BAB-BESARAN
FISIKA DAN PENGUKURAN.
Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang mempunyai pengaruh besar terhadap perkembangan ilmu pengetahuan yang lainnya, misalnya teknologi elektronika, teknologi informasi, dan teknologi alat ukur. Hal ini disebabkan di dalam fisika mengandung prinsip-prinsip dasar mengenai gejala-gejala alam yang ada di sekitar kita.
Fenomena dan gejala-gejala alam tersebut
meliputi:
Ø Besaran-besaran
fisika di antaranya: gerak, cahaya, kalor, listrik, dan energi.
Penerapan besaran-besaran fisika dalam
aktivitas kegiatan sehari-hari senantiasa berkaitan dengan pengamatan dan
pengu-kuran. Sebagai contoh, informasi kecepatan gerak pesawat terbang bagi
seorang pilot berguna untuk mengoperasikan pesawat yang dikendalikannya.
Ø
Besarnya suhu badan kita merupakan informasi
untuk mengetahui apakah badan kita sehat atau tidak. Sepatu dan pakaian yang
kita gunakan mempunyai ukuran tertentu.
Melihat betapa pentingnya pengukuran besaran
fisika, maka di dalam bab ini akan dipelajari pengertian besaran fisika,
Ø
pengukuran besaran fisika yang meliputi massa,
panjang, waktu, dan suhu serta konversi satuannya.
A)Besaran
Fisika dan Satuan.
1, Pengertian Besaran Fisika, Besaran Pokok,
dan Besaran Turunan.
Berapakah tinggi dan berat badanmu? Tentu saja
kamu dapat mengukur secara langsung tinggi badanmu dengan alat ukur meteran
pita, misalnya 165 cm. Bagaimana dengan berat badanmu? Di dalam pembicaraan
kita sehari-hari yang dimaksud dengan berat badan adalah massa, sedangkan dalam
fisika pengertian berat dan massa berbeda. Berat badan dapat kita tentukan
dengan menggunakan alat timbangan berat badan. Misalnya, setelah ditimbang
berat badanmu 50 kg atau dalam fisika bermassa 50 kg. Tinggi atau panjang dan
massa adalah sesuatu yang dapat kita ukur dan dapat kita nyatakan dengan angka
dan satuan.
Ø
Besaran fisika adalah ukuran fisis suatu benda
yang dinyatakan secara kuantitas.
Ø
Besaran-besaran yang bukan besaran fisika,
misalnya perasaan sedih, gembira, dan lelah. Karena perasaan tidak dapat
diukur dan tidak dapat dinyatakan dengan angka dan satuan, maka perasaan bukan
besaran fisika.
Ø
Besaran fisika dikelompokkan menjadi dua,
yaitu :
·
besaran
pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan terlebih
dahulu
·
besaran
turunan merupakan besaran yang dijabarkan dari
besaran-besaran pokok.
Sistem satuan besaran fisika pada prinsipnya
bersifat standar atau baku, yaitu bersifat tetap, berlaku universal, dan mudah
digunakan setiap saat dengan tepat. Sistem satuan standar ditetapkan pada tahun
1960 melalui pertemuan para ilmuwan di Sevres, Paris. Sistem satuan yang
digunakan dalam dunia pendidikan dan pengetahuan dinamakan sistem metrik, yang
dikelompokkan menjadi sistem metrik besar atau MKS (Meter Kilogram Second) yang
disebut sistem internasional atau disingkat SI dan sistem metrik
kecil atau CGS (Centimeter Gram Second).
Alat untuk menguku besaran
1) Alat-alat yang digunakan untuk pengukuran besaran panjang
antara lain:
Ø mistar,
Ø rol meter,
Ø jangka sorong,
Ø mikrometer sekrup.
2) Alat untuk mengukur besaran massa disebut timbangan atau
neraca. Terdapat bermacam-macam jenis timbangan atau neraca sesuai
kegunaannya.
