BESARAN POKOK DAN TURUNAN BESERTA KONVERSI SATUAN
Bismillahirrahmaanirrahiim
Pernah tidak kalian menimbang 'berat' badan kalian?, atau pernah tidak kalian mengukur tinggi badan kalian?. Jika pernah berapa angka yang diperoleh saat kalian menimbang berat badan dan mengukur tinggi badan kalian?.
Ketika kalian ditanya tentunya akan menjawab berat badan saya 35 Kilogram dan tinggi badan saya 1,5 meter. Nah, dalam fisika, yang ditimbang dan diukur itu yaitu berat badan dan tinggi dinamakan besaran, sedangkan kilogram dan meter disebut satuan.
Postingan kali ini, akan membahas tentang besaran, satuan serta bagaimana mengkonversi satuan pada satuan baku juga penulisan dimensi besarannya.
BESARAN FISIKA
Besaran dalam ilmu fisika merupakan sesuatu yang dapat diukur dengan alat ukur, memiliki angka dan satuan. Besaran terdiri dari besaran pokok dan besaran turunan
A. Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan terlebih dahulu. Besaran pokok hanya terdiri dari tujuh macam besaran. Macam-macam besaran dan satuannya dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 1. Besaran Pokok, Lambang dan Satuannya
No | Nama Besaran Pokok | Lambang Besaran | Satuan Internasional | Lambang Satuan |
1 | Panjang | l | Meter | m |
2 | Massa | M | Kilogram | Kg |
3 | Waktu | T | Sekon | s |
| 4 | Suhu | T | Kelvin | K |
| 5 | Kuat Arus Listrik | I | Ampere | A |
6 | Intensitas Cahaya | Iv | Candella | cd |
7 | Jumlah Zat | N | Mol | mol |
Berdasarkan tabel di atas, besaran pokok hanya ada tujuh macam, yaitu. : panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, intensitas cahaya dan jumlah zat. Jadi kamu hanya perlu mengingat tujuh macam saja. Adapun besaran selain itu merupakan besaran turunan.
B. Besaran Turunan
Besaran turunan merupakan besaran yang satuannya berasal dari besaran pokok. Macam-macam besaran dalam ilmu fisika banyak sekali. Jadi kalian hanya perlu mengingat besaran pokoknya saja, selain itu maka besaran tersebut termasuk besaran turunan. Contoh-contoh besaran turunan dan satuannya dapat kalian lihat di tabel berikut.
Tabel 2. Besaran Turunan, Lambang, Satuan dan Satuan Dasarnya
No | Nama Besaran Turunan | Lambang Besaran | Satuan | Lambang Satuan | Satuan Dasar |
1 | Luas | A | Meter persegi | m2 | m2 |
2 | Volume | V | Meter Kubik | m3 | m3 |
3 | Kecepatan | v | Meter per sekon | m/s | m.s-1 |
4 | Percepatan | a | Meter per sekon kuadrat | m/s2 | m.s-2 |
5 | Gaya | F | Newton | N | Kg.m.s-2 |
6 | Usaha | W | Joule | J | Kg. m2.s-2 |
7 | Tekanan | P | Newton per meter persegi | N/m2 | Kg.m-1.s-2 |
8 | Massa Jenis | ρ | Kilogram per meter kubik | Kg/m3 | Kg.m-3 |
9 | Daya | P | Watt | W | Kg. m2.s-3 |
10 | Muatan Listrik | Q | Coloumb | C | A.s-1 |
11 | Potensial Listrik | V | Volt | V | Kg.m2.A-2.s-3 |
Berdasarkan tabel, luas dan volume diturunkan dari besaran panjang. Kecepatan dan percepatan diturunkan dari besaran panjang dan waktu. Adapun gaya, usaha, tekanan dan daya diturunkan dari besaran massa, panjang dan waktu. Sedangkan massa jenis diturunkan dari besaran massa dan panjang.
Baca juga : Memahami Usaha dalam Fisika
SATUAN FISIKA
Satuan merupakan pembanding dari suatu besaran. Satuan dituliskan setelah angka dan singkat, seperti kilogram ditulis kg, meter ditulis m, kelvin ditulis K.
Manfaat kalian memahami satuan dari suatu besaran, yaitu kalian akan dapat menentukan rumus dari besaran tersebut, seperti Luas satuannya m2 dimana m adalah simbol dari satuan meter dan meter merupakan satuan dari besaran panjang maka rumus luas adalah L = panjang x panjang. Jadi perhatikan satuan penyusun besaran turunan, maka kalian dapat mengetahui rumus besaran tersebut. Mudahkan ?
