Pada tabel diatas yang merupakan dimensi besaran turunan yang benar ditunjukkan oleh nomor

APA sebenarnya yang dimaksud dengan besaran? Menurut KBBI, besaran adalah nilai numerik yang menunjukkan jumlah sesuatu, pengukuran dalam ilmu pasti, dan jumlah, besar, tinggi. 

Dalam ilmu fisika, ada dua jenis besaran yang dibedakan berdasarkan satuannya yaitu besaran pokok dan besaran turunan. 

Baca juga: Kolaborasi Akademisi-Industri Bantu Percepatan Produksi Alat Kesehatan Dalam Negeri 

Besaran pokok adalah besaran yang mempunyai nilai satuan yang telah mendapat kesepakatan dari ahli Fisika. Berdasarkan Sistem Satuan Internasional (SI) ada tujuh macam besaran pokok, yaitu:

1. Panjang

Besaran panjang digunakan untuk mengukur panjangnya suatu benda. Di dalam Sistem Satuan Internasional, satuan yang digunakan oleh besaran ini berupa meter (m) serta mempunyai dimensi (L). 

Lalu untuk alat yang digunakan untuk mengukur panjang adalah mistar atau penggaris, rol meter atau pita ukur, dan jangka sorong.

2. Massa

Besaran yang kedua adalah massa yang digunakan untuk mengukur kandungan materi suatu benda. 

Dalam mengukur massa ini, satuan yang sudah disepakati adalah kilogram (kg) serta mempunyai dimensi (M). 

Lalu alat yang digunakan untuk mengukur besaran massa adalah berupa neraca atau timbangan.

3. Waktu

Besaran waktu digunakan untuk mengukur waktu dalam suatu peristiwa. Untuk satuan yang digunakan adalah sekon (s) serta mempunyai dimensi (T). Alat yang digunakan untuk mengukur besaran waktu adalah  stopwatch.

4. Suhu

Besaran suhu digunakan untuk mengukur panas maupun dinginnya suatu benda. Hal ini bisa dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, misalnya saat sedang memasak atau untuk mengukur suhu ruangan.

Sistem satuan internasional yang sudah ditetapkan adalah menggunakan satuan berupa Kelvin (K). Sedangkan alat yang bisa digunakan untuk mengukur suhu adalah termometer.

5. Kuat Arus

Kuat arus menjadi besaran pokok yang digunakan untuk mengetahui besarnya kuat arus listrik yang mengalir dari suatu tempat ke tempat yang lainnya. Satuan yang digunakan dalam kuat arus ini adalah berupa Ampere (A).

Dimensi dari kuat arus ini dilambangkan dengan huruf I. Sedangkan alat digunakan untuk mengukur kuat arus adalah Amperemeter.

6. Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya digunakan untuk mengukur terang maupun tidaknya cahaya yang jatuh di permukaan benda. Satuan yang biasanya digunakan untuk menentukan intensitas cahaya adalah dengan Candela (cd).

Dimensi yang digunakan adalah J. Pengukuran intensitas cahaya bisa dilakukan dengan menggunakan Lux Meter atau Light Meter.

7. Jumlah Zat

Besaran pokok yang terakhir adalah jumlah zat. Jumlah zat ini digunakan dalam menghitung banyaknya partikel yang ada di dalam suatu benda. Untuk jumlah zat ini yang sudah mendapat kesepakatan oleh sistem SI adalah dengan menggunakan satuan berupa mol. Lalu untuk dimensinya adalah berupa N. (OL-1)

Sebelum membahas tentang apa itu Besaran Pokok dan Besaran Turunan, mari kita bahas terlebih dahulu apa itu Besaran dan Satuan.

Besaran dan Satuan

Dalam dunia fisika kita mengukur setiap besaran dalam satuannya masing-masing. Dengan cara membandingkan besaran tersebut dengan suatu standar (untuk memahami maksud kalimat tersebut, bayangkan kamu mengukur besaran panjang suatu meja dan kamu mendapatkan panjangnya lima jengkal. Itu artinya kamu membandingkan besaran panjang meja dengan panjang jengkal kamu dan tentunya jengkal kamu adalah standarnya).

Sedangkan satuan adalah nama/istilah yang diberikan untuk mengukur besaran tersebut, sebagai contoh, second (s) untuk waktu. Setiap besaran dalam fisika memiliki satuannya masing-masing. Berdasarkan satuan inilah besaran dapat dikelompokkan dalam dua bagian.

Besaran Pokok

Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu (kesepakatan para fisikawan dahulu). Terdapat tujuh besaran pokok dalam fisika. Berikut adalah tabel nama-nama besaran pokok tersebut beserta satuan dan definisinya.

