Besaran Fisika dan Pengukuran (Bag. 1)

Sabtu, 24 Desember 2011

Pembentuk utama fisika adalah besaran-besaran fisika yang dipakai untuk menyatakan hukum-hukum fisika. Untuk mendapatkan bentuk besaran, pengukuran eksperimental yang teliti diperlukan, meskipun pemikiran kreatif juga memainkan peranan. Pengukuran suatu besaran dibuat relative terhadap suatu standar atau satuan tertentu, dan datuan ini harus dinyatakan bersama dengan nilai numeric besaran. Misalnya, kita dapat mengukur panjang, satuan panjang seperti inci, kaki, kilometer, atau mil. Tidak mempunyai arti sama sekali dengan menyatakan panjang suatu bendaa tertentu adalah 16,8. Satuan haruslah diberikan agar jelas, 16,8 meter sangat berbeda dengan 16,8 inci atau 16,8 kilometer.

1.      Besaran Pokok

Dalam kegiatan laboratorium tidaklah mungkin dihindarkan kegiatan-kegiatan pengamatan dan pengukuran. Selain mempergunakan alat-alat ukur perlu diketahui besaran apa yang akan diukur, sehingga hasil pengamatan ini menghasilkan data-data fisis. Data-data ini berupa bilangan dengan satuan-satuan yang akan membandingkan data tersebut dengan satuan baku (satuan standar). Satuan standar ini adalah satuan-satuan yang diakui secara internasional. Sedangkan besaran-besaran yang diukur diturunkan dari besaran pokok. Perhatikan besaran-bersaran pokok pada table 1.1!

Tabel 1.1 Besaran Pokok, Lambang, Satuan, dan Simbol

No.	Besaran Pokok	Lambang	Satuan Baku	Simbol
1	Panjang	l	meter	m
2	Massa	m	kilogram	kg
3	Waktu	t	sekon	s
4	Arus Listrik	i	ampere	A
5	Suhu	T	kelvin	K
6	Jumlah Zat	N	mol	mol
7	Intensitas Cahaya	I	candela	cd

Besaranyang lebih besar atau kesil diukur dengan kelipatan sepuluh dari satuan dasar ini, dengan menambahkan awalan sebagaimana yang diperlihatkan pada table 1.2!

Tabel 1.2 Awalan Satuan, Simbol, adan Arti (dalam meter)

No.	Awalan	Simbol	Arti
1	Tera	T	1012
2	Giga	G	109
3	Mega	M
4	Kilo	k	103
5	Hecto	h	102
6	Deca	da	103
7	Deci	d	10-1
8	Centi	c	10-2
9	Mili	m	10-3
10	Mikro	µ	10-6
11	Nano	n	10-9
12	Piko	p	10-12

Terdapat suatu kebiasaan dalam fisika yang dikenal dengan penulisan ilmiah untuk menyatakan nilai besaran dalam bentuk a×10ⁿ. Renungkan, mengapa para ilmuwan lebih suka menuliskan dalam bentuk penulisan ilmiah? Dalam hal ini a merupakan bilangan -10 < a < a 10 dan n bilangan bulat positif atau negatif. Misalnya:

a.       1380000 dituis 1,38×10⁶.

b.      0,00067 ditulis 6,7×10^-4.

Standarisasi satuan selalu diperbarui mengingat kebutuhan tingkat ketelitian dan cara penentuannya. Standarisasi yang baru diantaranya adalah:

• 1 meter          :   1650763,73λ-Kr
• λ Kr⁸⁶           :  panjang gelombang spectrum krypton dalam ruang hampa  yang dikenal dalam  spektroskopi dengan notasi 2p¹⁰-5d⁵
• 1 ampere       :  arus listrik yang mengalir mealui dua buah kawat sejajar yang amat panjang dan     berjarak 1 meter di dalam hampa memberikan hampa sebesar: 

                                                                                      ;

          π₀ = permeabilitas hampa udara   

                                                                       

• 1 sekon          :  waktu yang diperlukan atom cesium 133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770. Frekuensi karakteristik dari Isotop Cesium (Cs-133) inilah yang mendasari jam atomic yang dipakai oleh IBWm
• 1 kelvin          :  dari suhu titik triple air, yaitu suatu kondisi yang hanya memiliki satu suhu dan tekanan di mana air, es, dan uap air berada dalam satu titik keseimbangan.­­­­
• 1 mol              :  banyaknya zat yang mempunyai massa sebesar berat atomnya
• 1 candela        :  seperenambelas dari intensitas cahaya yang dihasilkan dari 1 cm²radiasi benda hitam yang pijar pada suatu platina membeku = 2046 K
• 1 kilogram       :  massa dari tabung platina iridium yang disimpan di International Bureau of Weights     and Measures. Bakuan kedua adalah massa atom c-12 sebagai 12 satuan massa atom.

***

Read Post | komentar (3)