Home / Fisika / Satuan Fisika

Satuan Fisika

  • 7 min read
Loading...

Penulis : Jehnsen Hirena Kane, Mahasiswa FMIPA Jurusan Fisika UI

Pendahuluan

Seperti halnya seluruh ilmu alam seperti fisika yang tak bisa lepas dari pengukuran, pengukuran juga sebenarnya tak bisa lepas dari konsep satuan. Keduanya saling melengkapi, sama – sama penting, dan harus ada agar fungsi keduanya dapat berjalan.

Hubungan keduanya kurang lebih sama seperti hubungan antara kerangka sepeda dan rodanya. Tak bisa bekerja sendiri – sendiri dan harus berkolaborasi agar berfungsi sebagai sepeda.

Untuk mendeskripsikan fenomena alam, kita perlu melakukan pengukuran dari berbagai aspek alam. Setiap pengukuran di asosiasikan dengan kuantitas fisis, seperti massa dari objek.

Setiap kuantitas pengukuran harus memiliki suatu besaran yang dapat di mengerti setidaknya lebih dari satu orang. Hal ini bertujuan agar hasil pengukuran dapat di bagikan dan dipahami orang lain.

Pada artikel ini, kita akan belajar lebih jauh untuk memahami konsep dari besaran yang digunakan ketika mengukur kuantitas – kuantitas dari suatu objek.

Pengertian Satuan

Besaran dalam pengukuran biasanya kita sebut

Loading...
sebagai satuan atau dengan kata lain kita dapat menyatakan bahwa satuan adalah besaran dari kuantitas ukur yang dapat dikonvensi ke satuan lain serta biasa digunakan pada pengukuran untuk kuantitas sejenis.

Sejenis di sini maksudnya satuan tidak bersifat khusus atau eksklusif dimiliki oleh satu kuantitas saja. Misal satuan seperti Joule yang tidak hanya dimiliki oleh energi kinetik, namun juga dimiliki oleh energi potensial, yang dimana keduanya masuk ke dalam jenis kuantitas yang sama, yaitu energi.

energi

(ilustrasi energi, diambil dari internet)

Mengingat pentingnya satuan untuk mempermudah konversi nilai pengukuran dan pertukaran informasi antar peneliti di seluruh dunia, pada 1960 para peneliti dunia menetapkan tiga satuan SI (Systeme International) fundamental untuk kuantitas panjang, massa, dan waktu. Hingga pada 1971, panitia yang sama mengukuhkan 7 satuan SI atau satuan internasional yang biasa disebut sebagai satuan metrik.

Kuantitas

Nama Satuan

Lambang satuan

Panjang

Meter

m

Massa

Kilogram

kg

Waktu

Detik

s

Suhu

Kelvin

K

Arus Listrik

Ampere

A

Intensitas Cahaya

Candela

cd

Jumlah Zat

Mole

Mol

Loading...

Konversi satuan

Seperti yang sudah dibahas sebelumnya, standarisasi satuan sangat penting untuk memudahkan pertukaran informasi dan mengonversi satuan non standar. Konversi satuan bisa dilakukan apabila kita mengetahui faktor konversi yang menghubungkan kedua satuan.

Faktor konversi adalah rasio dari satuan – satuan yang nilainya sama dengan satu. Misal pada satuan waktu:

1

Rasio diatas dapat digunakan sebagai faktor konversi karena bernilai satu. Sebagai contoh, apabila kita ingin mengubah 2 menit menjadi detik:

2

Kamu dapat melakukan konversi unit apa pun selama keduanya mengukur kuantitas yang sama dan kamu mengetahui faktor konversi yang dibutuhkan. Ingat untuk selalu menyertakan satuan dalam faktor konversi.

konversi satuan

(gambar daftar konversi satuan, diambil dari fundamental of physics)

Analisis Dimensi

Di dalam dunia fisika, kata dimensi berkaitan dengan sifat alamiah dari suatu kuantitas. Sebagai contoh, jarak antar dua titik dapat diukur menggunakan berbagai satuan seperti meter ataupun feet, yang keduanya sama – sama mengekspresikan dimensi panjang.

Terdapat tiga dimensi dasar yang berasal dari tiga kuantitas fundamental yaitu L, T, M yang secara berurutan dimiliki oleh kuantitas panjang, waktu, dan massa. Sebagai contoh, kecepatan memiliki dimensi L/T karena kecepatan berasal dari kuantitas jarak(panjang) yang dibagi oleh waktu.

Ada banyak situasi dimana dimensi dapat digunakan untuk menganalisis kebenaran dari suatu rumus, metode ini dinamakan analisis dimensi. Singkatnya, analisis dimensi adalah suatu analisa yang meninjau dimensi dari suatu rumus untuk menentukan kesesuaian rumus tersebut.

