Meski sebagian besar pelajar dan mahasiswa menganggap pelajaran fisika itu sulit, sebenarnya fisika adalah ilmu yang sangat erat kaitannya dalam kehidupan kita sehari-hari. Terutama hal yang berkaitan dengan besaran fisika, mulai dari satuan dan cara pengukurannya.
Sedikit cerita, dibandingkan dengan mata pelajaran lain di SMA, saya lebih suka pelajaran fisika. Ya, bukannya menyombong, tapi saya lebih cepat pintar dalam belajar fisika daripada kimia. Tapi kenyataannya memang setiap orang punya mata pelajaran kesukaan masing-masing, bukan?
Oh ya, teman-teman pembaca yang berbahagia, kali ini saya ingin mengajak kamu untuk mengenal besaran fisika, satuan serta pengukurannya. Pembahasan kita mungkin akan cukup panjang, jadi kamu bisa menggunakan daftar isi di bawah sebagai navigasi untuk menuju bagian tulisan mana yang ingin kamu baca terlebih dahulu.
Pengertian Besaran Fisika
Gampangnya, besaran fisika adalah besaran fisika adalah sifat dari suatu benda atau gejala alam yang dapat diukur. Ada begitu banyak besaran fisika yang ada di sekitar kita. Sebut saja panjang, massa, tegangan listrik, massa jenis air, kecepatan kendaraan, debit aliran sungai dan sebagainya. Kalau kamu mau coba buat daftar besaran fisika, mungkin bisa memenuhi satu buku catatanmu.
Lebih lanjut, besaran fisika ini terdiri dari dua jenis atau kelompok, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Kedua jenis besaran fisika ini sangat mendukung satu dengan lainnya. Hanya saja, besaran pokok jauh lebih sedikit dari pada besaran turunan. Setelah ini kita akan membahas lebih lanjut apa saja yang termasuk besaran pokok dan turunan dan mengapa besaran pokok jumlahnya lebih sedikit.
Contoh Besaran Fisika
Besaran Pokok dan Penggunaannya
Besaran pokok adalah besaran yang menjadi dasar dari besaran-besaran yang ada di dalam ilmu fisika lainnya. Besaran pokok membentuk besaran turunan. Sebuah besaran turunan dapat dibentuk dari penggabungan satu atau beberapa besaran pokok baik dalam bentuk pengalian atau pembagian.
Jumlah besaran pokok dalam ilmu fisika sangat terbatas, hanya ada 7 besaran yang termasuk di dalam besaran. Masing-masing anggota dari besaran pokok ini memiliki penggunaan atau fungsi masing-masing pula. Lebih lengkapnya berikut anggota besaran pokok dan penggunaannya:
- Panjang, digunakan untuk mengukur panjang suatu benda
- Massa, digunakan untuk mengukur massa atau kandungan materi dari suatu benda
- Waktu, digunakan untuk mengukur selang waktu dari satu peristiwa ke peristiwa lainnya
- Kuat arus listrik, digunakan untuk mengukur arus listrik atau aliran muatan listrik
- Suhu, digunakan untuk mengukur suhu atau seberapa panas sebuah benda
- Intensitas cahaya, digunakan untuk seberapa besar atau terang cahaya yang jatuh pada suatu benda
- Jumlah zat, digunakan untuk mengukur jumlah partikel yang ada dalam suatu benda
Pada sebagian kita mungkin muncul sebuah pertanyaan, mengapa besaran pokok hanya tujuh? Hmm, tenang saja, pertanyaan serupa tidak hanya muncul di benak kita, tetapi juga menjadi perdebatan panjang di antara para ahli dulunya, hingga akhirnya diputuskan menjadi 7 buah besaran pokok saja.
Adapun alasan mengapa besaran pokok hanya tujuh adalah sebagai berikut:
- Jumlah paling sedikit yang memungkinkan besaran-besaran lain dapat diturunkan.
- Dapat diukur dengan ketelitian sangat tinggi.
- Beberapa di antaranya seperti panjang, massa dan waktu memiliki sejarah yang sangat panjang dalam ilmu mekanika.
Besaran Turunan dan Contohnya
Jika tadi kita sudah mengetahui tentang besaran pokok, bagaimana dengan besaran turunan? Seperti yang sudah saya jelaskan sepintas tadi, besaran turunan adalah kelompok besaran yang merupakan turunan atau kombinasi dari besaran pokok.
Kombinasi dari besaran pokok tersebut bisa dengan sesama dirinya sendiri. Sebagai contoh, salah satu besaran turunan adalah luas. Luas merupakan gabungan dari panjang dengan panjang. Lebar itu juga termasuk panjang dari suatu sisi, bukan?
