BESARAN DAN SATUAN Nur Eko Sucahyono

TUJUAN PEMBELAJARAN Menguasai konsep besaran dan satuannya. Menggunakan alat ukur yang tepat untuk mengukur suatu besaran fisis. Memahami konsep pengukuran yang benar untuk meminimalisasi kesalahan pengukuran.

OUTLINE Pengertian Dasar Besaran dan Satuan Sistem Satuan Internasional (SI) Awalan Satuan Konversi Satuan Pengukuran

1. Pengertian Dasar Besaran Fisis Panjang Massa Waktu Besaran Pokok Besaran Turunan Luas Volum Kecepatan

1.1 Besaran Fisis Untuk mengungkap hukum-hukum di dalam fisika digunakan besaran- besaran fisis. Besaran fisis tersebut adalah panjang, massa, waktu, jumlah mol zat, gaya, kecepatan, daya, usaha, resistivitas, temperatur, massa jenis, intensitas cahaya, dan lain-lain.

1.2 Besaran Pokok Dari beberapa besaran fisis, dipilih 7 besaran fisis yang menjadi besaran pokok. Besaran-besaran pokok ini dapat memberikan gambaran yang lengkap dan sederhana tentang fisika. Secara internasional ada tujuh besaran fisis yang ditunjuk sebagai besaran pokok bagi sistem Satuan Internasional atau “Le Systeme International d’Unites”.

1.2 Besaran Pokok No Besaran Satuan Simbol Satuan Simbol Dimensi 1 Panjang meter m L 2 Massa kilogram kg M 3 Waktu sekon/detik s T 4 Arus listrik ampere A I 5 Temperatur kelvin K Ɵ 6 Intensitas cahaya candella cd J 7 Jumlah zat mole mol N

1.3 Besaran Turunan Di luar besaran pokok, besaran fisis lainnya disebut sebagai besaran turunan yang dapat diperoleh dari hasil turunan beberapa besaran pokok.

meter per detik kuadrat 1.3 Besaran Turunan No. Besaran Satuan Simbol Satuan Simbol Dimensi 1. Luas meter persegi m2 L2 2. Volume meter kubik m3 L3 3. Massa jenis kilogram per meter kubik kg/m3 ML−3 4. Kecepatan meter per detik m/s LT−1 5. Percepatan meter per detik kuadrat m/s2 LT−2

2. Besaran dan Satuan Berdasarkan SI Selain besaran turunan terdapat juga dua besaran tambahan dalam sistem SI, yaitu untuk menyatakan sudut bidang datar (radian) dan sudut ruang (steradian). Karena kedua besaran ini tidak mempunyai dimensi, maka kehadirannya dalam suatu rumus dapat diabaikan agar tidak mengakibatkan kekeliruan dimensi.

2.1 Besaran Tambahan dalam SI No. Besaran Satuan Simbol Satuan Simbol Dimensi 1. Sudut bidang datar radian rad - 2. Sudut ruang steradian Sr

3. Awalan Satuan Faktor Kelipatan Nama Simbol Contoh 1018 eksa E - 1015 peta P 1012 tera T terahertz (Thz) 109 giga G gigawatt (GW) 106 mega M megawatt (MW) 103 kilo k kilowatt (kW) 102 hekto h hektaare (ha) 10-1 deci d desimeter (dm) 10-2 centi c centimeter (cm) 10-3 mili m milimeter (mm) 10-6 mikro mikrometer (mm) 10-9 nano n nanometer (nm) 10-12 piko p pikofarad (pf) 10-15 femto f femtosekon (fs) 10-18 atto a attosteradian (asr)

4. Faktor Konversi Tabel Perbandingan Sudut Bidang Nilai Derajat Menit Detik Radian Putaran 1 derajat 1 60 3600 1,745  10−2 2,778  10−3 1 menit 1,667  10−2 2,909  10−4 4,630  10−5 1 detik 2,778  10−4 4,848  10−6 7,716  10−7 1 radian 57,30 3438 2,063  105 0,1592 1 putaran 360 2,16  104 1,296  106 6,283

4. Faktor Konversi Tabel Perbandingan Satuan Panjang Nilai cm meter km inch ft mil 1 cm 1 10−2 10−5 0,3937 3,281  10−2 6,214  10−6 1 meter 100 10−3 39,3 3,281 6,214  10−4 1 kilometer 105 1000 3,937  104 3281 0,6214 1 inci 2,540 2,540  10−2 2,540  10−3 8,333  10−2 1,578  10−5 1 kaki 30,48 0,3048 3,048  10−4 12 1,894  10−4 1 mil 1,609  105 1609 1,609 6,336  104 5280

4. Faktor Konversi Dan masih banyak faktor konversi dari besaran - besaran pokok dan besaran turunan lainnya. Faktor konversi ini disesuaikan dari buku karangan G. Shortley dan D. Williams, Elements of Physics, Prentice Hall.