Satuan terdiri dari dua jenis yaitu satuan baku dan satuan tidak baku.
A. Satuan Baku
Satuan baku merupakan satuan yang resmi digunakan oleh seluruh wilayah. Satuan baku disebut juga satuan internasional yang disingkat dengan SI. Contoh satuan baku antara lain meter, sekon, kilogram, kelvin, newton dan lain-lain.
Keuntungan dari penggunaan satuan baku yaitu memiliki nama satuan yang sama di semua wilayah dan mudah dalam mengkonversi satuannya karena memiliki struktur satuan yang mudah diingat dan mudah dalam penghitungan. Kamu dapat mempelajarinya di bagian konversi satuan.
B. Satuan Tidak Baku
Satuan tidak baku merupakan satuan yang digunakan oleh wilayah tertentu, sehingga antar wilayah bisa berbeda. Mungkin daerah kalian masing-masing memliki sebutan berbeda untuk mengukur luas tanah, benar kan?. Adapun contoh dari satuan tidak baku antara lain inchi, feet, mil, depa, pounds, jengkal dan lain-lain.
DIMENSI BESARAN
Dimensi besaran merupakan penulisan satuan suatu besaran dengan menggunakan simbol/lambang besaran pokok penyusunnya. Penulisannya dengan menggunakan tanda [ ] lalu di dalamnya dituliskan simbol besarannya dengan huruf kapital. Contohnya besaran panjang yang satuannya bisa cm, dm, m dan km tetapi penulisan dimensinya adalah [L]. Berikut ini dimensi beberapa besaran pokok.
Tabel 3. Dimensi Besaran Pokok
No | Besaran Pokok | Lambang Besaran | Dimensi |
1 | Panjang | l | [L] |
2 | Massa | M | [M] |
3 | Waktu | t | [T] |
4 | Suhu | T | [θ] |
5 | Kuat Arus Listrik | I | [I] |
6 | Intensitas Cahaya | Iv | [J] |
7 | Jumlah Zat | N | [N] |
Penulisan dimensi besaran dengan simbol besarannya seperti tabel di atas hanya berlaku untuk besaran pokok saja, tidak berlaku untuk penulisan dimensi besaran turunan.
Penulisan dimensi besaran turunan dilakukan dengan menuliskan lambang besaran pokok yang menjadi penyusunnya. Sebagai contoh dimensi besaran usaha. Usaha ditulis dengan W tetapi penulisan dimensinya adalah [M][L]²[T]⁻² bukan [W]. Hal tersebut dikarenakan besaran pokok penyusun dari usaha yaitu massa, panjang dan waktu.
Besaran-besaran pokok penyusun besaran turunan diketahui melalui rumusnya atau satuan dari besaran turunanya, seperti usaha dimana rumusnya adalah FxS lalu diturunkan menjadi m.a.s kemudian diturunkan lagi menjadi m.s.t⁻².s, yang mana m merupakan massa, s merupakan jarak (panjang) dan t merupakan waktu.
Dimensi massa, panjang dan waktu dapat dilihat pada tabel dimensi besaran pokok di atas. Selain melalui rumus, juga dapat diketahui melalui satuannya. Satuan usaha adalah Joule lalu diturunkan dari Nm kemudian diturunkan lagi menjadi kg.m.s⁻².m, dimana kg merupakan satuan massa, m merupakan satuan jarak (panjang) dan s merupakan satuan waktu.
Penulisan dimensi dari besaran turunan berdasarkan satuannya dapat di lihat pada tabel di bawah ini.
No | Besaran Turunan | Satuan | Satuan Dasar | Dimensi |
1 | Luas | m2 | m2 | [L]2 |
2 | Volume | m3 | m3 | [L]3 |
3 | Kecepatan | m/s | m.s-1 | [L][T]-1 |
4 | Percepatan | m/s2 | m.s-2 | [L][T]-2 |
5 | Gaya | N | Kg.m.s-2 | [M][L][T]-2 |
6 | Usaha | J | Kg.m2.s-2 | [M][L]2[T]-2 |
7 | Tekanan | N/m2 | Kg.m-1.s-2 | [M][L]-1[T]-2 |
8 | Massa Jenis | Kg/m3 | Kg.m-3 | [M][L]-3 |
9 | Daya | W | Kg.m2.s-3 | [M][L]2[T]-3 |
10 | Muatan Listrik | C | A.s-1 | [I][T]-1 |
11 | Potensial Listrik | V | Kg.m2.A-2.s-3 | [M][L]2[I]-2[T]-3 |
KONVERSI SATUAN
Konversi satuan merupakan cara untuk menyetarakan nilai antar satuan dalam satu besaran. Konversi satuan tidak bisa dilakukan bila berbeda besaran. Contohnya ketika kalian mengukur tinggi badan kalian lalu di dapat 125 centimeter, sedangkan kalian biasanya mendengar tinggi badan dengan meter. Nah, kasus seperti inilah butuh konversi satuan dari centimeter (cm) ke meter.
