Besaran, Satuan, dan Dimensi
Besaran dan Satuan
Fisika SMA — Pengertian Besaran dan Satuan, Besaran Pokok & Turunan, Penetapan Satuan, Faktor Pengali, Dimensi, dan Soal Literasi
Daftar Isi
A. Pengertian Besaran dan Satuan
Bayangkan situasi ini:
"Saat kamu mengukur panjang meja dengan menggunakan jengkal tangan, hasilnya berbeda dengan orang lain. Untuk mendapatkan hasil yang sama, kita perlu menggunakan satuan yang baku (standar). Inilah pentingnya besaran dan satuan dalam fisika."
"Saat kamu mengukur panjang meja dengan menggunakan jengkal tangan, hasilnya berbeda dengan orang lain. Untuk mendapatkan hasil yang sama, kita perlu menggunakan satuan yang baku (standar). Inilah pentingnya besaran dan satuan dalam fisika."
Definisi Besaran dan Satuan:
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka.
Satuan adalah pembanding yang digunakan untuk menyatakan nilai suatu besaran.
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka.
Satuan adalah pembanding yang digunakan untuk menyatakan nilai suatu besaran.
Syarat Satuan yang Baik:
- Baku (standar internasional)
- Tetap (tidak berubah terhadap waktu)
- Mudah ditiru di mana saja
- Universal (dapat digunakan di seluruh dunia)
B. Besaran Pokok dan Turunan
Besaran Pokok:
Besaran yang satuannya ditetapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada besaran lain.
Ada 7 besaran pokok:
Besaran yang satuannya ditetapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada besaran lain.
Ada 7 besaran pokok:
- Panjang (m)
- Massa (kg)
- Waktu (s)
- Arus Listrik (A)
- Suhu (K)
- Intensitas Cahaya (cd)
- Jumlah Zat (mol)
Besaran Turunan:
Besaran yang diturunkan dari besaran pokok melalui rumus tertentu.
Contoh:
Besaran yang diturunkan dari besaran pokok melalui rumus tertentu.
Contoh:
- Kecepatan = \(\frac{\text{panjang}}{\text{waktu}}\)
- Gaya = massa × percepatan
- Usaha = gaya × perpindahan
- Daya = \(\frac{\text{usaha}}{\text{waktu}}\)
C. Penetapan Satuan
Panjang (meter)
Ditetapkan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam
1/299.792.458 detik.
Massa (kilogram)
Ditetapkan berdasarkan konstanta Planck (\(h = 6,62607015 \times 10^{-34}\) Js).
Waktu (sekon)
Ditetapkan berdasarkan frekuensi radiasi atom cesium-133
(\(9.192.631.770\) getaran).
Arus Listrik (ampere)
Ditetapkan berdasarkan gaya antara dua kawat sejajar
(\(2 \times 10^{-7}\) N/m).
Suhu (kelvin)
Ditetapkan berdasarkan titik tripel air (273,16 K).
Intensitas Cahaya (candela)
Ditetapkan berdasarkan radiasi benda hitam pada suhu platina.
Jumlah Zat (mol)
Ditetapkan berdasarkan jumlah atom dalam 0,012 kg karbon-12
(\(6,02214076 \times 10^{23}\) partikel).
Catatan
Semua satuan SI didefinisikan berdasarkan konstanta fisika
sejak 2019.
D. Faktor Pengali
Giga (G)
\(10^9\)
Mega (M)
\(10^6\)
Kilo (k)
\(10^3\)
Hekto (h)
\(10^2\)
Deka (da)
\(10^1\)
Desi (d)
\(10^{-1}\)
Senti (c)
\(10^{-2}\)
Mili (m)
\(10^{-3}\)
Mikro (µ)
\(10^{-6}\)
Nano (n)
\(10^{-9}\)
Piko (p)
\(10^{-12}\)
Femto (f)
\(10^{-15}\)
E. Dimensi
Definisi Dimensi:
Dimensi adalah cara menyatakan suatu besaran turunan dalam besaran pokok. Dimensi digunakan untuk mengecek kebenaran suatu rumus.
Dimensi adalah cara menyatakan suatu besaran turunan dalam besaran pokok. Dimensi digunakan untuk mengecek kebenaran suatu rumus.