Adapun contoh besaran turunan yang lainnya adalah sebagai berikut:
- Volume
- Kecepatan
- Percepatan
- Berat
- Gaya
- Tekanan
- Daya
- Potensial listrik
- Muatan listrik
- Energi dan usaha
Selain beberapa contoh di atas, masih banyak contoh besaran turunan lainnya yang bisa kita temukan dalam kehidupan sehari-hari.
Pengukuran dan Satuan
Pengukuran Besaran Fisika
Semua besaran di dalam ilmu fisika adalah sesautu yang dapat diukur, sebagaimana pengertiannya tadi. Namun, bagaimanakah sebenarnya pengukuran besaran fisika itu? Jawabannya adalah besaran fisika dapat diukur dengan alat ukur tertentu tergantung dari apa jenis besarannya. Bagaimanapun besaran fisika dan pengukuran tidak bisa dipisahkan.
Sebagai contoh, untuk pengukuran panjang, kita bisa menggunakan mistar atau penggaris. Untuk pengukuran waktu bisa menggunakan stopwatch dan begitu juga dengan besaran pokok lainnya. Sedangkan untuk besaran turunan bisa diukur dengan alat tertentu, atau diukur dengan alat yang sama dengan besaran pokoknya jika memungkinkan.
Beberapa contoh besaran turunan yang mudah diukur adalah volume dan kecepatan. Volume dapat diukur dengan mistar juga selama bentuk bidangnya beraturan. Kita bisa mengukur 3 panjang sisinya (p x l x t) lalu menghitung hasilnya. Sementara untuk kecepatan, kita bisa mengukur 2 besaran pokok yang menurunkannya, yaitu panjang jarak tempuh dan waktu tempuhnya.
Satuan Besaran Fisika
Sesuatu yang diukur tidak mungkin jika tidak memiliki satuan. Satuan adalah sesuatu yang menyebabkan nilai pengukuran menjadi berguna. Nah, satuan ini juga ada jenisnya, yaitu satuan baku dengan satuan tidak baku. Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak jelas nilainya. Contoh satuan tidak baku dalam mengukur panjang adalah jengkal, sebab satu jengkal orang bisa berbeda-beda satu dengan lainnya.
Sementara itu, satuan baku adalah satuan yang diterima secara umum dengan nilai yang terdefinisi secara pasti. Contohnya dalam pengukuran massa adalah kilogram, gram, sentigram, pon, dan sebagainya. Satuan-satuan baku berlaku sama dengan bagi orang lain di belahan bumi manapun.
Lebih lanjut soal satuan ini, saya lampirkan tabel besaran pokok dan besaran turunan dengan satuannya di dalam sebuah infografis di bawah.
Satuan Internasional
Ada banyak satuan baku untuk sebuah besaran pokok, seperti panjang yang memiliki banyak satuan meliputi meter, kilometer, mil, kaki, inci dan sebagainya. Namun dari sebanyak satuan tersebut ada satu satuan yang disepakati secara internasional.
Satuan Internasional (SI) adalah satuan baku yang ditetapkan untuk besaran pokok yang berlaku di seluruh dunia. Penetapan SI untuk besaran pokok dilakukan pada Konferensi Umum Berat dan Pengukuran ke-14 tahun 1971. Berikut satuan SI untuk 7 besaran pokok.
- Panjang – meter (m)
- Massa – kilogram (kg)
- Waktu – sekon/detik (s)
- Kuat arus listrik – ampere (A)
- Suhu – kelvin (K)
- Intensitas cahaya – kandela (Cd)
- Jumlah zat – mol (mol)
Adapun penetapan satu meter dan sebagainya diatur pada standar atau definisi khusus agar tidak terjadi perbedaan dan perubahan di waktu yang akan datang. Namun bagaimanapun, seiring perkembangan ilmu pengetahuan, standar tersebut dapat diperbaharui karena semakin majunya teknologi pengukuran,
Sebagai contoh, definisi untuk 1 meter dulunya adalah 1/40.000.000 keliling garis bujur bumi melalui kota Paris, namun diganti menjadi definisi yang lebih akurat dan sulit berubah yaitu jarak tempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon.
Nah, segitu dulu pembahasan kita mengenai besaran fisika, termasuk pengukuran dan satuannya. Semoga dari yang sedikit ini dapat menambah pengetahuan pembaca sekalian. Jika ada pertanyaan dan kritikan, jangan sungkan untuk mengkonsultasikannya di kolom komentar–bahkan jika mau mendiskusikan contoh soal. Terima kasih sudah membaca.[]