara dua titik. Satuan besaran panjang dalam sistem internasional(SI) adalah Meter.Alat ukur yang bias digunakan untuk mengukur besaran panjang adalah penggaris, meteran kelos, jangka sorong, dan mikrometer skrup. Pengguna alat ukurnya kondisional, artinya penggunaan alat ukur disesuaikan dengan benda yang diukur , misalnya  jika kita hendak mengukur panjang meja maka alat ukur yang cocok adalah mistar, namun jika yang diukur adalah ketebalan kertas maka alat ukur yang sesuai adalah mikrometer skrup. Penggaris adalah alat ukur besaran panjang yang sudah biasa digunakan dan pada umumnya kita sudah dapat menggunakan, namun yang perlu diperhatikan adalah cara melihat skalanya. Beberapa alat ukur panjang Besaran Pokok Waktu Besaran Pokok Waktu Besaran pokok waktu, menyatakan selang antar dua kejadian. Biasanya orang mengukur besaran waktu dengan menggunakan jam yang berpetunjuk detik, namun untuk keperluan yang lebih teliti digunakan jam henti atau stop watch.      Satuan besaran pokok waktu dalam SI adalah sekon. Dan satuan umum digunakan adalah: 1 jam = 60 menit 1 jam = 3600 sekon 1 menit = 60 sekon  Beberapa alat ukur waktu Besaran Pokok Massa Besaran pokok massa Besaran pokok massa, menyatakan jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda. Alat ukur yang biasa digunakan dilaboratorium adalah neraca. Neraca yang beredar cukup banyak. Dan salah satu contoh yang sering digunakan di sekolah-sekolah adalah neraca empat lengan dengan satuan gram. Neraca empat lengan dipasar tradisional jarang digunakan, kebanyakan orang menggunakan ’ Kiloan’. Namun, demi efisensi dan efektifitas kerja pada umumnya digunakan neraca digital. Beberapa alat ukur massa : Besaran Turunan Besaran Turunan Besaran yang ke-dua adalah besaran turunan. Besaran turunan yaitu besaran yang diturunkan dari besaran pokok, diantaranya : a. Besaran turunan Luas Dikatakan besaran turunan, karena satuannya diturunkan dari satuan pokok panjang. Misalnya :  b. Volume bola =  = 4/3  π jari-jari3                        =  meter (m)  x meter (m) x meter (m)                        =  m3 a. Luas persegi panjang = panjang x lebar                                    = meter (m)  x meter (m)                                    = m2    b. Luas Lingkaran = ½ π jari-jari2                        =  meter (m)  x meter (m)                        =  m2                        b. Besaran turunan volumeDikatakan besaran turunan, karena satuannya diturunkan dari satuan pokok panjang. Misalnya : a. Volume sebuah balok  = panjang x lebar x tinggi                                      = meter (m)  x meter (m) x meter (m)                                      = m3  b. Volume bola      = 4/3  π jari-jari3                                   =  meter (m)  x meter (m) x meter (m)                                   =  m3 Beberapa besaran turunan yang laian adalah : Satuan Sistem Internasional Dahulu orang biasa menggunakan jengkal, hasta, depa, langkah sebagai alat ukur panjang. Ternyata hasil pengukuran yang dilakukan menghasilkan data berbeda-beda yang berakibat menyulitkan dalam pengukuran, karena jengkal orang satu dengan lainnya tidak sama. Oleh karena itu, harus ditentukan dan ditetapkan satuan yang dapat berlaku secara umum. Usaha para ilmuwan melalui berbagai pertemuan membuahkan hasil sistem satuan yang berlaku di Negara manapun dengan pertimbangan satuan yang baik harus 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.   Pada tahun 1960 diresmikan satu sistem satuan yang dapat dipakai di seluruh negara (Internasional). Sistem ini disebut Sistem Internasional (SI). Satuan-satuan SI yang mempunyai syarat-syarat tersebut ditentukan dari sistem MKS (Meter sebagai satuan besaran panjang, Kilogram sebagai satuan besaran massa, Sekon sebagai satuan besaran waktu). 