No. Besaran Pokok Satuan Definisi
1 Panjang (l) meter (m) 1 meter ialah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya pada ruang vakum dalam selang waktu 1/299 792 458 second
2 Massa (m) kilogram (kg) 1 kilogram ialah massa sebuah silinder platinum-iridium yang memiliki tinggi dan diameter 3.9 cm
3 Waktu (t) second (s) 1 second ialah selang waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770
4 Temperatur (T) kelvin (K) 0 kelvin ialah 0 absolut (kondisi dalam termodinamika dimana partikel-partikel penyusun materi berhenti bergerak)
1 kelvin ialah pecahan 1/273.16 dari temperatur termodinamika triple point air
5 Kuat Arus (I) ampere (A) 1 ampere ialah arus yang mengalir pada dua penghantar lurus paralel pada ruang vakum dengan jarak pisah 1 meter dengan panjang masing-masing penghantar tak hingga dan luas penampang diabaikan yang akan menghasilkan gaya tarik-menarik sebesar 2 x 10-7 N/m
6 Intensitas (In) candela (cd) 1 candela ialah intensitas cahaya pada arah tertentu dari suatu sumber yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 x 1012 Hz dan mempunyai intensitas radian pada arah 1/683 watt per steradian.
7 Jumlah Zat (n) mol 1 mol ialah jumlah zat penyusun suatu unsur sebanyak jumlah atom pada 0.012 kg atom Carbon-12.

Besaran Turunan

Besaran Turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran-besaran pokok penyusunnya. Besaran turunan jumlahnya sangat banyak, berikut beberapa contohnya.

No. Contoh Besaran Turunan Satuan
1 Luas (A) m2
2 Kecepatan (v) m/s1
3 Percepatan (a) m/s2
4 Massa jenis (ρ) kg/m3
5 Gaya (F) N
6 Tekanan (P) Pa

Ini berarti:

  1. Luas diturunkan dari besaran panjang, yaitu panjang dikali panjang.
  2. Kecepatan diturunkan dari besaran panjang dan waktu, yaitu panjang/jarak dibagi waktu.
  3. Percepatan diturunkan dari besaran panjang dan waktu, yaitu jarak/panjang dibagi dengan waktu pangkat dua.
  4. Massa jenis diturunkan dari besaran massa dan panjang, yaitu massa dibagi dengan panjang pangkat tiga (volume)
  5. Gaya diturunkan dari besaran massa, panjang, dan waktu, yaitu massa dikali (panjang dibagi waktu pangkat dua).
  6. Tekanan diturunkan dari besaran massa, panjang, dan waktu, yaitu massa dibagi dengan (massa dikali waktu pangkat dua).

Dimensi Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Dalam topik ini kita juga mengenal istilah dimensi, yang merupakan penggambaran suatu besaran turunan dalam besaran-besaran pokok penyusunnya. Dengan begitu besaran pokok memiliki dimensi yang paling dasar.

No. Besaran Pokok Dimensi
1 Panjang (l) L
2 Massa (m) M
3 Waktu (t) T
4 Temperatur (T) Ө
5 Kuat Arus (I) I
6 Intensitas (In) J
7 Jumlah Zat (n) N

Sebagai contoh kecepatan (v) yang merupakan hasil bagi antara perpindahan (s) terhadap selang waktu (t). Maka dimensi kecepatan dapat dicari dengan cara sebagai berikut:

Contoh berikutnya percepatan (a) yang merupakan hasil bagi beda kecepatan (v) terhadap selang waktu (t):

Yuk belajar materi ini juga:
Pronoun
Logaritma
Teori Atom

Dimensi juga dapat digunakan untuk mengecek kebenaran suatu persamaan. Berikut adalah contohnya.

Buktikan secara dimensional bahwa hasil perkalian Gaya dan selang waktu ialah perubahan momentum!

Penyelesaian:

Pada tabel diatas yang merupakan dimensi besaran turunan yang benar ditunjukkan oleh nomor

Terbukti.

Selain itu dimensi juga dapat digunakan untuk menurunkan persamaan suatu besaran dari besaran-besaran yang mempengaruhinya.

Contoh Soal:

Hasil pengukuran kapasitas panas C suatu zat padat sebagai fungsi temperatur T dinyatakan oleh persamaan . Satuan untuk a dan b yang mungkin adalah …
a. untuk a dan  untuk b
b. untuk a dan untuk b
c. untuk a dan  untuk b
d. untuk a dan  untuk b
e. untuk a dan untuk b

(Fisika SNMPTN 2009)

Jawaban:

Kapasitas panas memiliki satuan . Satuan ini diperoleh dari persamaan  atau dapat juga ditulis .

Sementara itu agar persamaan C pada soal valid maka ia harus memenuhi syarat berikut:

Pada tabel diatas yang merupakan dimensi besaran turunan yang benar ditunjukkan oleh nomor

Sehingga jawaban yang tepat adalah (d)

Kontributor: Alexander Sitompul, S.Si.
Alumni Fisika MIPA UI

Materi StudioBelajar.com lainnya:

  1. Hukum Hooke
  2. Listrik Statis
  3. Kapasitor