Besaran Pokok
Dimensi Besaran Pokok:
- Panjang → [L]
- Massa → [M]
- Waktu → [T]
- Arus Listrik → [I]
- Suhu → [θ]
- Intensitas Cahaya → [J]
- Jumlah Zat → [N]
Dimensi Besaran Turunan
Contoh:
- Kecepatan: \([L][T]^{-1}\)
- Percepatan: \([L][T]^{-2}\)
- Gaya: \([M][L][T]^{-2}\)
- Usaha: \([M][L]^2[T]^{-2}\)
- Daya: \([M][L]^2[T]^{-3}\)
Kegunaan Dimensi:
- Mengecek kebenaran suatu rumus
- Menentukan satuan besaran turunan
- Menganalisis hubungan antar besaran
F. Contoh Soal Literasi
Literasi:
Soal-soal berikut disajikan dalam bentuk cerita kehidupan sehari-hari untuk melatih kemampuan literasi sains dan penerapan konsep besaran dan satuan dalam kehidupan nyata.
Soal-soal berikut disajikan dalam bentuk cerita kehidupan sehari-hari untuk melatih kemampuan literasi sains dan penerapan konsep besaran dan satuan dalam kehidupan nyata.
Soal Literasi 1 (Identifikasi Besaran)
Cerita:
Seorang siswa membaca label nutrisi pada kemasan makanan. Tercantum: massa 250 gram, energi 1500 kalori, dan volume 350 mL.
a. Manakah yang termasuk besaran pokok?
b. Manakah yang termasuk besaran turunan?
Seorang siswa membaca label nutrisi pada kemasan makanan. Tercantum: massa 250 gram, energi 1500 kalori, dan volume 350 mL.
a. Manakah yang termasuk besaran pokok?
b. Manakah yang termasuk besaran turunan?
Jawaban Benar:
a. Massa (besaran pokok, satuan kg)
b. Energi dan Volume (besaran turunan)
Penjelasan:
Massa adalah salah satu dari 7 besaran pokok. Energi dan volume diturunkan dari besaran pokok.
a. Massa (besaran pokok, satuan kg)
b. Energi dan Volume (besaran turunan)
Penjelasan:
Massa adalah salah satu dari 7 besaran pokok. Energi dan volume diturunkan dari besaran pokok.
Soal Literasi 2 (Konversi Satuan)
Cerita:
Sebuah ruangan memiliki panjang 5 m. Seorang arsitek ingin menggambar denah dengan skala 1:100.
Berapa panjang ruangan dalam gambar (cm)?
Sebuah ruangan memiliki panjang 5 m. Seorang arsitek ingin menggambar denah dengan skala 1:100.
Berapa panjang ruangan dalam gambar (cm)?
cm
Jawaban Benar:
\(5\) cm
Penyelesaian:
Panjang sebenarnya = 5 m = 500 cm
Skala 1:100 → panjang gambar = \(500 \times \frac{1}{100} = 5\) cm
\(5\) cm
Penyelesaian:
Panjang sebenarnya = 5 m = 500 cm
Skala 1:100 → panjang gambar = \(500 \times \frac{1}{100} = 5\) cm
Soal Literasi 3 (Dimensi)
Cerita:
Seorang siswa menulis rumus \(F = m \times a\). Untuk memeriksa kebenaran rumus, ia mengecek dimensinya.
Tentukan dimensi dari \(F\) (gaya)!
Seorang siswa menulis rumus \(F = m \times a\). Untuk memeriksa kebenaran rumus, ia mengecek dimensinya.
Tentukan dimensi dari \(F\) (gaya)!
Jawaban Benar:
\([M][L][T]^{-2}\)
Penyelesaian:
\(F = m \times a\)
Dimensi massa = \([M]\)
Dimensi percepatan = \([L][T]^{-2}\)
Dimensi gaya = \([M] \times [L][T]^{-2} = [M][L][T]^{-2}\)
\([M][L][T]^{-2}\)
Penyelesaian:
\(F = m \times a\)
Dimensi massa = \([M]\)
Dimensi percepatan = \([L][T]^{-2}\)
Dimensi gaya = \([M] \times [L][T]^{-2} = [M][L][T]^{-2}\)
G. Latihan Soal Interaktif
Kerjakan soal-soal berikut dengan mengisi kotak jawaban,
lalu klik Cek Jawaban untuk mengetahui kebenarannya!
Panduan Menambahkan Soal Baru & Gambar:
1. Menambahkan Gambar:
Ganti URL gambar pada tag
Ganti URL gambar pada tag
<img src="URL_GAMBAR_ANDA" alt="Deskripsi Gambar">
2. Menambahkan Soal Baru:
Copy blok
Copy blok
<div class="soal-interaktif" id="soalX">, ganti X dengan nomor soal,
dan tambahkan fungsi JavaScript sesuai pola.