3) Alat pengukuran waktu adalah jam dan stopwatch.
4) Stopwatch digunakan
dalam pengukuran waktu yang membutuhkan ketelitian seperti mencatat waktu dalam
perlombaan olahraga lari, renang, balap mobil,
5) Suhu adalah besaran untuk menyatakan tingkat panas dinginnya suatu keadaan.
Alat pengukuran suhu adalah termometer.
Tabel :Satuan Besaran Pokok dalam Sistem
Metrik.
Besaran Pokok Satuan SI / MKS, Singkatan ,
Satuan Sistem CGS dan Singkatan.
1) Besaran Panjang, satuannya meter, disingkat
m; dalam sistem CGS satuannya centimeter – cm.
2) Besaran Massa, satuannya kilogram,
disingkat kg; ; dalam sistem CGS satuannya gram – g.
3) Besaran Waktu, satuannya detik, disingkat s
; dalam sistem CGS satuannya detik – s.
4) Besaran Suhu, satuannya kelvin,
disingkat K ; dalam sistem CGS satuannya Kelvin – K.
5) Besaran Kuat arus listrik, satuannya
ampere, disingkat A ; dalam sistem CGS satuannya stat ampere – statA
6) Besaran Intensitas cahaya, satuannya
candela , disingkat Cd ; dalam sistem CGS satuannya candela Cd.
7) Besaran Jumlah zat, satuannya kilo
mol, disingkat kmol ; dalam sistem CGS satuannya mol – mol.
Tabel : Beberapa Besaran Turunan beserta
Satuannya
Besaran Turunan – Penjabaran dari Besaran
Pokok – Satuan Sistem MKS :
1) Luas Panjang × Lebar; satuanya adalah m2 (meter persegi).
2) Volume Panjang × Lebar × Tinggi; satuanya adalah m3 (meter kubik).
3) Massa jenis Massa : Volume ; satuanya adalah kg/m3 (kg per meter kubik).
4) Kecepatan Perpindahan : Waktu ; satuanya adalah m/s.
5) Percepatan Kecepatan : Waktu ; satuanya adalah m/s2.
6) Gaya Massa × Percepatan newton (N) = kg.m/s2.
7) Usaha Gaya × Perpindahan joule (J) = kg.m2/s2.
8) Daya Usaha : Waktu watt (W) = kg.m2/s3.
9) Tekanan Gaya : Luas pascal (Pa) = N/m2.
10) Momentum Massa × Kecepatan ; satuanya adalah kg.m/s.
2) Volume Panjang × Lebar × Tinggi; satuanya adalah m3 (meter kubik).
3) Massa jenis Massa : Volume ; satuanya adalah kg/m3 (kg per meter kubik).
4) Kecepatan Perpindahan : Waktu ; satuanya adalah m/s.
5) Percepatan Kecepatan : Waktu ; satuanya adalah m/s2.
6) Gaya Massa × Percepatan newton (N) = kg.m/s2.
7) Usaha Gaya × Perpindahan joule (J) = kg.m2/s2.
8) Daya Usaha : Waktu watt (W) = kg.m2/s3.
9) Tekanan Gaya : Luas pascal (Pa) = N/m2.
10) Momentum Massa × Kecepatan ; satuanya adalah kg.m/s.
Satuan Sistem Internasional (SI) digunakan di
seluruh negara ada satuan standar, misalnya satu kilogram dan satu meter kubik.
a.Satuan Internasional untuk Panjang
Hasil pengukuran besaran panjang biasanya
dinyatakan dalam satuan meter, centimeter, milimeter, atau kilometer.
Satuan besaran panjang dalam SI adalah meter.
