Materi KBM-on 1000guru.net (http://kbm-on.1000guru.net) Besaran, Satuan, dan Pengukuran

1. Fisika Kelas X1000guru.net 1
Setiap pengukuran fisika
selalu dinyatakan dalam
besaran dan satuan
Besaran, Satuan, dan
Konsep Pengukuran

2. Apa yang dimaksud dengan “Besaran”?
Fisika Kelas X1000guru.net 2
• Besaran = “physical quantity”
 sesuatu yang dapat diukur, memiliki “besar/nilai” yang
dinyatakan dalam “satuan” tertentu.
70
km/h

4.5 m

Satuan selalu mendampingi
nilai dari besaran

3. Fisika Kelas X1000guru.net 3
Dua kelompok utama besaran:
• Besaran pokok (base quantities)
• Besaran turunan (derived quantities)
Jenis-Jenis Besaran
Besaran pokok
seperti layaknya batu bata,
menjadi penyusun dasar dari
sebuah rumah
Besaran turunan
seperti sebuah rumah,
tersusun dari kumpulan batu
bata sebagai bahan dasarnya

4. Fisika Kelas X1000guru.net 4
Besaran Pokok Satuan SI Simbol Satuan
Panjang meter m
Massa kilogram kg
Waktu sekon (detik) S
Arus Listrik ampere A
Temperatur (Suhu) Kelvin K
Jumlah materi mol mol
Intensitas Cahaya kandela cd
• Besaran pokok diperoleh dari hasil penetapan para ilmuwan.
• Satuan:
- sistem internasional (SI)  akan selalu digunakan
- satuan Amerika, Inggris, etc…
Besaran Pokok dan Satuannya

5. Fisika Kelas X1000guru.net 5
Standar Besaran Pokok
Standar massa 1 kg Standar waktu 1 detik

6. Fisika Kelas X1000guru.net 6
• Besaran turunan diperoleh dari kombinasi besaran pokok
(misalnya melalui operasi perkalian atau pembagian).
Besaran Turunan dan Satuannya
• Contoh: luas, volume, massa jenis, dll…
Definisi luas = panjang × lebar
Satuan luas = m × m = m2
Definisi volume = panjang × lebar × tinggi
Satuan volume = m × m × m = m3
Definisi massa jenis = mass ÷ volume
Satuan massa jenis = kg / m3 = kg m−3

7. Fisika Kelas X1000guru.net 7
Quiz #1: Menentukan satuan dari besaran turunan
Definisi kecepatan =
Satuan kecepatan = ?
Definisi percepatan =
Satuan percepatan = ?
Definisi gaya = massa x percepatan
Satuan gaya = ?
waktu
prpindahan
waktu
kecepatan
Definisi tekanan =
Satuan tekanan = ?
luas
gaya
m/s
m/s2 = m s-2
kg m/s2 = newton  N
N/m2 = N m-2 = pascal  Pa
Beberapa besaran turunan memiliki
satuan ditulis dengan “nama khusus”

8. Fisika Kelas X1000guru.net 8
Notasi Ilmiah
• Kadangkala nilai besaran yang kita punya itu terlalu “besar”
atau terlalu “kecil”.
• Notasi ilmiah membantu mempersingkat penulisan.
• Beberapa singkatan:
Awalan Singkatan Pangkat
nano n 10−9
mikro  10−6
mili m 10−3
senti c 10−2
desi d 10−1
kilo k 103
mega M 106
giga G 109

9. Fisika Kelas X1000guru.net
Notasi Ilmiah
Galaksi ini berjarak 2,5 × 106
tahun cahaya dari Bumi.
Diameter atom ini
sekitar 1 × 10−10 m.
9
• Bentuk baku:
N x 10n Nilai N antara 1 s.d. 9,999… dengan n bilangan bulat
• Contoh:

10. Fisika Kelas X1000guru.net
Quiz #2: Menyingkat penulisan besaran dan satuan
10
①
5.000.000 J = 5 x 106 J = 5 MJ
48.000 g = ?
0,0009 s = ?
485.000 N = ?
0,000007 m = ?
②
760 mm = 7,6 x 10-1 m
4,5 μs = ? s
3,2 x 103 m = ? km
10-1 cm = ? mm
7,2 km = ? mm
2,5 ms = ? μs
③
Berapa banyak byte memori di dalam harddisk 80 GB?

