A.Besaran Pokok dan Besaraan Turunan
Besaran pokok adalah besaran yang tidak tergantung pada besaran lain dan besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran-besaran pokok.
Pada tahun 1960, suatu komite internasional telah menetapkan 7 besaran yang merupakan besaran pokok berdimensi dan 2 besaran pokok tidak berdimensi (besaran pelengkap). Sistem tersebut dikenal sebagai “System International (SI)”. Adapun besaran-besaran pokok yang ditetapkan di dalam Sistem International (SI) tersebut adalah :
- Besaran pokok, satuan, dan dimensinya menurut Sistem Internasional (SI)
| No | Besaran Pokok | Satuan | Singkatan | Dimensi |
| 1 2 3 4 5 6 7 | Panjang massa waktu kuat arus listrik suhu intensitas cahaya jumlah zat | meter kilogram sekon ampere kelvin mol kandela (lilin) | m kg s A K Mol Cd | L M T I θ N J |
- Standar Untuk Besaran Panjang, Massa, dan Waktu
Hukum-hukum fisika dapat dinyatakan dalam besaran-besaran dasar. Besaran-besaran dasar mempunyai definisi yang jelas. Besaran-besaran dasar disebut juga besaran Pokok. Di dalam mekanika, ada tiga besaran pokok, yaitu Panjang (L), Massa (M), dan Waktu (T). Oleh karena itu semua besaran-besaran di dalam mekanika dapat dinyatakan dengan besaran-besaran pokok tersebut. Besaran-besaran di dalam fisika pada umumnya merupakan kombinasi dari beberapa besaran yang lebih mendasar. Misalnya, besaran kecepatan merupakan kombinasi dari besaran panjang dan besaran waktu. Yang dimaksud dengan besaran dasar atau besaran pokok adalah besaran yang didefinisikan dan kemudian dijadikan sebagai acuan pengukuran.
- Standar satuan panjang
Sebelum tahun 1960, standar satuan panjang didefinisikan sebagai panjang antara dua goresan pada suatu batang terbuat dari Platina-Iridium yang disimpan pada suatu ruangan yang terkontrol kondisinya standar ini sudah ditinggalkan karena beberapa alasan, antara lain karena ketelitian dari standar ini sudah tidak lagi memenuhi tuntutan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi yang menuntut ketelitian makin tinggi.
Setelah standar panjang di atas ditinggalkan pada tahun 1960, didefinisikan kembali standar panjang baru yaitu : Satu meter didefinisikan sebagai 1 650 763,73 kali panjang gelombang cahaya oranye merah yang dipancarkan oleh lampu Krypton-86.
Pada tahun 1983, standar panjang ini didefinisikan kembali, yaitu : Satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya di dalam vakum selama waktu 1/299.791.458 detik. Standar ini yang berlaku hingga kini. Dari definisi yang terakhir ini, maka dapat kita tetapkan bahwa kecepatan cahaya di dalam vakum adalah 299 792 458 meter per sekon.
- Standar satuan massa
Standar untuk satuan massa sistem Internasional adalah kilogram (kg). Massa sebesar 1 kilogram didefinisikan sebagai masa sebuah benda berbentuk silinder yang terbuat dari platina-iridium. Masa standar ini berbentuk silinder dengan diameter 3,9 cm dan tinggi 3,9 cm. Kilogram standar ini disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional, di Sevres, Prancis dan ditetapkan pada tahun 1887. Duplikasi dari kilogram standar ini disimpan di “National Institute of Standars and Technology (NIST) di Gaithersburg, Md”. Bila kita mempunyai benda bermassa 5 kg, berarti benda tersebut mempunyai massa 5 kali massa standar di atas.
- Standar satuan waktu
Sebelum tahun 1960, waktu standar dinyatakan dalam hari matahari rata-rata pada tahun1900. Sehingga satu detik didefinisikan sebagai (1/60)x(1/60)x(1/24) hari matahari.
Pada tahun 1960 satu detik didefinisikan kembali, hal ini dilakukan untuk dapat memperoleh ketelitian yang tinggi, yaitu dengan menggunakan Jam atom. Standar ini didasarkan pada prinsip transisi atom (proses berpindahnya atom dari suatu tingkat energi ke tingkat energi yang lebih rendah). Dalam alat ini, frekuensi transisi atom dapat diukur
Dengan ketelitian sangat tinggi yaitu 10-12. Frekuensi ini tidak bergantung pada lingkungan di mana jam atom ini berada. Oleh karena itu satu detik didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh atom Cesium untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770 kali. Dengan menggunakan jam atom ini, waktu hanya berubah 1 detik setiap 300 000 tahun.