Pada mulanya satu meter ditetapkan sama dengan
panjang sepersepuluh juta ( 1 / 10000000 ) kutub utara ke
khatulistiwa melalui Paris. Kemudian dibuatlah batang meter standar dari
campuran Platina-Iridium. Satu meter didefinisikan sebagai jarak dua goresan
pada batang ketika bersuhu 0ºC. Meter standar ini disimpan di
International Bureau of Weights and Measure di Sevres, dekat Paris. Batang
meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu, serta
menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Oleh karena itu,
pada tahun 1960 definisi satu meter diubah. Satu meter didefinisikan sebagai
jarak 1650763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom
gas krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.
Pada tahun 1983, Konferensi Internasional
tentang timbangan dan ukuran memutuskan bahwa satu meter merupakan jarak
yang ditempuh cahaya pada selang waktu ( 1 / 299792458 ) sekon. Penggunaan
kecepatan cahaya ini, karena nilainya dianggap selalu konstan.
b, Satuan Internasional untuk Massa.
Besaran massa dalam SI dinyatakan dalam satuan
kilogram (kg). Pada mulanya para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai
massa sebuah silinder yang terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium
yang disimpan di Sevres, dekat Paris. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih
baik, massa standar satu kilogram didefinisikan sebagai massa satu liter air
murni pada suhu 4ºC.
c, Satuan Internasional untuk Waktu.
Besaran waktu dinyatakan dalam satuan detik
atau sekon dalam SI. Pada awalnya satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu
rotasi bumi pada porosnya, yaitu 1 hari. Satu detik didefinisikan sebagai
( 1/ 26400 ) kali satu hari rata-rata = 86400 detik. Karena satu hari
matahari tidak selalu tetap dari waktu ke waktu, maka pada tahun 1956 para ahli
menetapkan definisi baru. Satu detik adalah selang waktu yang diperlukan oleh
atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9192631770 kali
Tokoh : Christiaan Huygens.
Christiaan Huygens (14 April 1629—8 Juli
1695), merupakan ahli matematika dan ahli fisika; lahir di Den Haag, Belanda,
sebagai anak dari Constantin Huygens. Ahli sejarah umumnya mengaitkan Huygens
dengan revolusi ilmiah.
Christiaan umumnya menerima penghargaan minor
atas perannya dalam perkembangan kalkulus modern. Ia juga mendapatkan
peringatan atas argumennya bahwa cahaya terdiri dari gelombang. Tahun 1655, ia
menemukan bulan Saturnus, yaitu Titan. Selain itu, Christiaan Huygens adalah
penemu pertama jam pendulum atau jam bandul.
2, Mengonversi Satuan Panjang,
Massa, dan Waktu.
Hasil suatu pengukuran belum tentu dinyatakan
dalam satuan yang sesuai dengan keinginan kita atau yang kita perlukan.
Contohnya:
Ø Panjang
meja 1,5 m, sedangkan kita memerlukan dalam satuan cm, satuan gram dinyatakan
dalam kilogram, dari satuan milisekon menjadi sekon. Untuk mengonversi atau
mengubah dari suatu satuan ke satuan yang lainnya diperlukan tangga konversi.
menunjukkan tangga konversi panjang, massa, dan waktu, beserta dengan
langkah-langkah penggunaannya.
kilometer
(km),
hektometer (hm),
dekameter (dam),
meter (m),
desimeter (dm),
centimeter (cm),
milimeter (mm).
hektometer (hm),
dekameter (dam),
meter (m),
desimeter (dm),
centimeter (cm),
milimeter (mm).
Turun
satu satuan di kalikan 10.
3, Awalan Satuan dan Sistem Satuan di Luar
Sistem Metrik.
Di samping satuan sistem metrik, juga dikenal
satuan lainnya yang sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya liter,
inci, yard, feet, mil, ton, dan ons. Satuan-satuan tersebut dapat
dikonversi atau diubah ke dalam satuan sistem metrik dengan patokan yang
ditentukan.
