Besaran Pokok dan Turunan: Rumus & Contoh Soal

Assalamualaikum temen-temen

Kalian pasti udah pernah belajar dasar ilmu fisika kan

Fisika adalah ilmu mengukur, Hal yang paling mendasar dalam pengukuran adalah besaran pokok, apa sih itu?

Besaran pokok adalah besaran yang memerlukan definisi yang jelas. Definisi yang jelas ini digambarkan kedalam sebuah satuan.

Nah sekarang, Mengapa dalam fisika ada yang namanya “satuan” , mengapa “satuan” itu sangat penting?

Mengapa ketika kita mengerjakan soal fisika jika tanpa satuan pasti disalahkan oleh guru?

Kalau kita belajar matematika pasti kita hanya perlu menghitung dan memperoleh nilai, kita tidak bisa membayangkan angka itu untuk apa, artinya angka itu tidak memiliki makna/ arti/ masih bersifat abstrak.

Tetapi ketika kita belajar fisika angka yang diperoleh hasil perhitungan akan diikuti oleh satuan sehingga memiliki makna.

Contohnya : andi mengukur panjang meja belajarnya dengan penggaris dan hasil pengukurannya adalah 1 meter.

Satu merupakan angka matematika dan meter merupakan satuan standar internasional yang telah ditetapkan, sehingga kita bisa membayangkan satu meter itu seberapa.

Zaman dahulu, agar orang-orang tidak berdebat tentang masalah satuan, maka sejak tahun 1889 suatu komite dibentuk untuk memantapkan standar internasional mengenai satuan besaran pokok.

Selama periode 1954-1971 dalam pertemuan tahunan ditetapkan lah 7 besaran pokok beserta satuannya.

Sistem satuan ini dinamakan Sistem Internasional yang disingkat SI.

Berdasarkan sistem satuan, besaran fisika di kelompokkan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran fisika yang terdefinisi dengan satuan yang telah ditetapkan.

Terdapat 7 besaran pokok dalam fisika. Berikut ini adalah tabel besaran pokok beserta satuan, definisi , dan lambang :

BesaranSatuanLambangDefinisi
Panjang Meterm1 meter merupakan jarak yang dilalui cahaya pada ruang vakum dengan selang waktu 1/299 792 458 detik
Waktu Detik (second)s1 second adalah jangka waktu yang diperlukan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9 192 631 770
Massa Kilogramkg1 kilogram merupakan massa suatu silinder platinum-iridium dengan tinggi dan diameter 3.9 cm
Jumlah zatmolmol1 mol ialah jumlah zat penyusun suatu unsur sebanyak jumlah atom pada 0.012 kg atom Carbon-12.
suhukelvink0 kelvin merupakan 0 absolut (dimana partikel-partikel penyusun materi dalam termodinamika berhenti bergerak)
1 kelvin merupakan pecahan 1/273.16 dari temperatur termodinamika triple point air
Arus listrikampereA1A merupakan arus yang mengalir pada 2 penghantar lurus paralel di ruang vakum dengan jarak pisah 1m dan panjang penghantar tak hingga & mengabaikan luas penampang sehingga diperoleh gaya tarik-menarik sebesar 2 x 10-7 N/m
Intensitas CahyaKandelacd1 cd merupakan intensitas cahaya di arah tertentu dari sumber yang menghasilkan radiasi monokromatik yang memiliki frekuensi 540×1012 Hz dan intensitas radian di arah 1/683 watt per steradian.

Baca juga Teori Kinetik Gas.

Besaran Turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diperoleh dari turunan besaran-besaran pokok. Besaran turunan ini sangat banyak dan bervariasi.

Contoh besaran turunan diantaranya adalah :

BesaransimbolSatuan mksSatuan cgs
Massa jenis ρ= m/V  kg/m3g/cm³
Kecepatanv=s/tm/scm/s
Percepatana= Δv/ Δtm/s2cm/s2
GayaF = m aN= kg m/ s2Dyne = g cm/ s2  
UsahaW = F sJoule = N mErg =dyne cm
DayaP=W/tWatt=J/s 
MomentumP = m vKg m/sg cm/s
impulsI = F ΔtN sDyne s
Momen Gaya τ = r F sin θNmDyne cm

Dimensi

Dimensi adalah cara besaran itu disusun dari besaran pokok. Dimensi dari besaran pokok dinyatakan dengan lambang huruf tertentu seperti tabel berikut ini .

BesaranDimensi
Panjang [L]
Waktu [T]
Massa [M]
Jumlah zat[N]
suhu[θ]
Arus listrik[I]
Intensitas Cahya[J]

Hal yang harus kalian ketahui

  • Dimensi tidak dipengaruhi oleh besar pengukuran
  • Dimensi dituliskan dalam simbol tabel diatas
  • Dimensi besaran turunan dapat diperoleh dari dimensi besaran pokok
  • Nama besaran dituliskan dalam kurung persegi

Contoh dimensi pada besaran turunan

  • [kecepatan] = [panjang]/[waktu] = L/T =LT-1
  • [volume] = [panjang]3=L3
  • [kerapatan]=[massa/volume]=ML-3
  • [percepatan]= [kecepatan]/[waktu] = LT-2
  • [gaya]=[massa]x[percepatan]=MLT-2

Baca juga Hukum Bernoulli.

Contoh Soal Besaran Pokok dan Turunan

1. Misalnya perpindahan suatu benda dapat dinyatakan dengan rumus x=kt3. Apakah dimensi dari k ?

Pembahasan

Ruas kiri dan ruas kanan pada rumus fisika harus mempunyai dimensi yang sama sehingga

[x]=[k][t]3

L= [k]T3

[k]=LT-3

2. Isilah titik-titik di bawah ini !

1 N = … dyne

1 J = … erg

20 m/s = … km/jam

Pembahasan

1 N = 1 kg m/s2 = (103gr) (100cm)/s2 = 105dyne

1 J = 1 kg m2/s2 = (103gr) (1002 cm2)/s2 =107erg

20 m/s = 20 x 10-3 km/ (1/3600 jam) = 72 km/jam

3. Tentukan dimensi pada besaran turunan berikut :

Tekanan

Kalor jenis

Potensial listrik

Pembahasan

[tekanan]=[gaya]/[luas] = [MLT-2] / [L2] = ML-1T-2

[kalor jenis] = [energi]/[massa][waktu] = [ML2T-2]/[M][ θ] = L2T-2 θ-1

[potensial Listrik] = [Usaha]/[Muatan] = ML2T-3I-1

Oke sekian dulu ya.. semoga bermanfaaat.. wassalamualaikum. Baca juga Gelombang Elektromagnetik.

Kembali ke Materi Fisika