Apakah Anda pernah bertanya-tanya bagaimana kita dapat mengukur dan membandingkan berbagai kuantitas fisik seperti panjang, massa, waktu, dan lainnya? Jawabannya adalah melalui penggunaan satuan baku.
Jenis satuan ini menjadi dasar pengukuran yang akurat dan konsisten di seluruh dunia. Apabila Anda penasaran dengan konsepnya, maka Anda bisa mendalami materinya melalui artikel ini.
Daftar ISI
Apa Itu Satuan Baku?
Singkatnya, satuan baku adalah jenis bentuk satuan yang berguna sebagai acuan dalam pengukuran suatu kuantitas fisik. Satuan-satuan yang termasuk di dalamnya akan ditetapkan berdasarkan pada standar internasional yang teradopsi secara luas.
Sehingga, tujuan penggunaannya adalah untuk memastikan keseragaman dan kompatibilitas dalam berbagai aplikasi ilmiah, teknis, dan komersial di seluruh dunia.
Apa Saja Syarat-Syarat Satuan Baku?
Untuk bisa termasuk sebagai satuan baku, maka satuan-satuan harus memenuhi tiga syarat utama. Apa sajakah itu? Berikut ini penjelasannya:
1. Tetap atau Tidak Berubah
Pertama, jenis satuan ini harus tetap dan tidak berubah seiring waktu. Artinya, satuan tersebut tidak boleh tergantung pada faktor-faktor eksternal yang dapat berubah, seperti suhu atau tekanan. Contohnya seperti meter untuk panjang dan detik untuk waktu.
2. Mudah Ditiru
Lalu, syarat kedua yaitu harus mudah ditiru dan dapat diakses oleh semua orang. Artinya, adalah hal yang memungkinkan bagi semua orang untuk mereproduksi dan menggunakan satuan tersebut dengan mudah. Dalam prakteknya, satuan ini harus mengacu pada fenomena alam yang dapat teramati atau terulang.
3. Berlaku Secara Luas (Internasional)
Selain itu, satuan baku juga harus terakui dan berguna secara luas di seluruh dunia. Maka dari itu, untuk mencapai kualifikasi ini, Organisasi Internasional untuk Standarisasi (ISO) berperan penting dalam menetapkan dan mempromosikan penggunaan satuan ini secara internasional.
Jenis-Jenis Satuan Baku
Secara umum, satuan baku terbagi menjadi dua kategori, yaitu sebagai berikut:
1. Sistem MKS (Meter-Kilogram-Second)
Pertama, terdapat sistem MKS yang paling umum orang gunakan. Dalam sistem ini, meter berguna untuk mengukur panjang, kilogram untuk mengukur massa, dan detik untuk mengukur waktu.
2. Sistem CGS (Centimeter-Gram-Second)
Kedua yaitu sistem CGS yang merupakan varian dari sistem MKS. Di mana satuan dasar yang digunakan adalah centimeter untuk panjang, gram untuk massa, dan detik untuk waktu. Sistem CGS sering terpakai dalam fisika teoritis dan eksperimental.
Meskipun sistem CGS kurang umum terpakai dalam aplikasi praktis, namun mereka masih relevan dalam beberapa domain ilmiah tertentu.
Jenis-Jenis Satuan Baku Berdasarkan Kompleksitasnya
Selain dua jenis di atas, satuan baku juga dapat terbagi ke dalam dua jenis lainnya yang mengacu pada kompleksitas dari satuan tersebut. Berikut adalah dua jenisnya:
1. Satuan Pokok
Satuan pokok merupakan satuan yang tidak dapat teruraikan kembali menjadi satuan-satuan dasar yang lebih sederhana. Dalam Sistem Internasional (SI), ada tujuh satuan pokok, yaitu mencakup:
- Panjang (meter).
- Massa (kilogram).
- Waktu (detik).
- Arus listrik (ampere).
- Suhu termodinamika (Kelvin).
- Jumlah zat (mol).
- Intensitas cahaya (kandela).
Satuan-satuan pokok di atas akan membentuk dasar bagi satuan-satuan turunan yang lebih kompleks.
2. Satuan Turunan
Sementara satuan turunan adalah satuan yang berasal dari kombinasi satuan-satuan pokok yang kami sebutkan di atas. Fungsinya yaitu untuk mengukur kuantitas fisik yang lebih kompleks seperti kecepatan, volume, daya, dan lainnya.
Contoh satuan turunan meliputi meter per detik (kecepatan), meter kubik (volume), dan watt (daya). Jadi, satuan turunan memungkinkan Anda untuk mengukur dan membandingkan berbagai fenomena fisik yang melibatkan kombinasi kuantitas dasar.
Contoh Satuan Baku serta Definisi dan Alat Ukurnya
Kemudian, dalam dunia pengukuran, terdapat berbagai jenis satuan baku yang berguna untuk mengukur berbagai kuantitas fisik. Masing-masing satuan tersebut memiliki arti, pengukuran, dan alat ukur yang khusus. Berikut adalah beberapa contohnya yang lengkap dengan dan alat ukurnya:
1. Satuan Panjang: Meter (m), Kilometer, Mil, Kaki
Satuan panjang menurut SI (Sistem Internasional) adalah meter (m). Pada Konferensi Umum tentang Berat dan Pengukuran pada tahun 1983, satu meter sama dengan jarak yang cahaya tempuh dalam ruang hampa udara selama 1/229.792.458 detik.
Maka, saat ini, definisi meter berdasarkan kecepatan cahaya merupakan definisi yang paling diterima dan berguna secara luas di seluruh dunia. Kemudian, alat ukur yang biasa terpakai dalam pengukuran panjang meliputi:
- Penggaris atau mistar yang terukur dalam satuan meter atau fraksi dari meter.
- Jangka sorong untuk mengukur ketebalan, diameter, dan panjang objek dengan tingkat ketelitian yang tinggi. Umumnya, alat ukur ini memiliki skala dalam satuan meter, sentimeter, dan milimeter.
- Mikrometer sekrup untuk mengukur ketebalan atau diameter objek dengan tingkat ketelitian yang sangat tinggi hingga skala milimeter, bahkan sering kali memiliki skala tambahan dalam mikrometer (µm).
- Meteran atau roll meter untuk mengukur jarak yang lebih panjang.
2. Satuan Massa: Kilogram (kg), Gram, Ton, Kwintal, Pound
Kilogram merupakan satuan baku yang terpakai secara luas di seluruh dunia untuk mengukur massa benda atau zat. Awalnya, 1 kilogram mengartikan massa prototipe yang bernama International Prototype of the Kilogram (IPK).
IPK merupakan sebuah benda padat yang terbuat dari paduan platinum-iridium dan tersimpan di International Bureau of Weights and Measures (BIPM) di Sèvres, Prancis.
Namun, pada tanggal 20 Mei 2019, definisi kilogram mendapat revisi dengan menggunakan konstanta Planck (h), yang terkait erat dengan mekanika kuantum. Dalam definisi baru ini, kilogram memiliki arti sebagai jumlah energi yang setara dengan massa reposnya (mass at rest) dalam keadaan istirahat.
Selain itu, terdapat satuan massa atomik (u) untuk pengukuran massa atomik atau massa molekul. Satuan ini merujuk pada perbandingan massa suatu atom atau molekul terhadap massa setengah dari atom karbon-12 (12C). Massa satu atom karbon-12 terdefinisikan sebagai 12 satuan massa atomik.
Untuk mengukur massa, Anda bisa menggunakan berbagai alat yang sesuai dengan tingkat akurasi yang Anda butuhkan. Beberapa alat ukur massa yang umum antara lain:
- Timbangan, baik itu timbangan digital maupun timbangan analog.
- Neraca, seperti neraca pegas, neraca analitik, dan neraca presisi.
- Mikroanalitik atau microbalance yang bermanfaat dalam laboratorium untuk mengukur massa benda dalam skala mikrogram atau bahkan lebih kecil.
3. Satuan Waktu: Detik, Menit, Jam, Hari, Minggu
Untuk mengukur waktu, satuan detik (s) berguna sebagai satuan dasarnya dalam SI. Detik terdefinisikan sebagai satuan waktu yang setara dengan durasi 9.192.631.770 osilasi resonansi siklus transisi hiperhalus atom Cs-133, yang memiliki osilasi atomik yang sangat stabil.
Untuk mengukur waktu dalam satuan detik, terdapat beberapa alat ukur waktu, antara lain:
- Jam tangan, biasanya memiliki jarum atau tampilan digital yang menunjukkan jam, menit, dan detik.
- Stopwatch atau jam penghitung adalah alat ukur waktu yang dirancang khusus untuk mengukur durasi suatu peristiwa dengan presisi tinggi. Stopwatch dapat berupa alat mekanis atau elektronik yang dapat mengukur waktu dengan ketelitian hingga sepersekian detik.
4. Satuan Suhu: Kelvin (K), Celsius, Reamur, Fahrenheit
Lalu, besaran suhu memiliki satuan baku berupa Kelvin (K). Kelvin merupakan satuan suhu yang mengacu pada skala termometer terkait dengan nol mutlak, yaitu titik terendah suhu yang mungkin tercapai di mana tidak ada gerakan termal.
Skala Kelvin memiliki interval yang sama dengan Celcius, tetapi berawal dari nol mutlak. Untuk mengukur suhu, umumnya Anda bisa menggunakan termometer yang sesuai dengan rentang suhu yang Anda inginkan. Beberapa jenisnya antara lain:
- Termometer digital yang menggunakan sensor digital untuk mengukur dan menampilkan suhu dalam bentuk angka pada layar.
- Termometer raksa yang menggunakan raksa sebagai bahan dalam tabung termometer, di mana perubahan volume raksa sesuai dengan suhu yang terukur dan dapat terlihat pada skala termometer.
- Infrared termometer, menggunakan inframerah untuk mengukur suhu permukaan tanpa kontak langsung dengan objeknya.
5. Volume: Meter Kubik (m³), Centimeter Kubik, Liter, Mililiter
Selanjutnya, terdapat besaran volume, yang menggambarkan ruang yang terisi oleh suatu objek. Satuan baku yang sering digunakan untuk besaran ini yaitu meter kubik (m³).
Meter kubik terdefinisikan sebagai volume yang muncul ketika panjang, lebar, dan tinggi suatu objek semuanya adalah satu meter. Beberapa alat ukur volume antara lain:
- Bejana ukur seperti labu takar atau gelas ukur, yang berguna untuk mengukur volume cairan dan memiliki skala yang terukur untuk membaca volume dengan tingkat ketelitian tertentu.
- Segi empat tegak, seperti kotak atau kubus, berguna untuk mengukur volume benda padat beraturan.
- Pipet atau buret untuk mengukur volume cairan dengan ketelitian yang lebih tinggi.
Sudah Paham Materi Mengenai Satuan Baku?
Jadi, sudah terbukti bahwa satuan baku memainkan peran penting dalam memastikan keseragaman, akurasi, dan keterbandingan pengukuran fisik. Satuan ini memungkinkan komunikasi dan pertukaran informasi yang efektif dan efisien di antara ilmuwan, insinyur, praktisi, dan pengguna lainnya di seluruh dunia.
Melalui pemahaman tentang pengertian, jenis, berbagai contoh, serta alat ukur yang terkait dengan materi ini, kita dapat mengaplikasikan pengukuran dengan lebih baik.
