Materi Fisika Kelas 10 - Besaran, Satuan, dan Dimensi

Sobat Pijar, tahu nggak, kalau besaran, satuan, dan dimensi dalam ilmu Fisika itu adalah hal yang sangat penting, lho. Pemahaman mengenai ketiga dalam fisika adalah kunci untuk memahami hal-hal besar dalam ilmu Fisika lainnya.

Dalam artikel ini, Sobat Pijar akan belajar mengenai konsep-konsep dasar besaran, satuan, dan dimensi dalam fisika, serta bagaimana mereka digunakan dalam rumus fisika. Selanjutnya, kamu bisa menggunakannya dalam memahami gaya gravitasi, termodinamika, hingga perubahan energi. Yuk, baca artikelnya hingga selesai, Sobat Pijar!

Baca juga: Ruang Lingkup Ilmu Fisika

Pengertian Besaran dan Satuan

Berikut ini penjelasan tentang besaran dan satuan fisika, yaitu :

Pengertian Besaran

Besaran adalah konsep dalam fisika yang digunakan untuk mengukur dan menggambarkan sifat-sifat suatu objek atau fenomena dengan menggunakan nilai numerik dan satuan tertentu. Beberapa contoh besaran mencakup panjang, massa, waktu, suhu, kecepatan, gaya, dan tekanan.

Besaran dapat dikelompokkan menjadi besaran skalar (hanya memiliki magnitudo) dan besaran vektor (mempunyai magnitudo dan arah). Dalam Fisika, besaran digunakan untuk perhitungan matematis dan menjelaskan berbagai fenomena alam, memainkan peran penting dalam pemahaman dan eksplorasi alam semesta serta aplikasinya dalam berbagai aspek kehidupan sehari-hari.

Pengertian Satuan

Satuan adalah nilai yang digunakan untuk mengukur dan membandingkan berbagai besaran fisika. Dalam fisika, terdapat berbagai satuan yang digunakan untuk berbagai besaran seperti meter untuk panjang, kilogram untuk massa, dan detik untuk waktu. 

Satuan membantu kita menyatakan besaran dengan konsisten dan memfasilitasi perbandingan dan perhitungan dalam ilmu pengetahuan dan teknik. Satuan memainkan peran penting dalam menyederhanakan komunikasi dan analisis fisika.

Besaran Pokok dan Satuannya

Pengertian besaran pokok adalah besaran dasar atau fundamental yang tidak dapat didefinisikan melalui besaran lainnya. Dalam sistem pengukuran fisika, terdapat sejumlah besaran pokok yang digunakan sebagai dasar untuk mengukur berbagai besaran lainnya.

Besaran-besaran ini telah ditentukan secara internasional dan membentuk dasar bagi sistem satuan fisika yang umum digunakan. Besaran pokok ini merupakan fondasi dari semua pengukuran fisika, dan besaran lainnya dapat diuraikan atau diungkapkan sebagai kombinasi dari besaran pokok ini melalui hukum dan rumus-rumus fisika yang relevan.

Berikut ini adalah tabel besaran pokok:

Besaran Turunan dan Satuannya

Besaran turunan adalah besaran fisika yang didefinisikan atau diukur berdasarkan besaran-besaran pokok atau besaran lainnya melalui hubungan matematis atau rumus tertentu. 

Besaran turunan tidak termasuk dalam kategori besaran pokok, karena mereka bergantung pada besaran-besaran pokok untuk definisi dan pengukuran.

Contoh besaran turunan meliputi kecepatan, percepatan, energi, daya, dan sebagainya. Kecepatan, misalnya, adalah besaran turunan yang dihitung dengan membagi perubahan dalam besaran jarak (panjang) oleh perubahan dalam besaran waktu. Oleh karena itu, kecepatan adalah turunan dari besaran panjang (meter) dan waktu (detik).

