pengukuran

fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari alam yang berupa benda mati. fisika mempelajari gejala-gejala alam yang terjadi di antara benda-benda mati seperti langit, bumi, tanah, udara, air, mesin, bintang-gintang, atom, galaksi dan lain-lain. fisika berusaha membuka rahasia fenomena-fenomena alam seperti hujan, pelangi, gempa bumi, gunung meletus, suara, gema, cahaya, panas, gerak, penguapan dan lain-lain.

dasar dan langkah pertama dari proses mempelajari fenomena alam adalah mempelajari objek-objek yang terkait dengan fenomena itu kemudian mempelajari sifat-sifat/ karakter objek-objek itu dan hubungan antara karakter objek. dari karakter itu dipelajari proses dan interaksi dengan objek lain kemudian mencari fenomena-fenomena serupa, mencari penyebab untuk mencari penyebab umum seluruh fenomena serupa. lebih umum lagi fisika berusaha mencari peraturan/ kaidah/ prinsip/ asas yang mengatur segala interaksi tersebut. setelah ditemukan peneliti fisika berusaha mencari penjelasan tentang sebab, proses, akibat dan tujuan dari fenomena alam tersebut.

karakter objek yang dipelajari akan lebih jelas dan dapat dipahami dalam kuantitas sifat tertentu dan dapat dinyatakan dalam angka sehingga dapat diketahui perbandingan yang akurat dengan karakteristis yang lain. untuk itu diperlukan penjelasan tentang besaran/ karakteristik/ sifat materi, pengukuran dan satuan.

besaran dalam fisika adalah sifat materi yang digunakan untuk menjelaskan fenomena yang terjadi atau dialami oleh suatu benda. Besaran-besaran  fisika  ini  misalnya  panjang, jarak, massa, waktu, gaya, kecepatan, temperatur, intensitas cahaya, dan sebagainya.  Terkadang nama dari besaran-besaran fisika tadi memiliki kesamaan dengan istilah yang dipakai dalam keseharian, tetapi perlu diperhatikan bahwa besaran-besaran fisika tersebut tidak selalu memiliki pengertian yang sama dengan istilah-istilah keseharian.   Seperti misalnya istilah gaya,  usaha,  dan momentum,  yang memiliki makna yang berbeda dalam keseharian atau dalam bahasa-bahasa sastra.  Misalnya, “Anak itu bergaya di depan kaca”, “Ia berusaha keras menyelesaikan soal ujiannya”, “Momentum perubahan politik sangat tergantung pada kondisi ekonomi negara”.

Besara-besaran fisika didefinisikan secara khas, sebagai suatu istilah fisika yang memiliki makna tertentu.   Terkadang besaran fisika tersebut hanya dapat dimengerti dengan menggunakan bahasa matematika, terkadang dapat diuraikan dengan bahasa sederhana, tetapi selalu terkait dengan pengukuran (baik langsung maupun tidak langsung).  Semua besaran fisika harus dapat diukur, atau dikuantifikasikan dalam angka-angka.  Sesuatu yang tidak dapat dinyatakan dalam angka-angka bukanlah besaran fisika, dan tidak akan dapat diukur.

Mengukur adalah membandingkan antara dua hal, biasanya salah satunya adalah suatu standar yang menjadi alat ukur.  Ketika kita mengukur jarak antara dua titik, kita membandingkan jarak dua titik tersebut dengan jarak suatu standar panjang, misalnya panjang tongkat meteran. Ketika kita mengukur berat suatu benda, kita membandingkan berat benda tadi dengan berat benda standar.  Jadi dalam mengukur kita membutuhkan standar sebagai pembanding besar sesuatu yang akan diukur.  Standar tadi kemudian biasanya dinyatakan memiliki nilai satu dan dijadian sebagai acuan satuan tertentu. Walau kita dapat sekehendak kita menentukan standar ukur, tetapi tidak ada artinya bila tidak sama di seluruh dunia, karena itu perlu diadakan suatu standar internasional. Selain itu standar tersebut haruslah praktis dan mudah diproduksi ulang di manapun di dunia ini.  sistem standar internasional ini sudah ada, dan sekarang dikenal dengan Sistem Internasional (SI). Terkait dengan SI, terdapat satuan SI. Antara besaran fisika yang satu dengan besaran fisika yang lain, mungkin terdapat hubungan.   Hubungan-hubungan antara besaran fisika ini dapat dinyatakan sebagai persamaan-persamaan fisika, ketika besaran-besaran tadi dilambangkan dalam simbol-simbol fisika, untuk meringkas penampilan persamaannya.  Karena besaran-besaran fisika tersebut mungkin saling terkait, maka tentu ada sejumlah besaran yang mendasari semua besaran fisika yang ada, yaitu semua besaran-besaran fisika dapat dinyatakan dalam sejumlah tertentu besaran-besaran fisika, yang disebut sebagai besaran-besaran dasar.