A. Konversi Satuan Panjang
Kalian amati tangga konversi satuan panjang di bawah ini.
 |
| Tangga Konversi Satuan Panjang |
Berdasarkan gambar, tangga konversi ada tujuh buah tangga dari millimeter (mm) sampai kilometer (km) atau sebaliknya. Oleh karena itu, satuan terendah dimulai dari millimeter dan satuan tertinggi adalah kilometer.
Jika mengkonversi satuan dari bawah ke atas maka disebut naik tangga, jika mengkonversi satuan dari atas ke bawah maka disebut menuruni tangga. Agar kalian dapat memahaminya, kalian andaikan satuan yang sudah diketahui angkanya adalah X dan satuan yang hendak dicari adalah Y serta jumlah kenaikan/penurunan tangganya adalah n. Maka model matematikanya menjadi :
- Y = X x aⁿ, jika menuruni tangga atau dari atas ke bawah
- Y = X / aⁿ, jika menaiki tangga atau dari bawah ke atas
Untuk panjang, nilai a adalah 10, luas adalah 100, volume adalah 1000 dan waktu adalah 60.
Berikut ini tabel nilai dari kenaikan/penurunan tangga.
Tabel 5. Nilai Anak Tangga Konversi Satuan Panjang
No | Jumlah Kenaikan/Penurunan Tangga | Nilai | |
Naik | Turun | ||
1 | Satu anak tangga | dibagi 101 (10) | dikali 101 (10) |
2 | Dua anak tangga | dibagi 102 (100) | dikali 102 (100) |
3 | Tiga anak tangga | dibagi 103 (1.000) | dikali 103 (1000) |
4 | Empat anak tangga | dibagi 104 (10.000) | dikali 104 (10.000) |
5 | Lima anak tangga | dibagi 105 (100.000) | dikali 105 (100.000) |
6 | Enam anak tangga | dibagi 106 (1.000.000) | dikali 106 (1.000.000) |
Contoh Soal Naik Tangga :
- 15 mm = ….cm. naik 1 anak tangga maka 15 mm = 15/10 cm = 1,5 cm
- 15 mm = ….dm. naik 2 anak tangga, maka 15 mm = 15/100 cm = 0,15 dm
- 15 mm = ….m. naik 3 anak tangga, maka 15 mm = 15/1000 cm = 0,015 m
Contoh soal turun tangga :
- 1,5 m = ….dm. turun 1 anak tangga, maka 1,5 m = 1,5 x 10 = 15 dm
- 1,5 m = …. cm. turun 2 anak tangga, maka 1,5 m = 1,5 x 100 cm = 150 cm.
- 1,5 m = …. mm. turun 3 anak tangga, maka 1,5 m = 1,5 x 1000 mm =1500 mm
B. Konversi Satuan Luas
Jika kalian hendak memahami cara mengkonversi satuan luas, maka perhatikan gambar tangga konversi di bawah ini.
 |
| Tangga Konversi Satuan Luas |
Luas merupakan besaran turunan dari besaran pokok panjang maka tiap anak tangganya bernilai 100. Lihat tabel di bawah ini untuk mengetahui seluruh nilai kenaikan atau penurunan anak tangga.
Tabel 6. Anak Tangga Konversi Satuan Luas
No | Jumlah Kenaikan/Penurunan Tangga | Nilai | |
Naik | Turun | ||
1 | Satu anak tangga | dibagi 102 (100) | dikali 102 (100) |
2 | Dua anak tangga | dibagi 104 (10.000) | dikali 104 (10.000) |
3 | Tiga anak tangga | dibagi 106 (1.000.000) | dikali 106 (1.000.000) |
4 | Empat anak tangga | dibagi 108 (100.000.000) | dikali 108 (100.000.000) |
5 | Lima anak tangga | dibagi 1010 (10.000.000.000) | dikali 1010 (10.000.000.000) |
6 | Enam anak tangga | dibagi 1012 (1.000.000.000.000) | dikali 1012 (1.000.000.000.000) |
Sekarang kalian sudah mengetahui berapa nilai dari kenaikan atau penurunan tangga konversi satuan luas. Sekarang coba kalian membuat contoh soal sendiri lalu menjawab sendiri sehingga kalian dapat memahami bagaimana cara mengkonversi satuan luas.
