Materi Besaran Dan Satuan – Fisika Dasar
Kita tiruana tentu sudah tahu bahwa kendaraan beroda empat Formula 1 bergerak jauh lebih cepat daripada kuda. Tetapi berapa kali lebih cepatkah? Kita tidak sanggup menjawaban sebelum mendapat warta kecepatan kendaraan beroda empat Formula 1 dan kecepatan lari kuda. Jika diinformasikan bahwa kecepatan kendaraan beroda empat F1 ialah 250 km/jam dan kecepatan lari kuda ialah 50 km/jam kita eksklusif sanggup menjawaban bahwa kendaraan beroda empat Formula 1 bergerak lima kali lebih cepat daripada kuda.
Ilustrasi: Mobil Formula 1
Pada Asian Games ke-16 di Guanzhou, lifter China Li Ping memecahkan dua rujung dunia angkat besi putri 53 kg, yaitu rujung snatch dan rujung total angkatan. Ia memecahkah rujung snatch lifter Korea Utara, Ri Song Hui, yang dibentuk tahun 2002. Ia juga memecahkan rujung angkatan total yang dibentuk lifter China lainnya Qiu Hongxia, yang diciptakan tahun 2006. Bagaimana kita sanggup tahu bahwa Li Ping sudah membuat rujung dunia baru? Jawabannya ialah alasannya ialah beban yang berhasil diangkat para atlit tersebut dicatat nilainya. Rujung dunia snatch yang dibentuk Ri Song Hui ialah 102 kg. Ketika Li Ping berhasil mengangkat snatch 103 kg maka kita eksklusif menyampaikan bahwa Li Ping membuat rujung dunia gres untuk snatch. Rujung dunia angkatan total yang dibentuk Qiu Hongxia ialah 226 kg. Dan ketika Li Ping berhasil melaksanakan angkatan total 230 kg maka kita eksklusif setuju bahwa Li Ping sudah membuat rujung dunia baru.
Travis Pastrana membuat rujung dunia gres lompat jauh dengan kendaraan beroda empat rely memakai kendaraan beroda empat Subaru. Ia memecahkan rujung sebelumnya yang dibentuk tahun 2006. Bagaimana kita sanggup simpulkan bahwa Pastrana sudah membuat rujung dunia baru? Jawabannya alasannya ialah jarak lompatan sebelumnya dan jarak lompatan Pastrana diukur. Jauh rujung lompatan sebelumnya ialah 171 kaki dan jauh lompatan Pastrana ialah 274 kaki.
Para peneliti di Helsinki University of Technology, Finlandia membuat rujung dunia gres untuk pencapaian suhu terendah. Bagaimana kita sanggup tahu bahwa mereka berhasil membuat rujung dunia baru? Jawabanya alasannya ialah nilai suhu pada rujung sebelumnya dicatat. Berkat pengukuran nilai suhu yang mereka capai, peneliti dari Finlandia mengetahui bahwa mereka sudah membuat rujung baru. Rujung sebelumnya untuk pencapaian suhu terendah ialah 0,00000000028 K (280 piko Kelvin (pK)) yang dicapai tahun 1993. Dari hasil percobaan tanpa kenal mengalah selama 9 tahun, para peneliti dari Finlandia berhasil mendingikan logam rhodium hingga suhu 0,0000000001 (100 pK). Percobaan dilakukan melalui tiga tahap pendinginan. Tahap pertama mendinginkan hingga 3 mili kelvin, tahap kedua mendinginkan hingga 50 mikro kelvin, dan tahap ketiga medinginkan hingga piko kelvin hingga tercapai rujung dunia tersebut.
Kecepatan Formula 1 atau kuda, massa yang diangkat lifter, jauh lompatan kendaraan beroda empat Pastrana, dan suhu yang dicapai peneliti Finlandia ialah pola bemasukan Fisika. Bemasukan-bemasukan tersebut gres mempunyai makna jikalau nilainya didiberikan. melaluiataubersamaini adanya nilai maka tiruana orang akan mempunyai kesimpulan yang sama. Sebagai contoh, dengan adanya nilai kecepatan kendaraan beroda empat Formula 1 sebesar 250 km/jam dan kecepatan kuda 50 km/jam maka tiruana orang di dunia mempunyai kesimpulan yang sama bahwa kendaraan beroda empat Formula 1 bergerak lima kali lebih cepat dari kuda. Jika spesialuntuk disebutkan bahwa kendaraan beroda empat Formula 1 lebih cepat dari kuda maka orang yang tidak sama akan memili kesimpulan yang tidak sama. Apakah dua kali lebih cepat, tiga kali lebih cepat, sepuluh kali lebih cepat, atau lainnya.
1. Bemasukan Fisika
Dari klarifikasi di atas kita jadi tahu bahwa bemasukan fisika sangat penting. Bemasukan fisika ialah sifat benda atau tanda-tanda alam yang sanggup diukur. Panjang, massa, usang waktu pertandingan bola, suhu udara, kekerasan benda, kecepatan mobil, terang cahaya, energi yang tersimpan dalam bensin, arus listrik yang mengalir dalam kabel, tegangan listrik PLN, daya listrik lampu ruangan, dan massa jenis air ialah pola sifat-sifat benda yang sanggup dikur. Maka tiruananya ialah bemasukan fisika.
Jika didaftar, jumlah bemasukan fisika yang ada dikala ini sangat banyak. Namun, dari bemasukan yang banyak tersebut, ternyata satu bemasukan sanggup diperoleh dari bemasukan-bemasukan fisika yang lainya. misalnya, bemasukan massa jenis sanggup diperoleh dari bemasukan massa dan volum. Massa jenis ialah hasil bagi massa dengan volum. Bemasukan gaya sanggup diperoleh dari bemasukan massa dan percepatan, di mana gaya ialah hasil perkalian massa dan percepatan. Bemasukan volum sanggup diperoleh dari pengukuran tiga bemasukan panjang (panjang, lebar, dan tinggi).
Karena adanya hubungan antar bemasukan-bemasukan tersebut, tentulah ada sekelompok bemasukan fisika saja yang lebih fundamental dan tiruana bemasukan fisika lainnya (yang sangat banyak tersebut) sanggup diturunkan dari bemasukan dalam kelompok tersebut. Kelompok bemasukan yang fundamental inilah yang harus ditentukan. Kelompok bemasukan ini selanjutknya dinamakan bemasukan pokok. Berdasarkan sejumlah pertemuan para andal fisika seluruh dunia, kesudahannya diputuskan tujuh bemasukan pokok dalam fisika. Tujuh bemasukan tersebut tampak dalam Tabel diberikut.
Tabel - Tujuh bemasukan pokok dalam fisika
Mengapa bemasukan pokok spesialuntuk tujuh? Mengapa yang ada di Tabel diatas yang diputuskan sebagai bemasukan pokok? Penetapan ini didasarkan atas diskusi dan perdebatan yang usang antar andal fisika populer di seluruh dunia. Beberapa alasan pemilihan tersebut di antaranya :
a) Tujuh bemasukan tersebut ialah jumlah paling sedikit yang masih memungkinkan bemasukan-bemasukan lain sanggup diturunkan. Jika kurang dari tujuh maka ada bemasukan lain yang tidak sanggup diperoleh dari bemasukan pokok.
b) Tujuh bemasukan yang ada dalam Tabel diatas sanggup diukur dengan ketelitian sangat tinggi. Karena bemasukan pokok akan menurunkan bemasukan lain maka bemasukan-bemasukan tersebut harus sanggup ditentukan dengan sangat teliti.
c) Bemasukan massa, pajang, dan waktu sudah mempunyai sejarah penerapan yang sangat usang dalam mekanika. Maka dalam penentuan bemasukan pokok, ketiga bemasukan tersebut dimasukkan.
Semua bemasukan fisika selain tujuh bemasukan pokok dalam Tabel diatas dinamakan bemasukan turunan. Semua bemasukan turunan ialah kombinasi dari bemasukan-bemasukan pokok. Karena jumlah bemasukan fisika sangat banyak maka boleh dikatakan bahwa hampir tiruana bemasukan fisika ialah bemasukan turunan. Bemasukan pokok spesialuntuklah himpunan yang sangat kecil daripada himpunan besar bemasukan fisika menyerupai diilustrasikan pada Gambar diberikut.
Gambar 1 - Ilustrasi cakupan bemasukan pokok dan sebmasukan turunan. Hampir tiruana bemasukan fisika ialah bemasukan turunan alasannya ialah bemasukan pokok spesialuntuk ada tujuh.
Beberapa pola bemasukan turunan yang sudah sering kita dengar atau kita gunakan ialah luas (kombinasi dua buah bemasukan pokok panjang), massa jenis (kombinasi bemasukan pokok massa dan bemasukan turunan volum) sedangkan bemasukan turunan volum ialah kombinasi tiga bemasukan pokok panjang, dan kecepatan ialah kombinasi bemasukan pokok panjang dan bemasukan pokok waktu.
2. Pengukuran dan Satuan
Bagaimana para peneliti Finlandia mengatahui bahwa mereka sudah mencapai suhu 100 pK? Bagaimana wasit mengetahui bahwa Li Ping sudah mengangkat barbell 230 kg? Bagaimana juri mengetahui bahwa Pastrana sudah melopmat dengan kendaraan beroda empat sepanjang 274 kaki? Pastilah, tiruananya diketahui setelah dilakukan pengukuran.
Jadi, nilai bemasukan-bemasukan fisika spesialuntuk sanggup diketahui setelah dilakukan pengukuran. Lalu, apakah pengukuran itu? Apa yang kalian lakukan ketika melaksanakan pengukuran? Tentu kalian mengambil alat ukur yang sesuai. Kemudian kalian membandingkan nilai yang tertera pada alat ukur dengan bemasukan fisik benda. INI yang dinamakan pengukuran.
Ketika angka nol pada penggaris diberimpit dengan ujung kiri buku dan angka 5,5 inchi diberimpit dengan ujung kanan buku maka kita simpulkan lebar buku ialah 5,5 inci. Ketika beras ditempatkan di atas neraca dan neraca menunjukkan pembacaan 1,5 kg maka kita simpulkan bahwa massa beras ialah 1,5 kg, Ketika jarum speedometer kendaraan beroda empat menunjukkan angka 145 km/jam maka kita simpulkan bahwa laju kendaraan beroda empat dikala itu ialah 145 km/jam. Guru meminta tiga siswa mengukur panjang meja. Siswa pertama melaporkan 1,5. Siswa kedua melaporkan 150. Siswa ketiga melaporkan 1.500.
Siapakah yang benar? Belum tahu, alasannya ialah dalam laporan tiga siswa ada warta yang hilang, yaitu satuan yang digunakan. Kalau siswa pertama melaporkan 1,5 m, siswa kedua melaporkan 150 cm, dan siswa ketiga melaporkan 1.500 mm maka hasil pengukuran mereka bertiga persis sama. Dan orang lain yang tidak ikut mengukur akan memdiberi kesimpulan yang sama tentang panjang meja.
Tampak bahwa satuan sangat penting dalam fisika. Hasil pengukuran tanpa satuan spesialuntuk membingungkan orang. Hasil pengukuran yang disertai satuan akan ditafsirkan sama oleh siapa pun dan di mana pun. Jika kalian melaksanakan pengukuran bemasukan fisika, kalian wajib menyertakan satuan yang sesuai.
Ketika kaidah ilmiah belum dibangun, masyarakat bergotong-royong sudah melaksanakan pengukuran. Namun satuan pengukuran yang mereka gunakan umumnya tidak baku. Mereka memakai satuan jengkal, hasta, depa, yang sanggup tidak sama antara satu orang dengan orang lainnya. Panjang benda yang kalian ukur dengan jengkal tentu mempersembahkan nilai yang tidak sama jikalau diukur dengan jengkal guru. Untuk meja yang sama, mungkin kalian mendapat 10 jengkal, sedangkan guru spesialuntuk mendapat 8 jengkal. Hasil pengukuran dengan bemasukan tidak baku tidak sanggup dipakai untuk komunikasi antar peneliti, tidak sanggup dipakai dalam penelitian ilmiah, dan tidak sanggup dipakai dalam pembangunan industri.
