Dokumen tersebut membahas tentang pengukuran, besaran, dan satuan dalam fisika. Ia menjelaskan bahwa pengukuran adalah proses membandingkan suatu besaran dengan satuan alat ukur. Ada dua jenis besaran yaitu skalar dan vektor, serta besaran pokok dan turunan. Satuan internasional yang digunakan adalah sistem metrik. Dokumen ini juga menjelaskan tentang pengukuran panjang, massa, waktu, suhu mengg

1. PENGUKURAN, BESARAN, DAN SATUAN
Dalam kehidupan sehari-hari kita sering sekali melihat bahkan melakukan proses
pengukuran baik itu secara sadar maupun tidak. Misalnya saja ketika sedang bermain kelereng,
setelah menembakkan kelereng, kita akan menghitung berapa jengkal kelereng itu berpindah dari
tempat awal kita menembakkannya. Kegiatan menghitung jarak kelereng dengan menggunakan
jengkal tersebut merupakan salah satu contoh pengukuran. Sehingga dari contoh tersebut dapat
dikatakan bahwa pengukuran adalah proses membandingkan suatu besaran (benda) yang diukur
dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan. Dengan demikian, semua hasil pengukuran itu
sesungguhnya relative, yakni relative terhadap satuan alat ukur yang digunakan.
1. Besaran dan turunan
Dalam pengukuran, besaran dapat diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur dan dapat
dinyatakan dengan angka. Contohnya, ketika kita mengukur panjang buku tulis dengan
menggunakan sebuah penggaris. Dalam contoh ini yang dimaksud dengan besaran adalah
panjang buku yang kita ukur. Besaran dalam fisika dapat dikelompokkan menjadi beberapa
macam, yang pertama berdasarkan ada tidaknya nilai dan arah yang terdapat dalam suatu
besaran, besaran dibedakan menjadi dua yaitu besaran scalar dan besaran vector.
a. Besaran scalar, yaitu besaran yang hanya mempunyai nilai dan tidak mempunyai arah.
Contohnya: suhu
b. Besaran vector, yaitu besaran yang mempunyai nilai dan aarah. Contoh: gaya, kecepatan
Sedangkan berdasarkan satuannya, besaran dielompokkan menjadi besaran pokok dan turunan.
a. Besaran pokok, yaitu besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan telah
diakui secara internasional.
b. Besaran turunan, yaitu besaran yang satuan-satuannya diturunkan atau dijabarkan dari
turunan-turunan besaran pokok.
Selain besaran, satuan adalah bagian yang sangat penting dalam pengukuran. Satuan
adalah pembanding dalam suatu pengukuran. Ada banyak sekali satuan yang dapat digunakan
dalam pengukuran misalnya jengkal, langkah, hasta, dan sebagainya. Satuan-satuan tersebut
disebut satuan yang tidak baku karena jengkal, langkah, hasta antara orang yang satu dengan
lainnya berbeda-beda sehingga nilai yang dihasilkan dalam pengukuran akan berbeda pula.
Sedangkan satuan baku adalah satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan
hasil yang sama atau tetap untuk semua orang, contohnya meter, gram, kilogram, dan
sebagainya.
Sistem satuan besaran fisika pada prinsipnya bersifat standar atau baku, yaitu bersifat
tetap, berlaku universal, dan mudah digunakan setiap saat dengan tepat. Sistem satuan
standar ditetapkan pada tahun 1960 melalui pertemuan para ilmuwan di Sevres, Paris. Sistem

2. satuan yang digunakan dalam dunia pendidikan dan pengetahuan dinamakan sistem metrik, yang
dikelompokkan menjadi sistem metrik besar atau MKS (Meter Kilogram Second) yang disebut
sistem internasional atau disingkat SI dan sistem metrik kecil atau CGS (Centimeter Gram
Second).
Besaran pokok dan besaran turunan beserta dengan satuannya dapat dilihat dalam Tabel berikut:
a. Tabel satuan besaran pokok dalam sistem metrik
Selain tujuh besaran pokok di atas, terdapat dua besaran pokok tambahan, yaitu sudut
bidang datar dengan satuan radian (rad) dan sudut ruang dengan satuan steradian (sr).
b. Tabel beberapa besaran turunan dan satuannya
2. Pengukuran
Dalam melakukan pengukuran ada beberapa aspek yang harus diperhatikan yaitu
ketepatan (akurasi), kalibrasi alat, ketelitian (presisi), dan kepekaan (sensitivitas). Dengan aspek-
aspek pengukuran tersebut diharapkan mendapatkan hasil pengukuran yang akurat dan benar.
Berikut ini akan kita bahas pengukuran besaran-besaran fisika, meliputi panjang, massa, dan
waktu.
a. Pengukuran panjang, luas, dan volume

3. Panjang adalah salah satu besaran pokok dengan satuan meter. Pada tahun 1983 disepakati
bahwa satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam vakum selama
1/299.792.459 sekon. Pengukuran panjang dapat dilakukan dengan beberapa alat
disesuaikan dengan ukuran objek yang akan diukur. Sebagai contoh, untuk mengukur lebar
buku kita gunakan pengaris, sedangkan untuk mengukur lebar jalan raya lebih mudah
menggunakan meteran kelos.
Selain penggaris dan meteran kelos, masih ada alat ukur panjang yang lainnya yaitu
micrometer sekrup dan jangka sorong. Micrometer sekrup digunakan untuk mengukur benda
yang mempunyai ukuran kecil dan tipis, seperti mengukur ketebalan plat, diameter kawat,
dan onderdil kendaraan yang berukuran kecil. Sedangkan jangka sorong dapat digunakan
untuk mengukur diameter cincin dan diameter bagian dalam sebuah pipa. Masing-masing
alat ukur tersebut memiliki batas ukur dan ketelitian yang berbeda-beda, penggaris atau
mistar mempunyai batas ukur sampai 1 meter (meteran pita dapat mengukur panjang sampai
3 meter) dan memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm; mikrometer sekrup memiliki ketelitian
0,01 mm atau 0,001 cm; dan jangka sorong mempunyai batas ukur sampai 10 cm dengan
ketelitiannya 0,1 mm atau 0,01 cm.
Gambar: alat-alat ukur panjang
Saat melakukan pengukuran adakalanya satuan yang digunakan tidak sesuai dengansatuan
yang kita perlukan. Contohnya panjang meja 1,5 m, sedangkan kita memerlukan dalam
satuan cm, satuan gram dinyatakan dalam kilogram, dari satuan milisekon menjadi sekon.
Untuk mengonversi atau mengubah dari suatu satuan ke satuan yang lainnya diperlukan
tangga konversi. Gambar di bawah menunjukkan tangga konversi panjang, massa, dan
waktu, beserta dengan langkah-langkah penggunaannya.

4. Gambar: tangga konversi panjang
Di dalam sistem metrik juga dikenal sistem awalan dari sistem MKS baik ke sistem makro
maupun ke sistem mikro. Perhatikan Tabel berikut ini.
Luas dan volume adalah besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok panjang. Luas
adalah jumlah ruang pada permukaan dua dimensi dan dinyatakan dalam satuan SI dalam
bentuk meter persegi (m2). Sedangkan volume adalah jumlah ruang dalam daerah tiga
dimensi yang dinyatakan dalam meter kubik (m3) dalam satuan SI.

5. Untuk benda-benda yang bentuknya beraturan seperti balok, persegi panjang, dan
sebagainya, penentuan luas dan volumenya dapat dilakukan dengan mengukur panjang sisi-
sisi dari benda tersebut dan manghitung luas dan volumenya dengan menggunakan rumus
yang berlaku. Sedangkan untuk benda-benda yang tidak beraturan, luas dapat diukur dengan
menempatkan sebuah kisi-kisi yang telah ditandai dalam satuan-satuan persegi semacam
cm2 dan memperkirakan jumlah persegi satuan yang menutupi luasan.
Contoh:
Dari gambar di atas dapat dihitung jumlah persegi penuh dan mendekati penuh yang terdapat
pada bagian dalam garis daerah yang tidak beraturan tersebut. Dari pengukuran di atas
didapatkan:
 Jumlah persegi penuh = 10
 Jumlah persegi hampir penuh = 4
Sehingga luas daerah yang tidak beraturan tersebut = jumlah persegi penuh + jumlah persegi
hampir penuh = 10 + 4 = 14 satuan. Jadi, luas daerah yang tidak beraturan tersebut = 14
satuan.
Sedangkan untuk menentukan volume benda yang tidak beraturan seperti batu, dapat
dilakukan dengan memasukkan benda tersebut ke dalam sebuah gelas ukur yang telah berisi
air. Dengan masuknya benda ke dalam air, maka permukaan air dalam gelas ukur akan naik,
artinya volume yang tak beraturan tersebut menambah volume air tersebut. Dengan
mengurangi volume air setelah dan sebelum dimasuki benda maka volume benda tersebut
dapat diketahui.