C. Konversi Satuan Volume
Volume merupakan besaran turunan, diturunkan dari besaran pokok panjang dengan satuan meter kubik atau Liter. Perhatikan gambar tangga konversi satuan volume meter kubik di bawah ini.
 |
| Tangga Konversi Satuan Volume |
Berdasar gambar di atas, tiap anak tangga untuk konversi volume dengan satuan meter kubik bernilai 10 pangkat 3 atau 1000. Bila naik atau turun dua anak tangga maka bernilai 1000 x 1000 = 1.000.000. Kalian dapat lihat nilai dari kenaikan/penurunan anak tangga pada tabel di bawah.
Tabel 7. Nilai Anak Tangga Konversi Satuan Volume Meter Kubik
No | Jumlah Kenaikan/Penurunan Tangga | Nilai | |
Naik | Turun | ||
1 | Satu anak tangga | dibagi 103 (1000) | dikali 103 (100) |
2 | Dua anak tangga | dibagi 106 (1000.000) | dikali 106 (1000.000) |
3 | Tiga anak tangga | dibagi 109 (1.000.000.000) | dikali 109 (1.000.000.000) |
4 | Empat anak tangga | dibagi 1012 (1.000.000.000.000) | dikali 1012 (1.000.000.000.000) |
5 | Lima anak tangga | dibagi 1015 (1.000.000.000.000.000) | dikali 1015 (1.000.000.000.000.000) |
6 | Enam anak tangga | dibagi 1018 (1.000.000.000.000.000.000) | dikali 1018 (1.000.000.000.000.000.000) |
Satuan volume lainnya adalah Liter. Bila menggunakan satuan Liter maka nilai tiap anak tangganya adalah 10, seperti pada gambar di bawah ini.
 |
| Tangga Konversi Satuan Liter |
Nilai kenaikan/penurunan anak tangga seluruhnya dapat kalian lihat pada tabel di bawah ini.
Tabel 8. Nilai Anak Tangga Konversi Satuan Liter
No | Jumlah Kenaikan/Penurunan Tangga | Nilai | |
Naik | Turun | ||
1 | Satu anak tangga | dibagi 101 (10) | dikali 101 (10) |
2 | Dua anak tangga | dibagi 102 (100) | Dibagi 102 (100) |
3 | Tiga anak tangga | dibagi 103 (1.000) | dikali 103 (1000) |
4 | Empat anak tangga | dibagi 104 (10.000) | dikali 104 (10.000) |
5 | Lima anak tangga | dibagi 105 (100.000) | dikali 105 (100.000) |
6 | Enam anak tangga | dibagi 106 (1.000.000) | dikali 106 (1.000.000) |
Pernah tidak kalian dengar kata cc, yang biasanya digunakan pada kendaraan bermotor. Nah, kata cc tersebut sebenarnya menggambarkan volume tabung BBM dari kendaraan tersebut. Jadi cc merupakan satuan dari volume, yang kepanjangannya adalah cubic centimeter.
1 cc sama dengan 1 mL, jadi 1 meter kubik akan sama dengan 1000 Liter. Bagaimana cara menghitungnya?, 1 meter kubik sama dengan 1.000.000 cc karena turun 2 anak tangga. Ingat karena turun maka harus dikalikan. Turunnya dua anak tangga, dan tiap anak tangga bernilai 1000, maka 1000 dikali 1000 sama dengan 1.000.000. Ingat juga 1 Liter sama dengan 1000 ml atau cc. jadi 1 meter kubik akan bernilai sama dengan 1.000.000/1000 yang hasilnya 1000.
D. Konversi Satuan Massa
Massa merupakan besaran pokok dengan satuannya gram dan satuan internasionalnya kilogram. Perhatikan gambar tangga konversi massa di bawah ini.
 |
| Tangga Konversi Satuan Massa |
Pada konversi massa, tiap anak tangganya bernilai 10. Nilai-nilai kenaikan/penurunan anak tangga dapat dilihat pada tabel di bawah ini.
No | Jumlah Kenaikan/Penurunan Tangga | Nilai | |
Naik | Turun | ||
1 | Satu anak tangga | dibagi 101 (10) | dikali 101 (10) |
2 | Dua anak tangga | dibagi 102 (100) | Dibagi 102 (100) |
3 | Tiga anak tangga | dibagi 103 (1.000) | dikali 103 (1000) |
4 | Empat anak tangga | dibagi 104 (10.000) | dikali 104 (10.000) |
5 | Lima anak tangga | dibagi 105 (100.000) | dikali 105 (100.000) |
6 | Enam anak tangga | dibagi 106 (1.000.000) | dikali 106 (1.000.000) |
E. Konversi Satuan Waktu
Waktu merupakan besaran pokok dengan satuan sekon, tapi pada tangga konversi di bawah ini digunakan satuan detik, menit dan jam. Detik itu identik dengan sekon.
 |
| Tangga Konversi Satuan Waktu |
Aturan penghitungan konversi satuannya sama dengan konversi satuan lain. Jika naik dibagi, jika turun dikali. Bedanya terletak pada nilai tiap anak tangganya. Pada konversi satuan waktu ini, tiap anak tangga bernilai 60. Perhatikan tabel di bawah ini.
