AN DAN SATUAN
1.
Besaran Pokok (Base Quantities)
Hasil pengukuran selalu mengandung dua
hal, yakni: kuantitas atau nilai dan satuan. suatu yang memiliki kuantitas dan
satuan tersebut dinamakan besaran.
Berbagai besaran yang kuantitasnya dapat diukur, baik secara langsung
maupun tak langsung, disebut besaran fisis, misalnya panjang dan waktu.Tetapi
banyak juga besaran-besaran yang dikategorikan non-fisis, karena kuantitasny
belum dapat diukur, misalnya cinta, bau, dan rasa.
Dahulu orang sering menggunakan anggota
tubuh sebagai satuan pengukuran, misalnya jari, hasta, kaki,
jengkal, dan depa. Namun satuan-satuan tersebut menyulitkan dalam komunikasi,
karena nilainya berbeda-beda untuk setiap orang. Satuan semacam ini disebut
satuan tak baku. Untuk kebutuhan komunikasi, apalagi untuk kepentingan ilmiah,
pengukuran harus menggunakan satuan baku, yaitu satuan pengukuran yang nilainya
tetap dan disepakati secara internasional, misalnya meter, sekaon, dan
kilogram.
Adanya kemungkinan perbedaan penafsiran
terhadap hasil pengukuran dengan berbagai standar tersebut, memacu para ilmuwan untuk menetapkan
suatu sistem satuan internasional yang digunakan sebagai acuan semua orang di
penjuru dunia. Pada tahun 1960, dalam The Eleventh General
Conference on Weights and Measures (Konferensi Umum ke-11
tentang Berat dan Ukuran) yang diselenggarakan di Paris, ditetapkanlah suatu
sistem satuan internasional, yang disebut sistem SI (Sistem International).
Sampai saat ini ada dua jenis satuan yang masih digunakan, yaitu:
1) Sistem metrik
2) Sistem Inggris (imperial sistem)
Sistem metrik dikenal sebagai: meter, kilogram, dan sekon (disingkat MKS),
sistem Inggris dikenal sebagai: foot,pound dan second (disingkat
FPS). Dalam Sistem Internasional dikenal dua besaran yaitu besaran pokok dan
besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang
satuannya ditetapkan lebih dulu atau besaran yang satuannya didefinisikan
sendiri berdasarkan hasil konferensi internasional mengenai berat dan ukuran.
Berdasar Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 tahun 1971, besaran
pokok ada tujuh, yaitu panjang, massa, waktu, kuat arus listrik, temperatur,
jumlah zat, dan intensitas cahaya.
Tabel 1.1 menunjukkan tujuh besaran pokok tersebut
|
NO
|
BESARAN
|
SATUAN DASAR SI
|
SIMBOL
|
DIMENSI
|
|
1.
|
Panjang
|
Meter
|
m
|
L
|
|
2.
|
Massa
|
Kilogram
|
Kg
|
M
|
|
3.
|
Waktu
|
Sekon
|
s
|
T
|
|
4.
|
Kuat Arus
|
ampere
|
A
|
I
|
|
5..
|
Suhu
|
Kelvin
|
K
|
[]
|
|
6.
|
Jumlah zat
|
Mol
|
N
|
N
|
|
7
|
Intensitas cahaya
|
kandela
|
Cd
|
J
|
Standar dan
alat ukur:
1. Standar dan alat ukur panjang
a. Mistar
Mungkin alat ukur ini sudah sangat familiar bagi kita.
Alat ukur ini adalah alat ukur panjang yang banyak digunakan dalam kehidupan
sehari-hari. Skala terkecil dari mistar adalah 1 mm (0,1 cm) dan ketelitiannya
setengah skala terkecil 0,5 mm (0,05 cm). Alat ukur ini bisa digunakan untuk
melakukan pengukuran sederhana, seperti mengukur panjang buku,
lebar meja, dan lain sebagainya.
Gambar 1: Mistar
b. Jangka Sorong
Dalam sebuah pengukuran, mengukur panjang kadang-kadang memerlukan alat
ukur yang mampu membaca hasil ukur sampai ketelitian 0,1 mm (0,01 cm), untuk
pengukuran semacam ini kita bisa menggunakan jangka sorong.