besaran dalam fisika dibagi menjadi dua, besaran pokok atau besaran dasar dan besaran turunan. besaran pokok adalah besaran yang tidak bisa diuraikan menjadi besaran lain. contohnya panjang, massa, waktu. besaran turunan adalah besaran yang dapat diuraikan menjadi besaran yang lain. contohnya kecepatan, percepatan, gaya, energi, usaha, daya dan lain-lain.

Terdapat tujuh buah besaran dasar fisika (dengan satuannya masing-masing) :

1.  panjang (meter). Satuan SI (standar internasional) untuk panjang adalah meter dan satu meter didefinisikan sebagai 1650763,73 kali panjang gelombang cahaya transisi 2p10  – 5d5  isotop Kr86.

2.  massa (kilogram).  Satuan SI untuk massa adalah kilogram, dan satu kilogram didefinisikan sebagai massa sebuah silinder platinum iridium yang disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional di Prancis.   Tetapi selain itu juga terdapat standar massa non SI, yaitu standar massa atom yang diambil berdasarkan massa satu atom C12  yang tepat didefinisikan bermassa 12 dalam satuan massa atom terpadu (amu- atomic mass unit, disingkat u).

3.  waktu (sekon). Satuan SI untuk waktu adalah sekon dan satu sekon didefinisikan sebagai 9.192 631.770 kali periode transisi tertentu aton Cs133.

4.  arus listrik (ampere). satuan SI arus listrik adalah ampere dan satu ampere didefinisikan sebagai Arus konstan dimana pada 2 konduktor lurus dengan panjang tak berhingga yang diletakkan paralel, dengan penampang melingkar diabaikan, diletakkan terpisah 1 meter dalam ruang hampa, akan menghasilkan gaya yang besarnya sama dengan 2×10−7 newton per meter.

5.  temperatur (kelvin). satuan SI untuk temperatur adalah Kelvin dan sau kelvin didefinisikan sebagai : 1/1273.16 temperatur termodinamik dari titik tripel air.

6.  jumlah zat (mole). satuan SI untuk jumlah zat adalah mol dan satu mol didefinisikan sebagai Jumlah zat pada sistem yang berisi seberapa banyak partikel elementer seperti atom 0.012 kilogram Karbon 12.

7.  intensitas cahaya (candela). satuan SI untuk intensitas cahaya adalah kandela dan satu kandela didefinisikan sebagai  Intensitas cahaya pada arah tertentu dari sebuah sumber yang memancarkan radiasi monokromatik berfrekuensi 5,4×1014 hertz dan memiliki intensitas radian pada arah tersebut sebesar 1683 watt per steradian.

selain besaran-besaran di atas ada dua besaran lain, yaitu sudut bidang datar dan sudut ruang. sudut bidang datar diukur dalam satuan standar radian dan sudut ruang diukur dengan satuan standar steradian.

Besaran-besaran fisika secara umum dapat dikelompokkan menjadi tiga jenis, besaran skalar, besaran vektor dan besaran tensor.   Untuk besaran tensor, tidak akan dipelajari dalam pelajaran fisika dasar.  Besaran scalar adalah besaran yang memiliki nilai saja. contohnya adalah massa, waktu, suhu dan sebagainya. sedangkan besaran vektor adalah besaran yang selain memiliki nilai juga memiliki arah. contohnya adalah gaya, perpindahan, kecepatan.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *