Apakah kamu tahu tentang 7 besaran pokok? Besaran pokok merupakan hal yang sangat penting dalam ilmu fisika. Namun, tidak hanya dalam fisika, 7 besaran pokok juga memiliki peran yang besar dalam bidang ilmu lain, seperti kimia, biologi, dan teknik.
Dalam artikel ini, kita akan membahas secara lengkap apa itu 7 besaran pokok, macam-macamnya, dan juga penjelasan mendetail lengkap mengenai ketujuh besaran tersebut dan satuan internasional yang digunakan untuk mengukurnya. Simak dengan seksama untuk memperluas pengetahuanmu di bidang fisika!
Daftar ISI
Definisi Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran fisika yang digunakan sebagai dasar pengukuran dalam sistem satuan internasional (SI). Terdapat tujuh jenis besaran yang diterima secara internasional, yaitu panjang, massa, waktu, arus listrik, suhu, jumlah zat, dan intensitas cahaya.
Pengukuran suatu besaran dilakukan dengan membandingkan besaran tersebut dengan besaran pokok yang sesuai dan menggunakan satuan yang telah ditetapkan secara internasional.
Besaran ini dan satuan internasionalnya digunakan di seluruh dunia untuk memudahkan komunikasi dan kegiatan ilmiah, teknologi, serta industri.
Macam-Macam Besaran Pokok dan Penjelasan Lengkapnya
Ketujuh besaran pokok yang akan disebutkan di bawah ini memiliki peran penting dalam ilmu fisika dan banyak aplikasi praktis di berbagai bidang, seperti teknologi, kedokteran, dan industri.
Dalam mengaplikasikan konsep-konsep fisika, pemahaman yang baik tentang materi ini akan membantu kita dalam melakukan perhitungan dan mengambil keputusan yang tepat. Mari simak selengkapnya untuk masing-masingnya.
1. Panjang, l (Length)
Panjang atau length adalah suatu besaran yang mengukur jarak antara dua titik dalam ruang tiga dimensi. Besaran ini sangatlah penting dalam kehidupan sehari-hari karena seringkali kita perlu mengukur panjang suatu benda atau jarak antara dua titik tertentu.
Selain itu, dalam ilmu fisika, panjang juga dikenal sebagai jarak tempuh atau displacement, yang merupakan perubahan posisi suatu benda dari posisi awalnya ke posisi akhirnya.
a. Satuan Besaran Panjang
Panjang memiliki satuan dasar meter (m). Satuan ini diambil dari panjang satu meteran standar internasional yang dijaga di Paris, Prancis. Tidak hanya itu, panjang juga dapat diukur dengan menggunakan satuan lain, seperti sentimeter (cm), milimeter (mm), kilometer (km), dan sebagainya.
b. Pengukuran
Alat dan metode pengukuran panjang bervariasi tergantung pada akurasi dan presisi yang dibutuhkan. Beberapa alat yang sering digunakan antara lain penggaris, mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup, dan laser meter.
Pengukuran panjang dapat dilakukan dengan metode langsung, seperti mengukur dengan alat pengukur panjang, atau dengan metode tidak langsung, seperti menggunakan prinsip trigonometri.
c. Aplikasi Besaran Panjang dalam Kehidupan
Selain memiliki satuan dan pengukuran yang berbeda, panjang juga memiliki berbagai macam aplikasi dalam berbagai bidang. Dalam bidang teknologi, panjang seringkali digunakan untuk mengukur ukuran dan dimensi benda-benda, seperti bangunan, jembatan, dan lain sebagainya.
Dalam bidang fisika, panjang seringkali digunakan untuk mengukur jarak antara dua benda, kecepatan, dan percepatan. Bahkan dalam ilmu biologi, panjang digunakan untuk mengukur ukuran organisme, sel, atau benda biologis lainnya.
2. Waktu, t (Time)
Besaran waktu (Time) adalah besaran yang digunakan untuk mengukur perubahan pada suatu kejadian atau peristiwa.
a. Satuan Besaran Waktu
Satuan internasional yang digunakan untuk mengukur waktu adalah detik (s). Selain detik, terdapat juga satuan lain, seperti menit (min), jam (h), dan hari (d).
b. Pengukuran
Dalam praktiknya, pengukuran waktu dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai alat dan teknologi, seperti jam tangan, stopwatch, atau bahkan satelit. Semakin canggih teknologi, semakin akurat juga pengukuran waktu yang dapat dilakukan.
c. Aplikasi Besaran Waktu dalam Kehidupan
Dalam kehidupan sehari-hari, waktu sangatlah penting dan biasa digunakan dalam berbagai macam aktivitas, seperti bekerja, belajar, beribadah, dan sebagainya. Waktu juga sangat penting dalam ilmu fisika, matematika, dan ilmu pengetahuan lainnya.
Selain itu, waktu memegang peranan penting dalam studi astronomi. Astronomi menggunakan waktu untuk mengukur posisi benda langit dalam sistem tata surya dan alam semesta secara umum.
Dalam fisika, waktu juga memiliki hubungan erat dengan ruang dan dapat membentuk konsep ruang-waktu.
Konsep ini digunakan dalam teori relativitas Einstein yang menyatakan bahwa waktu tidak dapat dipandang sebagai konsep yang terpisah dari ruang. Oleh karena itu, waktu dianggap sebagai dimensi keempat dalam konsep ruang-waktu.
3. Massa, m (Mass)
Besaran Massa (Mass) adalah besaran yang digunakan untuk mengukur banyaknya materi yang terkandung dalam sebuah benda.
Massa tidak sama dengan berat, meskipun kedua istilah ini seringkali digunakan secara bergantian. Berat adalah gaya yang ditimbulkan oleh gravitasi pada sebuah benda, sehingga berat dapat berubah tergantung pada percepatan gravitasi di tempat tersebut.
Sedangkan massa tetap sama, tidak bergantung pada percepatan gravitasi. Satuan berat dalam sistem SI adalah newton (N), yang setara dengan kg.m/s^2.
Massa juga memiliki sifat kekekalan, yang dikenal sebagai Hukum Kekekalan Massa.
Hukum ini menyatakan bahwa dalam suatu sistem tertutup, massa yang masuk sama dengan massa yang keluar, sehingga massa dalam sistem tersebut tetap konstan. Hukum kekekalan massa merupakan dasar dari konsep konservasi massa dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, seperti fisika, kimia, dan biologi.
a. Satuan Besaran Massa
Satuan internasional yang digunakan untuk mengukur massa adalah kilogram (kg). Selain kilogram, terdapat juga satuan lain, seperti gram (g) dan ton (t).
b. Pengukuran Besaran Massa
Massa suatu benda dapat diukur menggunakan timbangan. Massa merupakan besaran skalar, yang artinya tidak memiliki arah atau orientasi tertentu.
Satuan ini dapat diukur dengan menggunakan berbagai metode, seperti metode pembanding, metode pengaruh momen inersia, dan metode efek Doppler. Selain itu, massa juga dapat dihitung dengan menggunakan rumus-rumus yang terkait dengan besaran fisika lainnya, seperti kecepatan dan energi.
c. Aplikasi Besaran Massa dalam Kehidupan
Dalam kehidupan sehari-hari, massa digunakan untuk berbagai macam keperluan, seperti untuk mengukur berat badan, menghitung dosis obat, mengatur kadar nutrisi dalam makanan, dan masih banyak lagi.
Pengukuran massa juga penting dalam bidang teknologi, seperti pembuatan mesin, konstruksi bangunan, dan produksi bahan kimia.
4. Kuat Arus Listrik, I (Electric Current)
Besaran kuat arus listrik, atau yang sering disebut sebagai Electric Current dalam ilmu fisika, adalah salah satu besaran yang sangat penting dalam dunia listrik dan elektronika. Besaran ini didefinisikan sebagai banyaknya muatan listrik yang melewati suatu titik dalam suatu waktu tertentu.
a. Satuan Besaran Kuat Arus Listrik
Satuan internasional yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik adalah ampere (A).
Definisinya kuat arus listrik yang melewati dua penghantar sejajar yang panjangnya tak terhingga, memiliki luas penampang melintang yang sangat kecil, dan diletakkan pada jarak 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa udara. Sehingga menghasilkan gaya antar penghantar sebesar 2 × 10^-7 newton per meter panjang.
b. Pengukuran
Kuat arus listrik dapat diukur menggunakan alat yang disebut ammeter. Ammeter dapat dihubungkan secara seri dengan rangkaian listrik yang ingin diukur kuat arusnya.
Alat ini bekerja dengan cara memanfaatkan hukum Ohm, yang menyatakan bahwa kuat arus listrik dalam suatu rangkaian sebanding dengan beda potensial listrik pada rangkaian tersebut dan resistansi rangkaian tersebut.
Kuat arus listrik juga memiliki arah yang ditentukan oleh arah gerakan muatan listrik positif, yang secara konvensi dianggap bergerak dari potensial yang lebih tinggi ke potensial yang lebih rendah. Namun, muatan listrik negatif sebenarnya yang bergerak dalam arah yang berlawanan dengan arah konvensional ini.
c. Aplikasi Besaran Kuat Arus Listrik dalam Kehidupan
Kuat arus listrik memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, seperti dalam pembangkitan listrik, elektronika, telekomunikasi, dan lain sebagainya. Oleh karena itu, pemahaman yang baik tentang besaran ini sangat penting bagi siapa saja yang ingin mempelajari atau bekerja dalam bidang terkait.
5. Suhu, T (Temperature)
Suhu adalah besaran pokok yang digunakan untuk mengukur keadaan panas atau dingin suatu benda.
Suhu dipengaruhi oleh energi kinetik partikel-partikel yang ada dalam benda. Semakin besar energi kinetik partikel-partikel tersebut, semakin tinggi suhu benda tersebut. Sebaliknya, semakin kecil energi kinetik partikel-partikel tersebut, semakin rendah suhu benda tersebut.
a. Satuan Besaran Suhu
Satuan internasional untuk mengukur suhu adalah Kelvin (K). Selain Kelvin, terdapat juga satuan lain, seperti Celsius (C) dan Fahrenheit (F).
b. Pengukuran
Untuk mengukur suhu, digunakan alat yang disebut termometer. Termometer dapat berupa termometer raksa, termometer digital, atau termometer inframerah, tergantung dari keperluannya.
Termometer raksa menggunakan cairan raksa yang dilengkapi dengan skala, sedangkan termometer digital menggunakan sensor yang dapat membaca suhu dan menampilkannya secara digital.
c. Aplikasi Besaran Suhu dalam Kehidupan
Suhu juga berperan penting dalam berbagai proses industri, seperti pengolahan makanan, produksi bahan kimia, dan pembuatan elektronik. Suhu yang tepat dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas produksi, serta dapat meminimalkan risiko kecelakaan kerja.
6. Kuantitas Zat (Amount of Substance)
Besaran Kuantitas Zat (Amount of Substance) adalah besaran pokok yang digunakan untuk mengukur banyaknya suatu zat atau bahan kimia yang terkandung dalam suatu sistem.
Besaran ini digunakan secara luas dalam kimia untuk mengukur banyaknya bahan kimia dalam suatu reaksi atau campuran.
a. Satuan Besaran Kuantitas Zat
Satuan internasional yang digunakan untuk mengukur kuantitas zat adalah mol (mol), yang didefinisikan sebagai jumlah partikel (seperti atom, molekul, atau ion) yang sama dengan jumlah atom dalam 12 gram karbon-12.
Dalam kimia, satu mol suatu bahan kimia mengandung Avogadro’s number (6,022 x 10^23) partikel dari bahan kimia tersebut. Oleh karena itu, jika kita mengetahui massa suatu bahan kimia dan massa molarnya, kita dapat menghitung jumlah mol yang terkandung dalam sampel tersebut.
Satu mol gas ideal, pada kondisi tertentu, akan menempati volume yang sama dengan 22,4 liter. Konsep ini disebut volume molar dan digunakan dalam banyak aplikasi di dalam kimia, terutama dalam perhitungan reaksi gas.
b. Pengukuran
Contoh penggunaan besaran kuantitas zat adalah ketika kita ingin mengukur jumlah atom atau molekul dalam suatu senyawa kimia, seperti dalam reaksi kimia. Dalam pengukuran ini, kita menggunakan konsep stoikiometri untuk menghitung jumlah mol dari senyawa kimia yang terlibat dalam reaksi.
c. Aplikasi Besaran Kuantitas Zat dalam Kehidupan
Dalam kehidupan sehari-hari, besaran kuantitas zat juga digunakan dalam mengukur banyaknya zat aktif dalam obat atau suplemen makanan. Jumlah yang tepat dari zat aktif yang terkandung dalam suatu produk dapat membantu memastikan efektivitas dan keamanan penggunaan produk tersebut.
Dalam industri, besaran kuantitas zat digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti dalam produksi bahan kimia dan farmasi. Mengukur jumlah bahan kimia yang tepat sangat penting untuk memastikan kualitas dan konsistensi produk yang dihasilkan.
7. Intensitas Cahaya (Luminous Intensity)
Intensitas cahaya adalah salah satu dari 7 besaran pokok yang digunakan dalam sistem pengukuran internasional (SI). Besaran ini mengukur jumlah cahaya yang dihasilkan oleh sebuah sumber cahaya dalam satu arah tertentu.
a. Satuan Besaran Intensitas Cahaya
Satuan internasional yang digunakan untuk mengukur intensitas cahaya adalah kandela atau candela (cd).
Kandela didefinisikan sebagai intensitas radiasi monokromatik dalam arah tertentu dari sumber cahaya yang menghasilkan radiasi tersebut dengan frekuensi 540 × 1012 hertz. Selain itu, kandela juga memiliki intensitas energi radiasi dalam arah tersebut, sebesar 1/683 watt per steradian.
b. Pengukuran
Intensitas cahaya dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut fotometer atau lux meter. Fotometer adalah alat yang mengukur jumlah cahaya yang diterima oleh sebuah objek atau permukaan dalam satuan lux. Sedangkan lux meter adalah jenis fotometer yang memiliki satuan ukurannya langsung dalam lux.
c. Aplikasi Besaran Intensitas Cahaya dalam Kehidupan
Intensitas cahaya sangat penting dalam berbagai bidang, seperti fotografi, optik, dan ilmu pencahayaan. Misalnya, dalam fotografi, intensitas cahaya yang tepat sangat penting untuk menghasilkan gambar yang jelas dan tajam.
Di bidang ilmu pencahayaan, intensitas cahaya sangat penting dalam merancang pencahayaan yang optimal untuk suatu ruangan atau area.
Sudah Paham Mengenai Macam-macam Besaran Pokok?
Itulah penjelasan mengenai 7 besaran pokok beserta jenis-jenis dan penjelasannya. Meskipun terdengar rumit, namun memahami materi ini sangatlah penting, terutama jika kamu berkecimpung dalam dunia sains dan teknologi.
Dengan memahami besaran pokok ini, kamu bisa mengaplikasikan ilmu pengetahuan dengan lebih baik dan efektif. Semoga artikel ini bermanfaat dan membantu kamu dalam memahami dunia sains dan teknologi. Selamat dan semangat belajar fisika!