Gambar 2: Jangka Sorong
alat ukur ini dapat digunakan untuk mengukur ketebalan, diameter dalam,
dan lebar dari sebuah benda.
c. Mikrometer Sekrup
Alat ukur panjang selanjutnya yang paling teliti adalah mikrometer sekrup
yang memiliki ketelitian 0,001 mm, biasanya digunakan oleh para teknisi
mesin, terutama pada saat penggantian komponen mesin yang mengalami keausan.
Gambar 3: Mikrometer Sekrup
Skala pada alat ukur ini terbagi menjadi dua, yaitu skala utama dan skala
nonius. Skala utama terdiri dari skala 1, 2, 3, 4, 5, mm dan seterusnya. Skala
nonius yang berbentuk skala putar mempunya 1 s/d 50 skala. Setiap skala
putar berputar mundur 1 putaran, maka skala utama bertambah 0, 5 mm. Sehingga 1
skala putar = 1/100 mm = 0,01 mm.
Demikianlah posting kami tentang alat ukur panjang dan ketelitiannya, dan
untuk cara pakai masing-masing dari alat ukur diatas akan kami bahas pada
posting selanjutnya.
|
2. Standar dan alat ukur massa
|
|
|
|
|
 Timbangan Pasar |
Timbangan yang banyak digunakan di pasar. Terdiri dari dua bagian
utama, yaitu bagian tempat benda dan bagian anak timbangan. Berkapasitas ukur
maksimal 15-20 kg dan bisa dibawa dengan tangan.
|
Neraca Dua Lengan dan Tiga Lengan
|
Alat ukur massa ini mempunyai ketelitian yang lebih dibandingkan dengan
timbangan pasar. Disebut dua lengan karena terdiri dari dua lengan utama,
demikian juga berlaku untuk penyebutan tiga lengan. Neraca tiga lengan lebih
presisi dari neraca dua lengan. Untuk lebih jelasnya silahkan baca di Neracat Dua Lengan
|
Timbangan Gantung
|
Banyak di jumpai di pasar-pasar,
kapasitas ukur maksimal 100 s.d. 150 kilogram. Cara menimbangnya yaitu dengan
membungkus benda dalam wadah karung (bisa yang lain) kemudian di kaitkan
dengan pengait yang ada di timbangan gantung.
|
Timbangan Kamar Mandi
|
Bagi sebagian orang timbangan ini ditakuti. :D. Timbangan kamar madi
adalah sebutan timbangan badan yang sering kita pakai dengan berdiri di
atasnya. Biasanya maksimal timbangan ini adalah 150-180 kilogtam.
|
|
Berbagai Macam Timbangan Lainnya
|
Timbangan Bayi, Timbangan Duduk, Timbangan Digital,
Timbangan Mejad, dan lain sebagainya.
|
|
3. Standar dan alat ukur waktu
|
|
Jam
|
Jam atau arloji adalah alat ukur waktu paling populer, macam dan
bentuknya sangat banyak. Ada jam dinding, jam tangan, jam mekanik, jam
digital, dan lain sebagainya. Tingkat ketlitian jam mulai dari 0,1 s hingga
1s
|
Stopwatch
|
Alat ini cocok untuk mengurkur waktu dalam range tertentu. Prinsipnya
sama seperti jam digital.
|
Jam Pasir
|
Alat ukur waktu jaman dahulu. Terbuat dari kaca dengan media pasir
sebagai pengukur waktunya.
|
|
Tanggal
|
Sistem penanggalan adalah alat ukur waktu untuk jangka waktu yang relatif
lama, mulai dari hari, bulan, tahun, abad, hingga milenium.
|
|
3. ALAT UKUR GAYA ATAU BERAT
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Neraca Pegas atau Dinamo Meter
|
Merupakan alat ukur gaya yang menggunakan pegas yang natinya akan ditarik
oleh gaya atau berat benda sehingga menghasilkan nilai tertentu. Alat ukur
gaya (force gauge) ada banyak jenisnya ada yang mekanik ada juga
yang sudah canggih berbasis sistem pengukuran digital.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2. Besaran Turunan
(Derived Quantities)
Besaran
turunan adalah besaran yang satuan satuannya diturunkan dari satuan-satuan
besaran pokok. Jumlah besaran turunan sangat banyak, semakin berkembangnya ilmu
fisika, dimungkinkan akan muncul lagi besaran turunan yang baru. Contoh besaran
turunan yang sekarang dikenal dapat kamu lihat pada tabel berikut ini.
|
No.
|
Besaran
|
Satuan
|
|
1.