Konversi besaran panjang menggunakan acuan
sebagai berikut:
a) 1 mil = 1760 yard; (1 yard adalah jarak pundak sampai ujung jari tangan orang dewasa).
b) 1 yard = 3 feet ; (1 feet adalah jarak tumit sampai ujung jari kaki orang dewasa).
c) 1 feet = 12 inci ; (1 inci adalah lebar maksimal ibu jari tangan orang dewasa).
d) 1 inci = 2,54 cm
e) 1 cm = 0,01 m.
a) 1 mil = 1760 yard; (1 yard adalah jarak pundak sampai ujung jari tangan orang dewasa).
b) 1 yard = 3 feet ; (1 feet adalah jarak tumit sampai ujung jari kaki orang dewasa).
c) 1 feet = 12 inci ; (1 inci adalah lebar maksimal ibu jari tangan orang dewasa).
d) 1 inci = 2,54 cm
e) 1 cm = 0,01 m.
Satuan mil, yard, feet, inci tersebut
dinamakan satuan sistem Inggris. Untuk besaran massa berlaku juga sistem
konversi dari satuan sehari-hari maupun sistem Inggris ke dalam sistem SI.
Contohnya sebagai berikut.
Contohnya sebagai berikut.
•
1 ton = 1000 kg ;
• 1 ons (oz) = 0,02835 kg;
• 1 kuintal = 100 kg ;
• 1 pon (lb) = 0,4536 kg;
• 1 slug = 14,59 kg;
• 1 ons (oz) = 0,02835 kg;
• 1 kuintal = 100 kg ;
• 1 pon (lb) = 0,4536 kg;
• 1 slug = 14,59 kg;
Satuan waktu dalam kehidupan sehari-hari dapat
dikonversi ke dalam sistem SI yaitu detik atau sekon.
Contohnya sebagai berikut:
• 1 tahun = 3,156 x 10^7 detik .
• 1 jam = 3600 detik.
• 1 hari = 8,640 x 10^4 detik.
• 1 menit = 60 detik.
• 1 tahun = 3,156 x 10^7 detik .
• 1 jam = 3600 detik.
• 1 hari = 8,640 x 10^4 detik.
• 1 menit = 60 detik.
Di dalam sistem metrik juga dikenal sistem
awalan dari sistem MKS baik ke sistem makro maupun ke sistem mikro.
Perhatikan Tabel 1.3 berikut ini.
Sistem – Awalan Satuan – Lambang – Konversi.
Konversi Makro :
– Eksa, lambang E, konversi 10^18.
– Peta, lambang P, konversi 10^15.
– Tera, lambang T, konversi 10^12.
– Giga, lambang G, konversi 10^9.
– Mega, lambang M, konversi 10^6.
– kilo. lambang k (huruf kecil) , konversi 10^3.
– hekto, lambangnya h, konversinya 10^2.
– deka, lambangnya da, konversinya 10^1.
– meter, lambar m, konversi 1 x .
– Eksa, lambang E, konversi 10^18.
– Peta, lambang P, konversi 10^15.
– Tera, lambang T, konversi 10^12.
– Giga, lambang G, konversi 10^9.
– Mega, lambang M, konversi 10^6.
– kilo. lambang k (huruf kecil) , konversi 10^3.
– hekto, lambangnya h, konversinya 10^2.
– deka, lambangnya da, konversinya 10^1.
– meter, lambar m, konversi 1 x .
Konversi Mikro :
– centi, lambangnya c , konversi 10^-2.
– mili, lambangnya m , konversi 10^-3.
– mikro, lambangnya μ , konversi 10^-6.
– nano, lambangnya n , konversi 10^-9.
– piko, lambangnya p , konversi 10^-12.
– femto, lambangnya f , konversi 10^-15.
– atto, lambangnya a , konversi 10^-18.
– centi, lambangnya c , konversi 10^-2.
– mili, lambangnya m , konversi 10^-3.
– mikro, lambangnya μ , konversi 10^-6.
– nano, lambangnya n , konversi 10^-9.
– piko, lambangnya p , konversi 10^-12.