- Beberapa besaran turunan dan dimensi
| No | Besaran Turunan | Rumus | Dimensi |
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | Luas Volume Massa jenis Kecepatan Percepatan Gaya Usaha dan energi Tekanan Daya | panjang x lebar panjang x lebar x tinggi massa volume perpindahan waktu kecepatan waktu massa x percepatan gaya x perpindahan gaya luas usaha waktu gaya x waktu | [L]2 [L]3 [m][L]-3 [L][T]-1 [L][T]-2 [M][L][T]-2 [M][L]2[T]-2 [M][L]-1[T]-2 [M][L]2[T]-3 [M][L][T]-1 |
- Sejarah Satuan Panjang
Asal - usul meter ini dimulai sekitar abad ke-18. Pada tanggal 8 Mei 1790, The French National Assembly (Majelis Nasional Prancis) menetapkan 1 meter sama dengan panjang pendulum yang menempuh setengah periode selama satu detik. Kemudian pada tanggal 30 Maret 1791 The French National Assembly menyetujui usulan the French Academy of Sciences yang menyatakan bahwa 1 meter sama dengan 1/10.000.000 kali jarak sepanjang permukaan bumi dari kutub utara hingga khatulistiwa melalui meridian Paris. Namun, terjadi kesalahan ketika melakukan perhitungan sehingga prototipe lebih pendek 0,2 milimeter karena the flattening of the earth due to its rotation. Walaupun demikian, anggapan ini tetap digunakan sebagai jarak resmi untuk satuan panjang pada waktu itu.
Pada tahun 1795, Dibuat batasan 1 meter temporer dari logam kuningan. Pada tanggal 10 Desember 1799, The French National Assembly menetapkan batasan 1 meter platinum yang dibuat pada 23 Juni 1799 dan disimpan di National Archives, digunakan sebagai standar akhir.
Ketidakpastian dalam pengukuran jarak tersebut menyebabkan Konferensi Umum tentang Berat dan Satuan (General Conference on Weights and Measures - CGPM) digelar untuk pertama kalinya pada tanggal 28 September 1889 dan menentukan 1 meter sebagai jarak antara dua garisan pada batang platinum dengan campuran iridium 10% yang diukur pada suhu titik lebur es (0 derajat Celcius).
6 Oktober 1927, Konferensi CGPM ke-7 menyesuaikan definisi 1 meter untuk jarak, pada suhu 0 derajat Celcius, antara sumbu dari dua garis tengah yan ditandai pada panel prototipe platinum-iridium, panel ini menjadi subjek tekanan atmosfir standar dan dukungan pada dua silinder yang paling sedikit berdiameter 1 cm, simetris ditempatkan pada bidang horizontal pada jarak 571 milimeter dari yang lainnya.
Definisi 1889 meter, berdasarkan prototipe artefak internasional platinum-iridium, digantikan oleh CGPM tahun 1960. Tepatnya pada tanggal 14 Oktober 1960, Konferensi CGPM ke-11 menetapkan 1 meter sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang dalam ruang hampa sehubungan dengan transisi antara 2p10 dan tingkat kuantum 5d5 dari atom krypton-86 (Kr-86). (Dari sumber lain ada yang menyebutkan 1 meter sama dengan 1.650.761,73 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom-atom gas krypton-86 (Kr-86) di dalam ruang hampa pada suatu loncatan listrik.)
Pada gilirannya, untuk mengurangi ketidakpastian, pada 21 Oktober 1983 Konferensi CGPM ke-17 menetapkan 1 meter sama dengan jarak yang ditempuh kecepatan cahaya (dalam ruang hampa) dalam selang waku 1/299.792.248 sekon. Tahun 2002 Komite Internasional tentang Berat dan Satuan (The International Committee for Weights and Measures - CIPM)menganggap meter menjadi satuan panjang yang tepat dan dengan demikian merekomendasikan definisi yang membatasi "ℓ panjang yang cukup pendek dengan dampak yang diramalkan oleh relativitas umum yang bisa diabaikan untuk ketidakpastian yang realisasi".
- Kelvin
Skala Kelvin (simbol: K) adalah skala suhu di mana nol absolut didefinisikan sebagai 0 K. Satuan untuk skala Kelvin adalah kelvin (lambang K), dan merupakan salah satu dari tujuh unit dasar SI. Satuan kelvin didefinisikan oleh dua fakta: nol kelvin adalah nol absolut (ketika gerakan molekuler berhenti), dan satu kelvin adalah pecahan 1/273,16 dari suhu termodinamik triple point air (0,01 °C). Skala suhu Celsius kini didefinisikan berdasarkan kelvin.
Kelvin dinamakan berdasarkan seorang fisikawan dan insinyur Inggris, William Thomson, 1st Baron Kelvin.
Perkataan kelvin sebagai unit SI ditulis dengan huruf kecil k (kecuali pada awal kalimat), dan tidak pernah diikuti dengan kata derajat, atau simbol °, berbeda dengan Fahrenheit dan Celsius. Ini karena kedua skala yang disebut terakhir adalah skala ukuran sementara kelvin adalah unit ukuran. Ketika kelvin diperkenalkan pada tahun 1954 (di Konferensi Umum tentang Berat dan Ukuran (CGPM) ke-10, Resolusi 3, CR 79), namanya adalah "derajat kelvin" dan ditulis °K; kata "derajat" dibuang pada 1967 (CPGM ke-13, Resolusi 3, CR 104).
Perhatikan bahwa simbol unit kelvin selalu menggunakan huruf besar K dan tidak pernah dimiringkan. Tidak seperti skala suhu yang menggunakan simbol derajat, selalu ada spasi di antara angka dan huruf K-nya, sama seperti unit SI lainnya.
0 komentar:
Posting Komentar