2. 3. 4. 5. 6. 7. |
luas
volume kecepatan gaya massa jenis daya usaha |
meter persegi
meter kubik meter per sekon newton kilogram per meter kubik watt joule |
B.
Pengertian Satuan
Satuan didefinisikan sebagai pembanding
dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing,
tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Apa bila
ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama maka besaran itu pada
hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton dan
Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi
sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya. Untuk melihat
berbagai rumus dalam bab besaran dan satuan silakan klik Besaran berdasarkan
arah dapat dibedakan menjadi 2 macam
- Besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah sebagai contoh besaran kecepatan, percepatan dan lain-lain.
- Besaran skalar adalah besaranyang mempunyai nilai saja sebagai contoh kelajuan, perlajuan dan lain-lain
.
BESARAN VEKTOR
A. Menggabungkan
atau Menjumlahkan Besaran vektor
a. Secara
Grafis
1. Metode
Poligon
Penggabungan vektor secara poligon dilakukan dengan cara menggambar
vektor-vektor yang digabungkan tersebut secara berurutan (diteruskan). Kemudian
Vektor resultannya (R) digambar dengan menghubungkan titik awal sampai akhir.
2. Metode
Jajaran genjang
Penggabungan vektor secara jajaran genjang dibuat dengan cara menggambar
vektor-vektor yang akan digabungkan dari titik awal yang sama, kemudian buatlah
garis sejajar vektor tadi (garis putus-putus) dari kedua ujung vektor yang
digabungkan sehingga diperoleh titik potongnya. Terakhir gambarlah Vektor
Resultannya dengan menghubungkan titik awal ke titik potong.
b. Secara
Analitis (Perhitungan)
1. Jika
arahnya sama
Resultan vektor yang arahnya sama dihitung dengan menjumlahkan besar dari
kedua vektor yang digabungkan.
R = V1 + V2
2. Jika
arahnya berlawanan
Resultan vektor yang arahnya sama dihitung dengan mengurangkan besar dari
kedua vektor yang digabungkan (dihitung selisihnya).
R = V1 - V2
3. Jika saling mengapit
sudut
Resultan dari vektor yang arahnya tidak sama dan tidak berlawanan atau
arahnya saling mengapit sudut dihitung dengan menggunakan rumus sbb :
Contoh Soal :
- Vektor Fa dan Fb berturut-turut 30 N dan 50 N. Berapa resultan kedua vektor tersebut jika :
a. kedua vektor searah !
b. kedua vektor berlawanan arah !
c. kedua vektor saling mengapit
sudut 60° !
Diketahui
:
Fa = 30 N
Fb = 50 N
Ditanyakan : a) R =
................. ? (searah)
b) R = ................. ? (berlawanan arah)
c) R = ................. ? α = 60°
a) R
= Fa + Fb
b) R = Fa - Fb
R = 30 + 50
R = 30 - 50
R = 80
N
R = - 20 N
(tanda – menyatakan arah R sama dengan Fb)
2. Vektor V = 400 N dengan arah 30° terhadap arah horizontal.
Tentukan komponen vektor diatas pada sumbu X dan sumbu Y !
Diketahui
: V = 400 N
Ditanyakan : Vx = .................. ?
Vy = ................. ?
Vx = V Cos
α
Vy = V Sin α
Vx = 400 Cos 30°
Vy = 400 Sin 30°
Vx = 400
0,87
Vy = 400 0,5
Vx = 348
N
Vy = 200 N
B. Menguraikan
Besaran Vektor
Perhatikan vektor P pada gambar dibawah !