11. Fisika Kelas X1000guru.net 11
• Untuk menyederhanakan pernyataan suatu besaran turunan
dengan besaran pokok yang menyusunnya, ada simbol khusus
untuk setiap elemen besaran pokok tersebut  “dimensi”
• Cara menulis dimensi: [D]
• Dimensi besaran pokok:
panjang [L]
massa [M]
waktu [T]
arus listrik [I]
suhu [ϴ]
jumlah zat [N]
intensitas [J]
Analisis Dimensi
• Contoh dimensi turunan:
Dimensi kecepatan:
[L]/[T] = [LT-1]
Catatan:
Besaran yang dijumlahkan atau
dikurangkan harus memiliki
dimensi yang sama.
Contoh: M1 + M2 = M3  [M]

12. Fisika Kelas X1000guru.net 12
• Analisis dimensi salah satunya bermanfaat untuk menyatakan
kebenaran suatu persamaan yang terkait besaran tertentu.
Memeriksa kesesuaian rumus dengan suatu besaran
• Contoh: Apakah rumus berikut ini rumus kecepatan yang benar?
• Cek Dimensi!
Dimensi tidak cocok! Berarti rumusnya salah!

13. Fisika Kelas X1000guru.net 13
• Contoh: Mengapa air bisa tepat memenuhi dua wadah yang
sepintas tampak berbeda ini?
Membandingkan kesetaraan beberapa besaran
Wadah 1 Wadah 2 Wadah 2Wadah 1
• Jawab: Volume wadah 1 = Volume wadah 2 = Volume air
(Pikirkan dengan analisis dimensi!)

14. Fisika Kelas X1000guru.net
Quiz #3: Menentukan dimensi besaran
14
Definisi kecepatan =
Dimensi kecepatan = ?
Definisi percepatan =
Dimensi percepatan= ?
Definisi gaya = massa x percepatan
Dimensi gaya = ?
waktu
prpindahan
waktu
kecepatan
[L/T] = [L T-1] satuan: m/s
[L T-1/T] = [L T-2] m/s2 = m s-2
[M L / T2] = [M L T-2] kg m/s2
Dimensi memiliki bentuk yang sama dengan satuan
dari suatu besaran!

15. Konsep Pengukuran
Fisika Kelas X1000guru.net 15
• Setiap pengukuran bertujuan untuk memperoleh nilai dari
suatu besaran, dinyatakan dengan satuan yang sesuai.
Namun setiap pengukuran
selalu diiringi ketidakpastian
nilai pengukuran:
(1) Faktor akurasi alat
(2) Kesalahan membaca hasil
Contoh ketidakpastian:
8.8 ± 0.1 cm

16. Angka Penting dalam Pengukuran
Fisika Kelas X1000guru.net 16
• Angka penting dari suatu pengukuran dapat ditentukan dari
notasi ilmiah (bentuk baku) nilai pengukuran tersebut.
299.792.485  2,998 x 108
2,9979 x 108
4 angka penting
5 angka penting
0.00000000108  1,08 x 10-9 3 angka penting
• Dalam melakukan operasi aritmetika (tambah/kali/bagi/kurang),
hasil perhitungan terakhir dinyatakan dalam angka penting yang
paling sedikit dari setiap komponen operasi.
11,3 cm x 6,8 cm = 77 cm
1,213 + 2 = 3
tapi… 1,213 + 2,000 = 3,213

17. Fisika Kelas X1000guru.net
Operasi Aritmetika dengan Angka Penting
17
2
100,880053,7965,283,02,370,756 
1
101,1114016,112,3563,3 
1
108,11859291886,176,5  
756,0 + 37,2 + 0,83 + 2,5 = ?
3,563 x 3,2 = ?
5,6 x π = ?