– femto, lambangnya f , konversi 10^-15.
– atto, lambangnya a , konversi 10^-18.
Penelitian jagad mikro dengan konversi sistem
mikro banyak berkembang dalam bidang teknolgi dewasa ini, contohnya teknologi
nano yang menyelidiki jagad renik seperti sel, virus, bakteriofage, dan DNA.
Adapun penelitian jagad makro menggunakan konversi sistem makro karena objek
penelitiannya mencakup wilayah lain dari jagad raya, yaitu objek alam semesta
di luar bumi.
4, Mengonversi Satuan Besaran Turunan.
Besaran turunan memiliki satuan yang
dijabarkan dari satuan besaran-besaran pokok yang mendefinisikan besaran
turunan tersebut. contoh, satuan percepatan dapat ditulis dengan m/s2
dapat juga ditulis dengan N/kg. Satuan besaran turunan dapat juga dikonversi.
Perhatikan beberapa contoh di bawah
•
1 dyne = 10^-5 newton.
• 1 erg = 10^-7 joule.
• 1 kalori = 0,24 joule.
• 1 kWh = 3,6 x 10^6 joule
• 1 liter = 10^-3 m^3 = 1 dm^3.
• 1 ml = 1 cm^3 = 1 cc.
• 1 atm = 1,013 x 10^5 pascal.
• 1 gauss = 10^-4 tesla.
• 1 erg = 10^-7 joule.
• 1 kalori = 0,24 joule.
• 1 kWh = 3,6 x 10^6 joule
• 1 liter = 10^-3 m^3 = 1 dm^3.
• 1 ml = 1 cm^3 = 1 cc.
• 1 atm = 1,013 x 10^5 pascal.
• 1 gauss = 10^-4 tesla.
NAMA:........................
KELAS : 7 .................
KELAS : 7 .................
A. KANVERSIKAN SATUAN DI BAWAN INI DENGAN MUSYAWAROH PADA
KELOMPOK KALIAN
1. 5 km = ... hm = ... dam = ... m
2.
20 hm = ... km = ... dam = ... m
3. 40 dam = ... km = ... hm = m
4. 60 m
= ... km = ... hm = ... dam = cm
5. 75 dm = ... km = ... hm =
... dam = m
6. 85 cm = ... m = mm
7. 95 mm....... = ... cm = m 1.
5 km = ... hm = ... dam = ...
1.
5 kg
|
=... hg
|
2.
20 hg
|
=... kg
|
3.
40 dag
|
=... kg
|
4.
60 gr
|
=... kg
|
5.
75 dg
|
=... kg
|
6.
85 cg
|
=... gr
|
1.
2 jam
|
=... menit
|
2.
8 jam
|
=... menit
|
3.
45 menit
|
=... jam
|
4.
125 menit
|
=... jam
|
5.
30 sekon
|
=... menit
|
6.
12 JAM
|
= menit
|
PELAJARAN KE 2
1.
Pengukuran
Baku pada Besaran Turunan
Masih Ingatkah kamu, apa
saja besaran turunan itu? Dalam pembelajaran kita akan mengukur luas dan
volume.
a.
Mengukur Luas
Luas sebagai
besaran turunan, yang
berasal dari besaran pokok
panjang dan panjang.
Satuan luas menurut SI adalah
meter persegi (m2). Mengukur
luas dapat meng-gunakan rumus. Rumusnya
tergantung dari bentuk bendanya. Perhatikan
rumus mengukur luas
pada beberapa bentuk benda
di samping ini.
b.
Mengukur Volume
Volume atau isi merupakan besaran
turunan dari panjang, panjang, dan panjang. Satuan volume
menurut SI adalah meter kubik (m3). Mengukur volume dapat
menggunakan rumus seperti pada gambar di samping ini.
Sedangkan untuk benda yang tidak beraturan seperti batu,
untuk mengukur volumenya
0 Komentar