Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Sebelum membicarakan perihal apa itu Besaran Pokok & Besaran Turunan, mari kita diskusikan terlebih dahulu apa itu Besaran & Satuan.

Besaran & Satuan

Dalam dunia fisika kita mengukur setiap besaran dlm satuannya masing-masing. Dengan cara membandingkan besaran tersebut dgn suatu tolok ukur (untuk memahami maksud kalimat tersebut, bayangkan ananda mengukur besaran panjang suatu meja & ananda menerima panjangnya lima jengkal. Itu artinya ananda membandingkan besaran panjang meja dgn panjang jengkal ananda & pastinya jengkal ananda yakni standarnya).

Lihat pula materi Wargamasyarakat.org lainnya:

Gerak Melingkar

Rumus Usaha & Energi

Rangkaian Seri & Paralel

Sedangkan satuan yakni nama/perumpamaan yg diberikan untuk mengukur besaran tersebut, selaku pola, second (s) untuk waktu. Setiap besaran dlm fisika mempunyai satuannya masing-masing. Berdasarkan satuan inilah besaran dapat dikelompokkan dlm dua bagian.

Besaran Pokok

Besaran Pokok yaitu besaran yg satuannya telah ditetapkan apalagi dahulu (kesepakatan para fisikawan dahulu). Terdapat tujuh besaran pokok dlm fisika. Berikut adalah tabel nama-nama besaran pokok tersebut beserta satuan & definisinya.

No. Besaran Pokok Satuan Definisi
1 Panjang (l) meter (m) 1 meter ialah panjang lintasan yg ditempuh oleh cahaya pada ruang vakum dlm selang waktu 1/299 792 458 second
2 Massa (m) kilogram (kg) 1 kilogram merupakan massa sebuah silinder platinum-iridium yg mempunyai tinggi & diameter 3.9 cm
3 Waktu (t) second (s) 1 second merupakan selang waktu yg diperlukan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770
4 Temperatur (T) kelvin (K) 0 kelvin merupakan 0 otoriter (kondisi dlm termodinamika dimana partikel-partikel penyusun materi berhenti bergerak)

1 kelvin merupakan pecahan 1/273.16 dr temperatur termodinamika triple point air

5 Kuat Arus (I) ampere (A) 1 ampere ialah arus yg mengalir pada dua penghantar lurus paralel pada ruang vakum dgn jarak pisah 1 meter dgn panjang masing-masing penghantar tak hingga & luas penampang diabaikan yg akan menciptakan gaya tarik-menawan sebesar 2 x 10-7 N/m
6 Intensitas (In) candela (cd) 1 candela ialah intensitas cahaya pada arah tertentu dr suatu sumber yg memancarkan radiasi monokromatik dgn frekuensi 540 x 1012 Hz & mempunyai intensitas radian pada arah 1/683 watt per steradian.
7 Jumlah Zat (n) mol 1 mol merupakan jumlah zat penyusun suatu unsur sebanyak jumlah atom pada 0.012 kg atom Carbon-12.

Yuk belajar materi ini juga:

Model Atom

Keanekaragaman Hayati

Teks Eksposisi

Besaran Turunan

Besaran Turunan adalah besaran yg satuannya diturunkan dr besaran-besaran pokok penyusunnya. Besaran turunan jumlahnya sungguh banyak, berikut beberapa contohnya.

No. Contoh Besaran Turunan Satuan
1 Luas (A) m2
2 Kecepatan (v) m/s1
3 Percepatan (a) m/s2
4 Massa jenis (ρ) kg/m3
5 Gaya (F) N
6 Tekanan (P) Pa

Ini memiliki arti:

  1. Luas diturunkan dr besaran panjang, yakni panjang dikali panjang.
  2. Kecepatan diturunkan dr besaran panjang & waktu, yaitu panjang/jarak dibagi waktu.
  3. Percepatan diturunkan dr besaran panjang & waktu, yaitu jarak/panjang dibagi dgn waktu pangkat dua.
  4. Massa jenis diturunkan dr besaran massa & panjang, yaitu massa dibagi dgn panjang pangkat tiga (volume)
  5. Gaya diturunkan dr besaran massa, panjang, & waktu, yakni massa dikali (panjang dibagi waktu pangkat dua).
  6. Tekanan diturunkan dr besaran massa, panjang, & waktu, yakni massa dibagi dgn (massa dikali waktu pangkat dua).

Dimensi Besaran Pokok & Besaran Turunan

Dalam topik ini kita pula mengenal perumpamaan dimensi, yg merupakan penggambaran suatu besaran turunan dlm besaran-besaran pokok penyusunnya. Dengan begitu besaran pokok mempunyai dimensi yg paling dasar.

No. Besaran Pokok Dimensi
1 Panjang (l) L
2 Massa (m) M
3 Waktu (t) T
4 Temperatur (T) Ө
5 Kuat Arus (I) I
6 Intensitas (In) J
7 Jumlah Zat (n) N

Sebagai teladan kecepatan (v) yg merupakan hasil bagi antara perpindahan (s) terhadap selang waktu (t). Maka dimensi kecepatan mampu dicari dgn cara sebagai berikut:

dim v = \frac dim s  dim t  = \frac [L]  [T]  = [L][T]^ -1

Contoh selanjutnya percepatan (a) yg 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

Yuk belajar materi ini juga:

Pronoun

Logaritma

Teori Atom

Dimensi pula mampu dipakai untuk mengevaluasi kebenaran suatu persamaan. Berikut yaitu contohnya.

Buktikan dengan-cara dimensional bahwa hasil perkalian Gaya & selang waktu ialah pergantian momentum!

F \Delta t = m \cdot \Delta v

Penyelesaian:

dimensi besaran pokok & besaran turunan

Terbukti.

Selain itu dimensi pula mampu digunakan untuk menurunkan persamaan suatu besaran dr besaran-besaran yg mempengaruhinya.

Contoh Soal:

Hasil pengukuran kapasitas panas C suatu zat padat sebagai fungsi temperatur T dinyatakan oleh persamaan C = aT + bT^3. Satuan untuk a & b yg mungkin ialah …

a. J untuk a & JK^ -2  untuk b

b. JK^2untuk a & J untuk b

c. Jkuntuk a & JK^3 untuk b

d. JK^ -2 untuk a & JK^ -4  untuk b

e. Juntuk a & J untuk b

(Fisika SNMPTN 2009)

Jawaban:

Kapasitas panas mempunyai satuan JK^ -1 . Satuan ini diperoleh dr persamaan Q = C \cdot \Delta T atau dapat pula ditulis C = Q / \Delta T.

Sementara itu supaya persamaan C pada soal valid maka ia mesti menyanggupi syarat berikut:

contoh soal dimensi besaran turunan

Sehingga balasan yg tepat ialah (d)

Kontributor: Alexander Sitompul, S.Si.

Alumni Fisika MIPA UI

Materi Wargamasyarakat.org lainnya:

  1. Hukum Hooke
  2. Listrik Statis
  3. Kapasitor

  Tekanan Udara: Pemahaman, Rumus, Aplikasi, Dan Contoh Soal