1. Standar untuk Satuan Pokok PanjangSekarang kita akan membahas tentang standar 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. Satuan panjang dapat diturunkan dari satu meter standar yang telah  ditentukan sebagai berikut : Masih terdapat satuan panjang selain yang telah ditetapkan menurut SI, yaitu inci, yard dan kaki. Satuan ini dapat diubah ke satuan meter  sebagai berikut : Alat ukur meteran standar yang ada di museum Swiss 2. Standar untuk Satuan Pokok MassaSekarang kita akan membahas tentang standar 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 4 0 C. Di dalam kehidupan sehari-hari sering terjadi salah kaprah dengan massa suatu benda. Massa adalah kuantitas yang terkandung dalam suatu benda. Alat ukur standar massa yang ada di meseum Swiss 3. Standar untuk Satuan Pokok WaktuSekarang kita akan membahas tentang standar satuan pokok Waktu . Standar untuk satuan pokok waktu dalam SI adalah sekon (s). Satu  sekon standar adalah waktu yang diperlukan oleh atom Cesium – 133 ( Ce 133 ) untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali. Dalam selang waktu 300 tahun hasil pengukuran dengan menggunakan jam atom ini tidak akan bergeser lebih dari satu sekon. Satuan waktu lain yang biasanya dipakai dalam kehidupan sehari-hari antara lain : menit, jam, hari, minggu, bulan,tahun dan abad 1 menit = 60 sekon 1 jam = 60 menit = 3.600 sekon 1 hari = 24 jam = 1.440 menit = 86.400 sekon Alat ukur waktu yang ada di Swiss  Konversi satuan Penggunaan satuan yang tidak seragam antara satu daerah dengan daerah lainnya dapat menimbulkan kesulitan. Kesulitan-kesulitan itu antara lain sebagai berikut. a. Tidak adanya kesamaan hasil pengukuran. Hal ini diakibatkan karena besarnya anggota tubuh setiap orang berbeda. b. Menimbulkan masalah ketika ingin beralih dari satu satuan ke satuan lainnya. Misalnya, ketika kamu ingin beralih dari satuan depa ke satuan jengkal akan timbul kesulitan akibat  tidak adanya aturan yang mengatur konversi satuan-satuan  tersebut. Sampai saat ini, ada dua jenis satuan yang masih digunakan, yaitu sistem Inggris dan sistem Metrik. Dalam system Inggris  dikenal foot, pound, dan second (biasa disingkat FPS). Sedangkan sistem Metrik ini dibagi dua, yaitu MKS (meter, kilogram, sekon) dan CGS(centimeter, gram, sekon). Contoh :Untuk mengonversi satuan sistem Metrik ke satuan system Inggris digunakan konversi seperti berikut. 1 cm         = 0,3937 inci 1 meter     = 3,281 ft (kaki) 1 meter     = 1,094 yard 1 ft (kaki)  = 12 inchi 1 yard       = 3 ft Konversi Satuan Pokok Konversi Satuan Panjang Tahukah kalian  berapa panjang jembatan Suramadu? Berapakah lebar sebuah penggaris? Satuan apakah yang digunakan untuk mengukur panjang jembatan dan lebar penggaris? Panjang jembatan Suramadu sekitar 10 km, sedangkan lebar penggaris sekitar 3 cm. Tahukah kamu apakah hubungan antara satuan km dan cm? Pada kehidupan sehari-hari seperti contoh di atas adakalanya kalian harus mengonversi satuan panjang tersebut yaitu km dan cm. Untuk mengonversi satuan-satuan tersebut diperlukan faktor pengali satuan. Untuk lebih jelasnya, perhatikan tangga konversi besaran panjang. Konversi Satuan Massa Tahukah kalian berapa massa seekor gajah ? Berapakah massa sebuah kelereng? Satuan apakah yang digunakan untuk mengukur massa seekor gajah tersebut? Massa seekor gajah sekitar 1000 kg, sedangkan massa sebuah kelereng sekitar 3 gram. Tahukah kamu apakah hubungan antara satuan kg dan g? Pada kehidupan sehari-hari seperti contoh diatas adakalanya kalian harus mengkonversi satuan massa tersebut yaitu kg dan gram. Untuk mengkonversi satuan-satuan tersebut diperlukan faktor pengali satuan. Untuk lebih jelasnya, perhatikan tangga konversi besaran panjang      Konversi Satuan Waktu Seperti pada besaran panjang dan massa, besaran waktu juga memiliki beberapa satuan yang dapat saling dikonversikan. Satuan-satuan besaran waktu antara lain jam, menit, dan detik. Bagaimana cara mengonversi satuan-satuan tersebut? 1 jam      = 60 menit atau 1 menit       = 1/60 jam 1 menit   = 60 sekon atau 1 sekon       = 1/60 menit 1 jam      = 3.600 sekon atau 1 sekon  = 1/3.600 jam Konversi Satuan Turunan Konversi Satuan Turunan            Contoh besaran turunan adalah luas dan volume. Bagaimana menentukan luas papan tulis? Berapakah volume air dalam suatu bak mandi yang penuh? Luas merupakan besarnya suatu daerah bidang. Luas dapat diperoleh dengan mengalikan antara dua besaran pokok panjang (panjang dan lebar atau alas dan tinggi). Oleh karena luas merupakan turunan dari besaran panjang, maka satuannya juga diturunkan dari besaran panjang. Satuan luas yang sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari antara lain km2, m2, dan cm2. Volume dapat diartikan sebagai besarnya suatu ruang. Volume suatu balok dapat diperoleh dengan cara mengalikan tiga besaran pokok panjang (panjang, lebar, dan tinggi). Satuan volume antara lain cm3, m3, dm3 dan liter ( 1 dm3 = 1 liter ) Untuk memahami cara mengonversi satuan luas dan volume, mari perhatikan tangga konversi berikut