Cari di blog

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

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 besara 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 PokokSatuanDefinisi
1Panjang (l)meter (m)1 meter ialah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya pada ruang vakum dalam selang waktu 1/299 792 458 second
2Massa (m)kilogram (kg)1 kilogram ialah massa sebuah silinder platinum-iridium yang memiliki tinggi dan diameter 3.9 cm
3Waktu (t)second (s)1 second ialah selang waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770
4Temperatur (T)kelvin (K)0 kelvin ialah 0 absolut (kondisi dalam termodinamikadimana partikel-partikel penyusun materi berhenti bergerak)
1 kelvin ialah pecahan 1/273.16 dari temperatur termodinamika triple point air
5Kuat 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 10-7N/m
6Intensitas (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.
7Jumlah Zat (n)mol1 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 TurunanSatuan
1Luas (A)m2
2Kecepatan (v)m/s1
3Percepatan (a)m/s2
4Massa jenis (ρ)kg/m3
5Gaya (F)N
6Tekanan (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 PokokDimensi
1Panjang (l)L
2Massa (m)M
3Waktu (t)T
4Temperatur (T)Ө
5Kuat Arus (I)I
6Intensitas (In)J
7Jumlah 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:
dim v = \frac{dim s}{dim t} = \frac{[L]}{[T]} = [L][T]^{-1}
Contoh berikutnya percepatan (a) yang merupakan hasil bagi beda kecepatan (v) terhadap selang waktu (t):
dim a = \frac{dim v}{dim t} = \frac{[L][T]^{-1}}{[T]} = [L][T]^{-2}
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!
F \Delta t = m \cdot \Delta v
Penyelesaian:
dimensi besaran pokok dan besaran turunan
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 Tdinyatakan oleh persamaan C = aT + bT^3. Satuan untuk a dan yang mungkin adalah …
a. J untuk a dan JK^{-2} untuk bb. JK^2untuk a dan J untuk bc. Jkuntuk a dan JK^3 untuk bd. JK^{-2} untuk a dan JK^{-4} untuk be. Juntuk a dan J untuk b

(Fisika SNMPTN 2009)
Jawaban:
Kapasitas panas memiliki satuan JK^{-1}. Satuan ini diperoleh dari persamaan Q = C \cdot \Delta T atau dapat juga ditulis C = Q / \Delta T.
Sementara itu agar persamaan C pada soal valid maka ia harus memenuhi syarat berikut:
contoh soal dimensi besaran turunan
Sehingga jawaban yang tepat adalah (d)

Featured Post

Soal dan Jawaban Kisi : Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola

Soal dan Jawaban Kisi : Menentukan besaran-besaran fisis gerak lurus, gerak melingkar beraturan, atau gerak parabola Sebuah batu dilempa...