Skor Anda
0 / 9
1 Besaran Pokok
Manakah yang termasuk besaran pokok dari daftar berikut: kecepatan, massa, gaya, waktu, usaha?
Jawaban Benar:
Massa dan Waktu
Penjelasan:
Besaran pokok: massa (kg) dan waktu (s).
Kecepatan, gaya, dan usaha adalah besaran turunan.
Massa dan Waktu
Penjelasan:
Besaran pokok: massa (kg) dan waktu (s).
Kecepatan, gaya, dan usaha adalah besaran turunan.
2 Satuan SI
Apa satuan SI untuk besaran waktu?
Jawaban Benar:
Sekon (s)
Penjelasan:
Satuan SI untuk waktu adalah sekon (s).
Sekon (s)
Penjelasan:
Satuan SI untuk waktu adalah sekon (s).
3 Besaran Turunan
Manakah yang termasuk besaran turunan: panjang, kecepatan, massa, suhu, gaya?
Jawaban Benar:
Kecepatan dan Gaya
Penjelasan:
Kecepatan (m/s) dan gaya (N = kg·m/s²) adalah besaran turunan.
Panjang, massa, dan suhu adalah besaran pokok.
Kecepatan dan Gaya
Penjelasan:
Kecepatan (m/s) dan gaya (N = kg·m/s²) adalah besaran turunan.
Panjang, massa, dan suhu adalah besaran pokok.
4 Faktor Pengali
2,5 km sama dengan berapa meter?
m
Jawaban Benar:
\(2.500\) m
Penyelesaian:
1 km = 1.000 m
\(2,5 \times 1.000 = 2.500\) m
\(2.500\) m
Penyelesaian:
1 km = 1.000 m
\(2,5 \times 1.000 = 2.500\) m
5 Dimensi - Kecepatan
Tentukan dimensi dari kecepatan (\(v = s/t\))!
Jawaban Benar:
\([L][T]^{-1}\)
Penyelesaian:
Dimensi panjang = \([L]\)
Dimensi waktu = \([T]\)
Kecepatan = \(\frac{[L]}{[T]} = [L][T]^{-1}\)
\([L][T]^{-1}\)
Penyelesaian:
Dimensi panjang = \([L]\)
Dimensi waktu = \([T]\)
Kecepatan = \(\frac{[L]}{[T]} = [L][T]^{-1}\)
6 Dimensi - Percepatan
Tentukan dimensi dari percepatan (\(a = v/t\))!
Jawaban Benar:
\([L][T]^{-2}\)
Penyelesaian:
Dimensi kecepatan = \([L][T]^{-1}\)
Dimensi waktu = \([T]\)
Percepatan = \(\frac{[L][T]^{-1}}{[T]} = [L][T]^{-2}\)
\([L][T]^{-2}\)
Penyelesaian:
Dimensi kecepatan = \([L][T]^{-1}\)
Dimensi waktu = \([T]\)
Percepatan = \(\frac{[L][T]^{-1}}{[T]} = [L][T]^{-2}\)
7 Satuan SI - Arus Listrik
Apa satuan SI untuk arus listrik?
Jawaban Benar:
Ampere (A)
Penjelasan:
Ampere adalah satuan SI untuk besaran pokok arus listrik.
Ampere (A)
Penjelasan:
Ampere adalah satuan SI untuk besaran pokok arus listrik.
8 Konversi Satuan - Massa
500 gram sama dengan berapa kilogram?
kg
Jawaban Benar:
\(0,5\) kg
Penyelesaian:
1 kg = 1.000 g
\(500 / 1.000 = 0,5\) kg
\(0,5\) kg
Penyelesaian:
1 kg = 1.000 g
\(500 / 1.000 = 0,5\) kg
9 Dimensi - Usaha
Tentukan dimensi dari usaha (\(W = F \times s\))!
Jawaban Benar:
\([M][L]^2[T]^{-2}\)
Penyelesaian:
\(W = F \times s\)
Dimensi gaya = \([M][L][T]^{-2}\)
Dimensi perpindahan = \([L]\)
Dimensi usaha = \([M][L][T]^{-2} \times [L] = [M][L]^2[T]^{-2}\)
\([M][L]^2[T]^{-2}\)
Penyelesaian:
\(W = F \times s\)
Dimensi gaya = \([M][L][T]^{-2}\)
Dimensi perpindahan = \([L]\)
Dimensi usaha = \([M][L][T]^{-2} \times [L] = [M][L]^2[T]^{-2}\)
Komentar