5. Pengukuran

5. Pengukuran Berapa waktu rata-rata yang dibutuhkan oleh penerjun untuk mencapai tanah? Pengukuran itu sangat penting dan berkaitan erat dengan besaran dan satuan. Surya Institute

5.1 Alat ukur panjang Penggaris Jangka Sorong Mikrometer Sekrup

a. Penggaris

b. Jangka Sorong

b. Jangka Sorong Skala Utama Nonius atau Vernier 2 3 5 2,1cm 0,05cm Garis nonius kelima tepat berimpit dengan garis skala utama Skala Utama Nonius atau Vernier Jadi X = 2,15 cm Ketelitian Jangka Sorong adalah 0,1mm; yaitu 1mm pada skala utama dibagi 10 skala oleh skala nonius BENDA Rahang Sorong

JANGKA SORONG Jangka sorong adalah alat ukur yang memiliki tingkat ketelitian sampai dengan 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong digunakan untuk mengukur: Ketebalan atau garis tengah bagian luar suatu pipa, Garis tengah bagian dalam Kedalaman suatu lubang Bagian-bagian Jangka Sorong Klik! 1. Skala utama Klik! 2. Rahang tetap 3. Nonius 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm 4. Rahang sorong 5. Mengukur ketebalan 6. Diameter dalam 7.Mengukur kedalaman

JANGKA SORONG Cara mengukur diamater luar lingkaran: Geser rahang sorong (klik gambar rahang sorong) Masukkan benda diantara rahang sorong dengan rahang tetap (klik gambar benda) Geser kembali rahang sorong sehingga benda tertahan diantara rahang tetap dengan rahang sorong (klik gambar rahang sorong) Lalu amatilah hasil pengukuran 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 mm Benda

JANGKA SORONG Hasil Hasil pengukuran pada : Skala utama Skala Nonius 1 0 5 10 2 3 Catatan : Selisih satu skala utama dengan skala nonius : 1 mm – 0,9 mm = 0,1 mm Hasil Hasil pengukuran pada : Skala utama Skala Nonius = 1,8 cm = 0,01 cm (skala nonius berimpit dengan skala utama = skala 1) Hasil pengukuran = 1,81 cm (diameter luar benda yang diukur)

c. Mikrometer Sekrup

c. Mikrometer Sekrup Selubung Ulir Roda Bergerigi Selubung Luar Skala Utama Selubung Luar Roda Bergerigi Landasan Benda Skala Nonius Skala terkecil = 0,5 mm dan dibagi 50 skala oleh skala nonius yang terdapat pada selubung luar (teromol putar) sehinga, tingkat ketelitian alat adalah 0,01 mm

MIKROMETER SEKRUP Keterangan gambar: 1. Landasan 4. Nonius Animasi MIKROMETER SEKRUP www.bugishq.blogspot.com Keterangan gambar: klik disini 1. Landasan 4. Nonius 2. Benda Tipis 5. Hulu 3. Sumbu 6. Racet 15 10 5

Cara Penggunaan Mikrometer Sekrup: 1. Klik bagian hulu mikrometer sekrup 2. Klik benda yang ingin diukur 3. Klik kembali bagian hulu untuk menahan benda 4. Tekan recet untuk mengunci micrometer sekrup 5. Tekan preview untuk membaca hasil pengukuran Contoh Soal benda 20 35 30 25 15 10 5 hulu racet PREVIEW 20 35 25 30 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 1.0 2.0 3.0 4.0 CARA MEMBACA SKALA ● Skala utama = 4,5 mm 27.5 ● Skala putar = 0,275 mm Hasil = 4,775 mm

5.2 Alat Ukur Waktu

5.3 Aspek - Aspek Pengukuran Presisi Kemampuan proses pengukuran untuk mendapatkan hasil yang sama, khususnya pada pengukuran yang dilakukan secara berulang-ulang dengan cara yang sama. Akurasi (Ketepatan) Kesesuaian antara hasil pengukuran dan nilai yang sebenarnya

5.3 Aspek - Aspek Pengukuran Kalibrasi Pengembalian nilai fungsi awal suatu alat ukur. Sensitivitas Kemampuan alat ukur untuk mendapatkan suatu perbedaan yang relatif kecil dari harga hasil pengukuran. Kesalahan Pengukuran Kesalahan - kesalahan pada proses pembacaan dan pengambilan data saat pengukuran.

a. Presisi Presisi  berkaitan dengan pembagian skala terkecil pada sebuah alat ukur Alat ukur yang presisi  berkaitan dengan penunjukan yang konsisten Misal : penggaris Skala mm Skala cm Lebih presisi

Misalkan termometer yang akurat b. Akurasi Akurasi  parameter penting dalam pengukuran. Misalkan termometer yang akurat Menunjukkan nilai yang sama/dekat dengan nilai yang sebenarnya Sensitif dan berespon terhadap perubahan kecil pada temperatur Surya Institute

c. Kalibrasi Belum ada yang diukur, tapi kok angkanya tidak nol ???

d. Kesalahan Pengukuran Sebutkan kesalahan yang dilakukan oleh orang ini ketika mengukur panjang kayu yang dipegangnya. Surya Institute

d.1 Kesalahan Paralaks Kesalahan pembacaan alat ukur karena posisi mata yang tidak tepat. Surya Institute

d.2 Grafik Hasil Pengukuran Cara mengidentifikasi hasil yang menyimpang: dengan menggambar grafik. Hasil yang menyimpang x x x x x x

Terima Kasih