Modul ini membahas tentang besaran dan satuan dalam fisika, termasuk besaran pokok, turunan, satuan, dimensi, vektor dan skalar, alat ukur, perhitungan angka penting dan notasi ilmiah. Topik utama meliputi konsep besaran dan satuannya, penggunaan alat ukur, pembulatan angka, serta penulisan hasil ukuran dalam notasi ilmiah.

1. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 1
Indikator Pencapaian kompetensi (IPK)
• Mengukur besaran dan satuan
• Mengenal alat ukur besaran fisika
• Menghitung pembulatan angka penting
• Menyederhanakan hasil pengukuran dengan menggunakan notasi ilmiah
Kompetensi Dasar
• Menguasai konsep besaran dan satuannya
• Menggunakan alat ukur yang tepat untuk mengukur suatu besaran fisika
• Memahami cara menghitung pembulatan angka penting
• Memahami notasi ilmiah
1.1 Besaran
A. Besaran Pokok
Besaran adalah sesuatu yang dapat ditentukan atau diukur, dan hasil pengukurannya
dinyatakan dengan satuan. Satuan adalah sesuatu yang digunakan sebagai pembanding dalam
pengukuran. Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu
dan tidak bergantung pada satuan-satuan besaran lain. Dalam Sistem Internasional ada 7
besaran pokok yaitu:
Tabel 1. Besaran Pokok dalam Sistem Internasional (SI)
BAB 1

2. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 2
B. Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran yang dapat diperoleh maupun diturunkan dari
besaran-besaran pokok.
Tabel 2. Besaran turunan dalam sistem internasional (SI)
1.2 Satuan
a. Satuan Baku
Satuan baku adalah satuan yang apabila digunakan oleh siapapun/siapa saja, akan
menghasilkan hasil pengukuran yang sama.
Contoh:
Mengukur meja yang panjangnya 1 meter menggunakan meteran. Siapa saja yang
mengukur meja tersebut, maka akan memperoleh hasil pengukuran yang sama, yakni 1
meter.
b. Satuan tidak Baku
Satuan Tidak Baku adalah satuan yang apabila digunakan oleh orang-orang yang
berbeda, bisa menghasilkan hasil pengukuran yang berbeda.
Contoh:
Mengukur panjang meja menggunakan kilan (panjang/jarak antara ujung ibu jari
hingga jari kelingking). Hasil pengukuran tersebut, apabila diukur orang dewasa akan
berbeda hasilnya jika dibandingkan dengan hasil pengukuran anak kecil.
1.3 Dimensi
Dimensi besaran adalah penggambaran atau cara penulisan suatu besaran dengan
menggunakan simbol “lambang” besaran pokok. Hal ini berarti dimensi suatu besaran
menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokok.
Apapun jenis satuan besaran yang digunakan tidak mempengaruhi dimensi besaran
tersebut, misalnya satuan panjang dapat dinyatakan dalam m, cm, km, dm, keempat satuan
ini mempunyai dimensi yang sama yakni L.
Pada sistem satuan internasional “SI” ada tujuah besaran pokok yang berdimensi,
sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi, cara penulisan dimensi dari
suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi kurung persegi.
Sedangkan untuk besaran turunan dapat disusun dari dimensi besaran-besaran pokok.
1.4 Besaran Vektor dan skalar
Besaran skalar merupakan besaran yang tidak memiliki arah.

3. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 3
Contoh: massa, suhu dan volume
Besaran vektor, besaran vektor adalah besaran yang memiliki arah.
Contoh: kecepatan, percepatan dan perpindahan
1.5 Alat ukur Besaran Fisika
a. Alat ukur panjang
• Penggaris (Mistarar)
Mistar atau biasa disebut penggaris memiliki skala terkecil 1 mm, sehingga ketelitian
mistar 0,5 mm atau 0,05 cm. Contoh lain mistar adalah meteran.
Perhatikan gambar dibawah ini.
Gambar 1.1 alat ukur panjang (penggaris dan meteran)
• Jangka sorong (mistar geser)
Adalah suatu alat untuk mengukur ketebalan pelat logam maupun diameter dalam
dan luar pipa. Jangka sorong terdiri atas skala tetap (skala utama dalam satuan cm) dan
bagian skala bergerak atau bergeser (skala nonius dalam satuan mm). Pembacaan hasil
Pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengukur. Jangka sorong
digunakan untuk mengukur panjang benda dengan panjang maksimum 10 cm.
Diameter dalam dan diameter luar sekrup, serta kedalaman tabung. Skala terkecil
jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,001 cm. Perhatikan gambar dibawah ini.
Gambar 1.2 alat ukur jangka sorong

4. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 4
Contoh soal
Cara menghitung
1. Skala utama: 1,1 cm atau 11 mm (terdapat satu garis setelah angka 1 pada skala
utama yang persis bersebrangan dengan angka nol pada skala nonius disebelah
kananny
2. Skala nonius: jika dilihat dengan seksama, garis pada skala vernier yang tepat lurus
dengan garis diatasnya merupakan garis antara 6 dan 7. Jadi, skala nonius yang
terukur adalah 0,65 mm. Didapat, hasil pengukuran panjang baut adalah 11 mm +
0,65 mm = 11,65 mm atau 1,165 cm.
• Mikrometer sekrup
Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur benda kecil dan tipis. Mikrometer sekrup
memiliki skala kecil 0,01 mm atau 0,001 cm dengan ketelitian 0,005 mm atau 0,0005 cm.
Contoh benda yang dapat diukur adalah ketebalan pelat logam dan diameter kawat.
Perhatikan gambar dibawah ini.

5. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 5
Contoh soal
Skala tetap = 4,5 × 1 mm = 4,5mm
Skala nonius = 46 × 0,01 mm = 0,46mm
Hasil = skala tetap ditambah skala nonius
Hasil = 4,5 mm + 0,46 mm = 4,96mm
Jadi,maka hasil dari pengukurannya diatas adalah 4,9 mm.
b. Alat ukur massa
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa adalah neraca atau timbangan. Jenis neraca yang
sering digunakan neraca digital, neraca dua lengan, neraca tiga lengan, timbangan duduk dan
timbangan badan.
c.Alat ukur waktu
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur waktu adalah arloji dan stop watch. Stop watch
memiliki skala terkecil 0,1 s dengan ketelitian 0,05 s.
1.6 Perhituran Angka Penting
Jumlah Angka Penting pada suatu bilangan sudah diatur sedemikian rupa. Berikut ini adalah
aturan-aturannya:
1. Semua angka bukan nol adalah angka penting. Contoh: 362,4 mempunyai 4 Angka penting
2. Angka nol yang berada di antara angka bukan nol adalah angka penting. Contoh: 390,004
mempunyai 6 Angka penting.
3. Angka nol yang ada di sebelah kanan angka bukan nol, tetapi terletak setelah tanda desimal
adalah angka penting. Contoh: 435,0000 mempunyai 7 Angka penting.
4. Angka nol di sebelah kanan tanda desimal dan terletak setelah angka bukan nol adalah
angka penting. Contoh: 45,500 mempunyai 5 Angka penting.
5. Angka nol yang terletak di sebelah kanan angka bukan nol yang terakhir tanpa tanda
desimal adalah angka tidak penting. Contoh: 650000 mempunyai 2 Angka penting.
6. Angka nol yang terletak di sebelah kiri angka bukan nol yang pertama adalah
angka tidak penting. Contoh: 0,00063 mempunyai 2 Angka penting.
1.7 Aturan Pembulatan Angka Penting

6. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 6
Pembulatan angka di fisika ada aturannya tidak seperti pembulatan di kehidupan sehari-hari.
Berikut ini adalah aturan pembulatan angka penting.
1. Angka yang lebih dari 5 dibulatkan ke atas dan angka yang kurang dari 5 dibulatkan ke
bawah. Contoh: 356,47 dibulatkan menjadi 356,5, sedangkan 356,43 dibulatkan menjadi
356,4. Contoh lain: 12.370 dibulatkan menjadi 12.400, sedangkan 12.310 dibulatkan
menjadi 12.300.
2. Apabila angkanya tepat 5, maka dilihat terlebih dahulu angka sebelumnya. Jika angka
sebelumnya ganjil, maka dibulatkan ke atas. Namun, jika angka sebelumnya genap, maka
dibulatkan ke bawah. Contoh: 76,75 dibulatkan menjadi 76,8, sedangkan 76,65 dibulatkan
menjadi 76,6. Contoh lain: 45.350 dibulatkan menjadi 45.400, sedangkan 45.250
dibulatkan menjadi 45.200.
1.8 Perhitungan Angka Penting
Untuk menghitung bilangan yang mengandung angka penting, ada beberapa aturan yang
berbeda daripada menghitung bilangan biasa. Namun sebelum kita membahas tentang
operasi perhitungannya, alangkah baiknya kita belajar mengenai aturan pembulatan
terlebih dahulu.
1.9 Penjumlahan dan Pengurangan Angka Penting
Hasil penjumlahan dan pengurangan angka penting tidak boleh mempunyai jumlah angka
taksiran melebihi angka taksiran bilangan yang dijumlahkan atau dikurangkan. Bisa juga
dikatakan bahwa angka taksiran pada hasil operasi penjumlahan dan pengurangan harus
mengikuti angka taksiran paling sedikit pada bilangan yang dioperasikan. Sedangkan untuk
pembulatannya hanya boleh dilakukan sekali saja.
Contoh: 210,3 + 53,23 + 0,345 = 263,9
210,3 –> 1 angka tafsiran
53,23 –> 2 angka tafsiran
0,345 –> 3 angka tafsiran +
263,875 (harus memiliki 1 angka taksiran, sehingga harus dibulatkan menjadi 263,9).
1.10 Perkalian dan Pembagian Angka Penting
Jumlah angka penting hasil perkalian dan pembagian (berlaku juga untuk pangkat dan
akar) harus mengikuti angka penting yang paling sedikit pada bilangan yang dioperasikan.
Contoh:
a). 0,548 × 0,2 = 0,1
0,548 –> 3 angka penting
0,2 × –> 1 angka penting
0,1196 (harus memiliki 1 angka penting, sehingga harus dibulatkan menjadi 0,1)

7. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 7
b). √25 = 5,0
√25 mempunyai 2 angka penting, maka hasilnya harus ditulis 5,0 (2 angka penting).
1.11 Notasi Ilmiah
Pengukuran atau perhitungan dalam fisika terbentang mulai dari ukuran-ukuran
mikroskopis, seperti massa elektron, jar-jari atom dll, sampai dengan ukuran yang sangat besar,
seperti massa bumi, kecepatan cahaya dll.
Penulisan hasil pengukuran benda yang sangat besar, sebagai contoh soal notasi ilmiah
fisika misalnya massa bumi kira-kira 6.000.000.000 000.000.000.000.000 kg atau hasil
pengukuran partikel sangat kecil, misalnya massa sebuah elektron kira-kira
0,000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.911 kg memerlukan tempat yang lebar dan
sering salah dalam penulisannya.
Untuk mengatasi masalah tersebut, kita dapat menggunakan penulis. Notasi Ilmiah adalah
cara yang singkat untuk menuliskan bilangan yang sangat besar atau sangat kecil. Notasi Ilmiah
ditulis sebagai perkalian dua faktor. Faktor pertama adalah sebuah bilangan yang lebih dari
atau sama dengan 1 dan kurang dari 10. Sedangkan faktor kedua adalah bilangan berpangkat
dengan bilangan pokok 10. Dalam kalkulator rumus notasi ilmiah, hasil pengukuran atau nilai
suatu besaran dinyatakan sebagai:
Rumus: a,..×10n
dengan:
sebagai hasil kali bilangan a ( 1 < a < 10 ) dengan bilangan berpangkat 10 yang disebut orde.
Bilangan 10 berpangkat Awalan Sismbol
0,000.000.000.001 10-12
piko p
0,000.000.001 10-9
nano n
0,000.001 10-6
mikro μ
0,001 10-3
mili m
0,01 10-2
senti cm
0,1 10-1
desi d
1 100-
- -
10 101
deka da
100 102
hekto h
1.000 103
kilo k
1.000.000 106
mega M

8. Modul pelajaran fisika semester ganjil tahun 2020-2021 8
1.000.000.000 109
giga G
1.000.000.000.000 1012
tera T
Contoh soal
Dalam bidang ilmu pengetahuan alam, seringkali kita menemukan bilangan-bilangan
yang bernilai sangat besar maupun sangat kecil. Hal ini terkadang membuat kita mengalami
kesulitan dalam membaca atau menulisnya.
Misalnya sebagai berikut.
a. Panjang jari-jari neutron kira-kira:
• 0,000 000 000 000 00137 m
Notasi ilmiah terdiri dari perkalian dua faktor. Faktor pertama bilangan lebih besar dari 1 dan
kurang dari 10 sedangkan faktor kedua ialah bilangan berpangkat dengan bilangan pokok 10.
• Faktor pertama = 1,37 (lebih dari 1 dan kurang dari 10)
•
Faktor kedua = 10-15
Darimana angka -15 dalam pangkat 10 tersebut didapat?
Coba kalian perhatikan angka bewarna merah pada bilangan yang menyatakan panjang jari-
jari neutron di atas. Jumlahnya ada 15 angka di sebelah kiri angka 1.
Dan karena letaknya di sebelah kiri maka pangkatnya merupakan bilangan negatif. Dengan
demikian, bentuk notasi ini dari jari-jari neutron tersebut adalah sebagai berikut.
• 0,00000000000000137 = faktor pertama × faktor kedua
•
0,00000000000000137 = 1,37 × 10-15
Contoh 2
•
300.000.000 m/s = faktor pertama × faktor kedua
•
300.000.000 m/s = 3 x 108
Contoh 3
• 390.000.000 m/s = faktor pertama × faktor kedua
•
390.000.000 m/s = 3,9 x 108