Arah vektor P adalah ke kanan atas, vektor ini dapat diuraikan menjadi dua komponen
yaitu (Px) ke kanan dan (Py) ke atas seperti pada gambar.
Contoh 1
Sebuah vektor P mempunyai besar 200 satuan dengan arah membentuk
sudut 30 ˚ dengan sumbu X positif. Berapakah besar komponen vektor diatas pada
sumbu X dan pada sumbu Y ?
Diketahui : P = 200 satauan
α =
30˚
Diatanya : Px ..... ?
Py ..... ?
a. Px = P Cos
α
b. Py = P Sin α
Px = 200 Cos
30˚
Py = 200 Sin 30˚
Px = 200 . 0,5√3
Py = 200 . 0,5
Px = 100 √3 satuan
Py = 100 satuan
Contoh 2
Komponen
dari vektor A pada sumbu X adalah 150 satuan. Bila vektor A mengapit sudut 60˚
dengan sumbu X positif. Berapakah besar komponen vektor A pada sumbu Y dan
berapa pula besar vektor A tersebut ?
Diketahui : Ax = 150 satuan
α =
60˚
Ditanya
: Ay .......... ?
A ............. ?
a. Ax
= A Cos α
b. A2 = (Ax)2 +
(Ay)2
150 = A Cos 60˚
3002
= 1502 + (Ay)2
150 = A .
0,5
90000 = 22500 + (Ay)2
A = 150 /
0,5
(Ay)2 = 90000 - 22500
A = 300 satuan
(Ay)2 = 67500
Ay
= √67500 satuan
C. Perkalian
Besaran Vektor
1. Dot
Produck (Perkalian vektor dengan vektor hasilnya skalar)
Misalnya
F(vektor gaya) dan S (vektor perpindahan), Jika kedua vektor diatas
dikalikan hasilnya akan berupa sebuah sekalar yaitu W (Usaha). Secara
Matermatika Dot Produck dapat ditulis :
V1 . V2 = V1.V2
Cos α
2. Kros
Produck (perkalian vektor dengan vektor hasilnya vektor)
Misalnya
F (vektor gaya) dan R (vektor posisi), jika keuda vektor tersebut dikalikan
hasilnya akan berupa sebuah vektor baru yaitu Ï„ (Momen Gaya).
Secara Matematika perkalian Kros Product dapat ditulis sbb :
V1 x V2 = V1.V2
Sin α
Arah dari hasil perkalian vektor dengan cara kros product dapat
ditentukan dengan aturan putaran skrup, yaitu putaran skrup sama dengan arah
putaran vektor melalui sudut terkecil sedangkan arah gerakan skrup menyatakan
arah vektor yang dihasilkan dari perkalian kros product.
Angka Penting
Semua angka yang
diperoleh dari hasil pengukuran disebut Angka Penting, terdiri atas
angka-angka pasti dan angka-angka terakhir yang ditaksir (angka taksiran).
Aturan penulisan/penyajian angka penting dalam pengukuran:
1. Semua angka yang bukan nol adalah
angka penting.
Contoh: 72,753 (5 angka
penting).
2. Semua angka nol yang terletak di
antara angka-angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 9000,1009 (9
angka penting).
3. Semua angka nol yang terletak di
belakang angka bukan nol yang terakhir, tetapi terletak
di depan tanda decimal adalah angka penting.
Contoh: 3,0000 (5
angka penting).
4. Angka nol yang terletak di
belakang angka bukan nol yang terakhir dan di belakang tanda desimal
adalah angka penting.
Contoh: 67,50000 (7 angka penting).
5. Angka nol yang terletak di
belakang angka bukan nol yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah
angka tidak penting.
Contoh: 4700000 (2 angka penting).
6. Angka nol yang terletak di
depan angka bukan nol yang pertama adalah angka tidak penting.
Contoh:
0,0000789 (3 angka penting).
Ketentuan - Ketentuan Pada Operasi Angka
Penting:
1. Hasil operasi penjumlahan dan
pengurangan dengan angk-aangka penting hanya boleh terdapat Satu
Angka Taksiran saja.