Sebagai contoh, kita bisa membahas satuan turunan untuk mengukur luas. Untuk menghitung luas, kita mengalikan panjang dan lebar dari suatu bangun. Sekarang, panjang dan lebar diukur dalam satuan pokok meter (m). Oleh karena itu, satuan turunan untuk luas adalah:

Luas = panjang x lebar = $m$ x $m$ = $m^2$

Besaran Dimensi

Dimensi suatu besaran mencerminkan bagaimana besaran tersebut tergantung pada besaran-besaran pokok. Dalam sistem Satuan Internasional (SI), terdapat tujuh besaran pokok yang memiliki dimensi, sementara dua besaran pokok lainnya bersifat tanpa dimensi. Penulisan dimensi besaran dilakukan dengan menggunakan lambang khusus yang diletakkan dalam tanda kurung persegi.

Untuk menentukan dimensi dari besaran lain, kita dapat menggunakannya seperti dalam perhitungan biasa. Perkalian dalam dimensi biasanya dinyatakan dengan pangkat positif, sedangkan pembagian dengan pangkat negatif.

Agar lebih jelas, perhatikan hitungan dimensi dari beberapa besaran berikut:

Luas (L) = panjang × lebar = [L] × [L] = [L]²

Volume (V) = panjang × lebar × tinggi = [L] × [L] × [L] = [L]³

Contoh Soal Besaran dan Satuan

Berikut ini beberapa contoh soal besaran dan satuan dalam pengukuran, yaitu :

Soal 1

Seorang pengemudi mobil berjalan sejauh 240 kilometer dalam waktu 4 jam. Berapakah kecepatan rata-rata mobil dalam satuan meter per detik?

Jawaban:

Untuk menentukan kecepatan rata-rata dalam satuan meter per detik, kita perlu mengkonversi kilometer ke meter dan jam ke detik.

Jarak = 240 kilometer = 240.000 meter (karena 1 kilometer = 1.000 meter)

Waktu = 4 jam = 4 x 3.600 detik (karena 1 jam = 3.600 detik)

V = 240000 x 4 x 3600 = 16,67 $m/s$

Jadi, kecepatan rata-rata mobil adalah sekitar 16.67 meter per detik.

Soal 2

Seorang petani memiliki lahan persegi panjang dengan panjang 30 meter dan lebar 20 meter. Berapakah luas lahan tersebut dalam satuan meter persegi?

Jawaban:

Luas (L) dari lahan persegi panjang dihitung dengan mengalikan panjang dengan lebar.

L = Panjang x Lebar

L = 30 meter x 20 meter = 600 meter persegi

Jadi, luas lahan tersebut adalah 600 meter persegi.

Soal 3

Seorang penerbang mengoperasikan pesawat terbang dengan kecepatan 800 kilometer per jam. Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak 1.600 kilometer?

Jawaban:

Untuk menghitung waktu yang dibutuhkan oleh pesawat untuk menempuh jarak 1.600 kilometer, kita dapat menggunakan rumus berikut:

Waktu (t) = jarak/kecepatan

t = 1600/800=2 jam

Jadi, waktu yang dibutuhkan oleh pesawat untuk menempuh jarak 1.600 kilometer adalah 2 jam.

___________________________

Baca juga: Rumus Usaha dan Energi yang Perlu Kamu Tahu

Semoga contoh-contoh soal dan jawabannya di atas membantu Anda memahami penggunaan besaran dan satuan dalam pengukuran dalam konteks yang berbeda. Besaran dan satuan sangat penting dalam fisika dan ilmu pengetahuan alam secara umum untuk mengukur, menghitung, dan memahami berbagai fenomena fisika.

Yuk, belajar Fisika lebih lanjut di Pijar Belajar! Kamu bisa belajar lebih banyak mengenai Besaran, Satuan, dan Dimensi beserta penerapannya di berbagai rumus, lho! Eits, gak hanya itu, kamu juga bisa belajar mata pelajaran lain seperti Biologi, Kimia, Matematika, dan Bahasa Indonesia! Lengkap banget, ‘kan?

Yuk, unduh Pijar Belajar sekarang juga!