Nilai pengukuran akan berkhasiat jikalau dilakukan dalam satuan baku. Satuan baku adalah satuan yang diterima secara umum dan terdefinisi dengan niscaya nilainya. misal satuan baku untuk pengukuran panjang ialah meter, sentimeter, millimeter, kilometer, kaki, inci, mil, dan sebagainya. Semua orang di dunia mempunyai penafsiran yang sama tentang panjang satu meter, satu millimeter, satu inci, satu kaki, dan sebagainya. Apabila dilaporkan panjang benda ialah 1,4 meter maka tiruana orang akan mempunyai kesimpulan yang sama.
Gambar 2 - Jengkal ialah alat ukur yang tidak baku. Orang tidak sama mempunyai panjang jengkal tidak sama sehingga hasil pengukuran yang dilaporkan tidak sama.
3. Satuan Sistem Internasional
Tampak dari Gambar 3, bahwa satuan panjang yang baku juga bermacam-macam. Ukuran ketinggian jelajah peawat biasanya memakai satuan kaki. Ukuran layar TV atau komputer biasanya memakai satuan inci. Ketinggian bangunan ada yang memakai satuan meter ada yang memakai satuan kaki. Satuan kaki, inci, dan meter ialah satuan panjang yang baku alasannya ialah berapa panjangnya sudah terdefinisi dengan jelas.
Gambar 3 - Pesawat Garuda ini sedang terbang pada ketinggian 35.000 kaki diukur dari permukaan laut. Berapa meterkah ketinggian pesawat Garuda? Layar TV LCD mempunyai ukuran 42 inci. Berapa meterkah ukuran layar tersebut? Burj Dubai ini ialah salah satu banguan tertinggi di dunia dikala ini dengan ketinggian 555,3 meter.
Namun tidak tiruana orang dekat dengan majemuk satuan baku tersebut. Kita di Indonesia lebih simpel memakai satuan meter daripada kaki dan inci. Negara lain mungkin lebih sering memakai satuan kaki atau inci. Untuk menyeragamkan penerapan satuan di seluruh dunia, pada Konferensi Umum Berat dan Pengukuran ke-14 tahun 1971 diputuskan satuan internasional untuk tujuh bemasukan pokok. Satuan tersebut selanjutnya dinamakan satuan SI (Le Systeme Internationale). Satuan SI untuk tujuh bemasukan pokok tampak pada Tabel Tujuh bemasukan pokok dalam fisika diatas.
Cabang fisika yang paling awal berkembang ialah mekanika. Di dalam mekanika, bemasukan fisika yang dipakai hanayalah panjang, massa, dan waktu. Satuan SI untuk ketiga bemasukan terebut ialah meter, kilogram, dan sekon. Kelompok tiga satuan ini didiberi nama khusus yaiu satuan MKS (M = meter, K = kilogram, dan S = second).
Satuan lain yang digunanakan untuk tiga bemasukan dalam mekanika ialah centimeter untuk panjang, gram untuk massa, dan second untuk waktu. Ketiga satuan tersebut juga didiberi naka khusus yaitu satuan CGS (C = centimeter, G = gram, dan S = second). Kaitan antara satuan MKS dan CGS sangat gampang, yaitu 1 meter = 100 centimeter dan 1 kilogram = 1 000 gram.
4. Penetapan Nilai Satuan SI untuk Bemasukan Pokok
Sesudah para andal tetapkan satuan SI untuk bemasukan-bemasukan pokok, yang harus dilakukan selanjutnya ialah memilih nilai untuk tiap satuan tersebut. Berapa nilai satu kilogram tersebut? Berapa panjangkah satu meter? Berapa lamakah satu sekon? Penetapan ini pun ditentukan dalam Konferensi Umum Berat dan Ukuran para andal seluruh dunia. Khusus untuk satuan massa, panjang, dan waktu, nilai satuan yang sudah diputuskan hingga dikala ini sanggup Anda lihat pada tautan beikut.
Demikianlah bahan Fisika tentang Bemasukan dan Satuan ini saya sampaikan, agar bermanfaa.
Belum ada Komentar untuk "Materi Besaran Dan Satuan – Fisika Dasar"
Posting Komentar