Rumus dapat dikatakan tidak sesuai apabila dimensi yang kita harapkan dengan dimensi yang dihasilkan rumus memiliki bentuk yang berbeda, sehingga rumus yang dihasilkan sudah pasti salah dan perlu diganti. Rumus dikatakan sesuai apabila dimensi yang diharapkan dengan dimensi yang dihasilkan rumus memiliki bentuk yang sama, sehingga rumus yang dihasilkan mungkin sudah benar dan perlu di buktikan lebih lanjut.

Dalam analisanya, dimensi dapat dianggap sebagai kuantitas aljabar. Hanya nilai dengan kuantitas yang sama yang boleh dikurangi dan ditambah serta jumlah kuantitas pada kiri dan kanan persamaan haruslah sama.

Contoh Soal

  1. Apabila kita mengalikan massa, waktu, intensitas cahaya dan panjang sehingga menghasilkan suatu kuantitas baru bernama X, apakah satuan yang dimiliki oleh X?

Diketahui

  • Satuan dari massa, waktu, intensitas cahaya, dan panjang, secara berurutan adalah kg, s, cd, dan m

Ditanya

  • Apakah satuan yang dimiliki oleh X?

Jawab

  • Ingat bahwa satuan dapat dianggap sebagai suatu kuantitas atau suku pada aljabar, sehingga dapat dikurangi dan ditambah apabila kuantitasnya sama serta dapat dikalikan dengan bebas. Sehingga berdasarkan pernyataan di soal:

5

Jadi satuan dari X adalah 6

2. Apabila diketahui 1 meter adalah 3,28 feet, berapakah nilai dari 7 meter dalam feet?

mistar

Diketahui

  • 1 m = 3,28 feet

Ditanya

  • Berapa panjang dari 7 meter dalam feet?

Jawab

  • Pada kasus seperti ini, akan lebih baik apabila kamu memodelkan faktor konversi terlebih dahulu seperti berikut:

8

Kemudian, kalikan faktor konversi dengan nilai yang ingin kita ubah:

9

3. Lakukanlah analisis dimensi dan tentukan dimensi yang dimiliki oleh energi kinetik!

Diketahui

  • Persamaan energi kinetik adalah 7 , dengan m adalah massa dan v adalah kecepatan

Ditanya

  • Bagaimanakah dimensi yang dimiliki oleh energi kinetik?

Jawab

  • Dalam analisis dimensi kamu di wajibkan mengetahui dimensi dari kuantitas fundamental seperti panjang, waktu, dan massa. Panjang memiliki dimensi L, waktu berdimensi T, dan massa berdimensi M.
  • Analisis dimensi dilakukan dengan hanya berfokus pada kuantitas, kamu boleh mengabaikan angka. Sederhanakan terlebih dahulu persamaan energi kinetik menjadi kuantitas dasarnya:

10

Ingat bahwa jarak juga merupakan kuantitas dari panjang sehingga berdimensi L.

Pertanyaan Umum

  • Apa itu satuan? Satuan adalah besaran dari kuantitas ukur yang dapat dikonvensi ke satuan lain serta biasa digunakan pada pengukuran untuk kuantitas sejenis.
  • Apa yang dimaksud dengan Satuan Internasional atau Satuan Metrik? Satuan Internasional atau Satuan Metrik adalah satuan yang telah diakui seluruh dunia dan digunakan sebagai standar pengukuran dunia. Satuan Internasional diantaranya adalah panjang (m), massa (kg), waktu (s), arus listrik (A), jumlah zat (mol), intensitas cahaya (cd), dan suhu (K).
  • Apa yang dimaksud dengan analisis dimensi? Analisis dimensi adalah suatu analisis yang meninjau dimensi dari suatu rumus untuk menentukan kesesuaian rumus tersebut. Rumus dapat dikatakan tidak sesuai apabila dimensi yang kita harapkan dengan dimensi yang dihasilkan rumus memiliki bentuk yang berbeda, sehingga rumus yang dihasilkan sudah pasti salah dan perlu diganti. Rumus dikatakan sesuai apabila dimensi yang diharapkan dengan dimensi yang dihasilkan rumus memiliki bentuk yang sama, sehingga rumus yang dihasilkan mungkin sudah benar dan perlu di buktikan lebih lanjut.

Daftar Pustaka

[1] Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2016). Principles of Physics Extended, International Student Version. India: Wiley India Pvt. Ltd

[2] Serway, R. A., & Jewett, J. W. (1996). Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics 9th. International Edition (Brooks/Cole Publishing Co., Pacific Grove, CA, USA, 2011)

Baca juga

Loading...