Contoh:
2,34
angka 4 = angka taksiran
0,345 +
angka 5 = angka taksiran
2,685
angka 8 dan 5 (dua angka terakhir) taksiran maka ditulis: 2,69
(Untuk penambahan/pengurangan
perhatikan angka di belakang koma yang paling sedikit).
13,46
angka 6 = angka taksiran
2,2347 - angka 7 =
angka taksiran
11,2253 angka 2,
5 dan 3 (tiga angka terakhir)
Taksiran
maka ditulis : 11,23
2. Angka penting pada hasil
perkalian dan pembagian, sama banyaknya dengan angka penting yang paling
sedikit.
Contoh:
8,141
(empat angka penting)
0,22 x
(dua angka penting)
1,79102
Penulisannya: 1,79102 ditulis 1,8 (dua angka penting)
1,432
(empat angka penting)
2,68 :
(tiga angka penting)
0,53432
Penulisannya: 0,53432 ditulis 0,534
(tiga angka penting)
3. Untuk angka 5 atau lebih
dibulatkan ke atas, sedangkan angka kurang dari 5 dihilangkan, Jika angkanya
tepat sama dengan 5, dibulatkan ke atas jika angka sebelumnya ganjil dan
dibulatkan ke bawah jika angka sebelumnya genap.
Contoh:
Bulatkanlah sehingga mempunyai tiga angka penting:
a) 24,48 (4 angka
penting) = 24,5
b) 56,635 (5 angka penting)
= 56,6
c) 73,054 (5 angka penting) =
73,1
d) 33,127 (5 angka penting) =
33,1
TUGAS MANDIRI
1. Carilah dimensi
besaran-besaran berikut ini:
a. Kecepatan (v =
jarak tiap satuan waktu)
b. Energi Potensial (Ep = mgh)
c. Jika diketahui bahwa :
F = gaya; G =
konstanta gravitasi; m = massa; R = jarak.
Carilah : dimensi konstanta
gravitasi.
d. Percepatan gravitasi (g = gaya berat : massa)
e. Jika diketahui bahwa
P.V = n R . T
P = tekanan; V = volume; n = menyatakan
jumlah mol;
T = suhu dalam Kelvin ( 0K ); R = tetapan gas
Carilah : dimensi R
2. Sebutkanlah alat-alat ukur yang kamu
ketahui dan carilah kegunaan serta batas
ketelitiaan
pengukuran (jika ada).
3.Sebutkan berapa banyak angka-angka
penting pada angkaangka di bawah ini.
a. 2,7001
b. 0,0231
c. 1,200
d. 2,9
e. 150,27
f. 2500,0
g. 0,00005
h. 2,3.10-7
i. 200000,3
3. Ubahlah satuan-satuan di
bawah ini, ditulis dalam bentuk baku.
a. 27,5 m3 =
.............................................................
cm3
b. 0,5.10-4 kg =
........................................................
mg
c. 10 m/det
=...........................................................
km/jam
d. 72 km/jam =
.........................................................
m/det
e. 2,7 newton =
........................................................
dyne
f. 5,8 joule =
..............................................................
erg
g. 0,2.10-2 g/cm3 =
...................................................... kg/m3
h. 3.105 kg/m3 =
.......................................................... g/cm3
i. 2,5.103 N/m2 =
....................................................
dyne/cm2
j. 7,9 dyne/cm3 =
....................................................... N/m3
k. 0,7 . 10-8 m =
.......................................................... mikro
l. 1000 kilo joule =
.....................mikro joule = .......... Giga Joule
4. Bulatkan dalam dua angka
penting.
a. 9,8546
b. 0,000749
c. 6,3336
d. 78,98654
5. Hitunglah dengan
penulisan angka penting.
a. 2,731 + 8,65 = ….
b. 567,4 - 387,67 = ….
c. 32,6 + 43,76 - 32,456 = .....
d. 43,54 : 2,3 = .....
e. 2,731 x 0,52 =......
f. 21,2 x 2,537 =......
g. 57800 : 1133 = ......
h. 4,876 + 435,5467 + 43,5 = ......
Tidak ada komentar:
Posting Komentar