6. Contoh:
Pada gambar satu dapat dilihat, volume air mula-mula yang ada dalam gelas ukur = 50 ml.
sedangkan padagambar 2, setelah batu dimasukkan ke dalam gelas ukur, volume air dalam
gelas ukur naik menjadi 100 ml. Dari kenaikan volume air inilah dapat ditentukan volume
batu tersebut. Dimana volume batu = volume air pada gambar 2 – volume air pada gambar 1
= 100 ml – 50 ml = 50 ml. sehingga dapat disimpulkan bahwa volume batu yang digunakan
pada pengukuran di atas adalah 50 ml.
b. Pengukuran massa
Satan massa dalam SI adalah kilogram (Kg). satu kilogram baku dalam SI didefinisikan
sebagai kuantitas massa dari prototype kilogram internasional. Alat ukur yang digunakan
untuk mengukur massa suatu benda adalah neraca. Berdasarkan cara kerja dan ketelitiannya
neraca dibedakan menjadi tiga, yaitu:
 Neraca digital, yaitu neraca yang bekerja dengan sistem elektronik. Tingkat
ketelitiannya hingga 0,001g.
 Neraca O'Hauss, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian hingga 0.01 g.
 Neraca sama lengan, yaitu neraca dengan tingkat ketelitian mencapai 1 mg atau
0,001 g.

7. Gambar: beberapa macam neraca dalam pengukuran massa (kiri-kanan: neraca digital, neraca
o’hauss, neraca sama lengan)
c. Pengukuran waktu
Satuan waktu dalam SI adalah detik atau sekon, yang didefinisikan sebagai selang waktu
dari 9.192.631.770 kali getaran emisi khusus cahaya atom cesium-133 pada saat atom itu
menyerap energi. Alat ukur baku untuk mengukur waktu adalah sebuah jam atau arloji. Jam
atau arloji pada akhir-akhir ini banyak yang bekerja secara elektrik atau pun elektronik.
Sebuah jam yang sangat akurat bekerja berdasarkan pada getaran elektromegnetik atom-
atom tertentu.
d. Pengukuran suhu
Suhu termasuk besaran pokok dengan satuan Kelvin (K). Alat untuk untuk mengukur
besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Berdasarkan letak titik bawah dan atasnya,
thermometer dapat dibedakan menjadi:
 Thermometer celcius: Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi
angka 100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100 skala.
 Thermometer reamur: Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi
angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.
 Thermometer Fahrenheit: Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi
angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0ºF. Di antara
titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.
 Thermometer Kelvin: Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik
ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total
partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273
dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap
atas termometer Kelvin dibagi 100 skala.

8. Gambar: titik tetap thermometer (kiri-kanan: celcius, reamur, fahrenheith, Kelvin)
Sedangkan berdasarkan jenis bahan pengisinya, termometer ada dua macam, yaitu air raksa
dan alkohol.
 Thermometer raksa
Berikut ini beberapa keuntungan air raksa sebagai pengisi termometer, antara lain :
Air raksa tidak membasahi dinding pipa kapiler, sehingga pengukurannya
menjadi teliti.
Air raksa mudah dilihat karena mengkilat.
Air raksa cepat mengambil panas dari suatu benda yang sedang diukur.
Jangkauan suhu air raksa cukup lebar, karena air raksa membeku pada suhu –
40 0C dan mendidih pada suhu 360 0 C.
Volume air raksa berubah secara teratur.
Selain beberapa keuntungan, ternyata air raksa juga memiliki beberapa kerugian,
antara lain:
Air raksa harganya mahal.
Air raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah
Air raksa termasuk zat beracun sehingga berbahaya apabila tabungnya pecah.
 Thermometer alcohol
Keuntungan menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain :
Alkohol harganya murah.
Alkohol lebih teliti, sebab untuk kenaikan suhu yang kecil ternyata alkohol
mengalami perubahan volume yang besar.
Alkohol dapat mengukur suhu yang sangat rendah, sebab titik beku alkohol –
130 0C.

9. Kerugian menggunakan alkohol sebagai pengisi termometer, antara lain :
Membasahi dinding kaca.
Titik didihnya rendah (78 0C)
Alkohol tidak berwarna, sehingga perlu memberi pewarna dahulu agar dapat
dilihat.
Mengapa air tidak dipakai untuk mengisi tabung termometer? Alasannya karena air
membasahi dinding kaca, jangkauan suhunya terbatas, perubahan volumenya kecil, penghantar
panas yang jelek.