Tabel 10. Nilai Anak Tangga Konversi Satuan Massa
No | Jumlah Kenaikan/Penurunan Tangga | Nilai | |
Naik | Turun | ||
1 | Satu anak tangga | Dibagi 60 (60) | Dikali 60 (10) |
2 | Dua anak tangga | Dibagi 602 (3600) | Dikali 602 (3600) |
Coba kalian hitung, jika 1 detik berapa jam?... jawab di kolom komentar ya. (petunjuk, hitung jumlah anak tangga yang harus dilalui dari detik ke jam, dan termasuk naik atau turun)
HIKMAH BESARAN DAN SATUAN
Besaran hanya untuk mengklasifikasikan sesuatu yang dapat diukur oleh alat ukur, karena fisika itu mempelajari sesatu yang fisik dan dapat diukur. Adapun satuan itu digunakan hanya sebagai pembanding dan pembeda dari satu besaran dengan besaran lain. Jadi materi tentang besaran dan satuan ini mengajarkan kita agar kita berfikir logis dan realistis, baik dalam belajar di sekolah maupun ketika kalian bekerja.
Contoh berfikir logis dan realistis itu, ketika kalian ingin berhasil di sekolah atau kuliah atau pekerjaan kalian, maka kalian hendaknya berusaha dengan cerdas dan terukur sesuai tujuan kalian. Ketika kalian mengalami kegagalan, bukannya menyalahkan orang lain atau marah kepada orang lain atas kegagalan kalian. Tetapi kalian hendaknya memperbaiki proses/cara yang sudah kalian jalani, karena tentu ada yang kurang atau salah dalam proses/cara kalian dan tentunya diiringi dengan tawakal kepada Allah SWT.
Contoh lainnya ketika kalian mengerjakan pertanyaan hitungan dalam fisika yang harus menggunakan rumus atau formula. Proses menjawabnya ada tiga tahap yaitu rumus, proses pengerjaan rumus dan hasil, Jika kalian mengerjakan soal tersebut, rumus yang kalian gunakan salah, maka hasilnya akan bagaimana? Tentu salah. Jadi, ketika kalian menjawab soal seperti itu maka rumus, proses harus benar, maka insya Allah hasilnya juga akan benar.
So, yang terpenting adalah rumus dan caranya, maka hasil akan mengikuti. Begitu juga dengan kehidupan kalian. Kalian ingin berhasil maka rumus dan caranya harus benar dan baik, maka hasilnya akan sesuai dengan harapan kalian.
Hikmah yang berikutnya adalah tentang satuan internasional. Kenapa dibentuk satuan internasional ? karena bertujuan untuk menyatukan satuan di seluruh wilayah dan memudahkan dalam menghitungnya. Jadi materi ini juga, mengajarkan kepada kita agar kita menyatukan orang lain dengan cara bermusyawarah atau diskusi untuk mengambil keputusan bersama dan memudahkan urusan orang lain terhadap kita. Ingat, Allah akan memudahkan urusan hamba Nya bila hamba Nya masih memudahkan urusan orang lain terhadap dirinya.
Baca juga : Memahami Beda Potensial dan Energi Listrik
PENUTUP
Demikian postingan ini, saya mengucapkan terima kasih kepada kalian yang sudah berkunjung dan membaca postingan ini. saya meminta maaf jika ada tulisan yang kurang berkenan dan salah.
Jika kalian merasakan kebaikan dari postingan ini atau postingan-postingan lainnya di Blog IPA MTs, silahkah kalian share kepada orang lain lewat sosial media kalian.
Bila kalian ingin mendapatkan pemberitahuan dari Blog IPA MTs, silahkan kalian subscribe dengan email aktif kalian lalu verifikasi di email kalian, sehingga jika ada postingan terbaru dari Blog IPA MTs, kalian akan langsung dapat mengunjungi Blog IPA MTs melalui email kalian. Jangan lupa follow blog ini dengan klik Follower lalu isi dengan email kalian, agar saya dapat mengetahui kalian. Terima kasih, wassalamalaikum salam wr wb.
Bagikan artikel