Besaran dan Satuan

A. Pengertian

       Pengukuran adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang dianggap sebagai patokan. Sebagi contoh kita membandingkan panjang meja dengan depa jari dan diperoleh hasil 4 depa, maka meja yang diukur sedangkan sesuatu yang lain sebagai pembanding adalah depa. Sedangkan sifat-sifat suatu benda atau kejadian yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka adalah besaran sedangkan hasil pengukuran dari sesuau besaran adalah satuan. pada contoh di atas berarti sifat dari meja yang diukur adalah panjang, maka panjang inilah yang disebut besaran, sedangkan satuannya adalah depa.

Satuan memiliki syarat sehingga dapat dijadikan standar:

1. Nilai satuan harus tetap

2. mudah diperoleh kembali

3. Satuan harus dapat diterima secara internasional

Sistem satuan yang paling banyak digunakan adalah satuan SI (Sytem International d’Uncutes)

B. Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah didevinisikan terlebih dahulu. Semua satuan diturunkan dari tujuh besaran pokok ini. Lihat tabel 1.

Tabel 1. Beasaran pokok, satua, dan dimensi

1. Panjang

Satuan panjang dalam SI adalah meter, pada awalnya satu meter adalah 1/10.000.000 juta jarak katulistiwa dan kutub utara bumi diukur melalui meridian yang melewati kota paris. Pada tahun 1960 satu meter adalah 1.650.763,73 kali panjang gelombang dalam ruang vakum dari garis spektrum warna jingga – merah atom kripton-86. pada tahun 1989 1 meter adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam vakum selama 1/299.792.458 sekon.

2. Massa

Massa mempunyai satuan SI kilogram, yaitu sebuah silinder platina-iridium diukur di serves (dekat Paris), pada mulanya 1 kilogram adalah massa dari 1000 cm3 air murni pada suhu 4 0C (kerapatan maksimum) 1 kg = 1000,028 cm3 air.

3. Waktu

Satuan standar untuk waktu adalah sekon, yang awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 hari matahari. Kemudian didefinisikan ulang sebagai selang waktu dari 9.129.631.770 osilasi dari radiasi yang dihasilkan oleh transisi dalam atom cesium -133. sehingga alat ukur waktu yang paling teliti adalah jam cessium, dengan ketelitian 3000 tahun hanya mengalami 1 sekon.

C. Besaran Turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari beberapa besaran pokok.

Tabel 2. contoh besaran turunan

C. Konversi Satuan

Dalam beberapa persoalan kita perlu menkonversi dari satuan lain ke SI atau sebaliknya. Sebai contoh panjang sebuah lapangan sepak bola 100 m, sementara kita ketahui 1 m sama dengan 100 cm, maka kita dapat mengkonversi 100 m sama dengan 10.000 kaki, mungkin cara itu sangat mudah tapi kita harus tahu cara logis untuk menyelesaikan hal yang rumit lainnya.

Gambar 1. konversi satuan panjang

Beikut adalah satuan asing dan konversinya ke satuan internasional

D. Notasi Ilmiyah

Notasi Ilmiyah yaitu penulisan bilangan secara ilmiyah. Notasi ilmiyah ditulis dengan menempatkan koma didepan satu angka yang tidak nol dan menetapkan orde (bilangan 10 yang berpangkat)

Contoh.

0,0000000000000000012345 =1,2345

Atau dengan awalan seperti pada tabel di bawah ini

Tabel 4. Pangkat dari 10 dan namanya

F. Ketelitin Pengukuran

Ketelitian adalah ukuran ketepatan yang dapat dihasilkan dalam suatu pengukuran. Ada dua cara untuk mengukur, yaitu secara langsung dan tidak langsung. Pengukuran langsung ketika hasil pembacaan skala pada alat ukur secara langsung menyatakan nilai besaran yang diukur, tanpa melalui perhitungan. Pengukuran tidak langsung memerlukan perhitungan tambahan-tambahan.

a. presisi dan akurasi

Dalam penguran ada yang disebut presisi dan akurasi. Presisi berkaitan dengan:

1. proses pengukuran yang meliputi kualitas alat ukur, orang yang mengukur, kestabilan tempat dimana tempat pengukuran.

2. besar penyimpangan hasil ukur.

3. Jumlah angka desimal yang dicantumkan dalam pengukuran.

Sedangkan akurasi adalah seberapa dekat hasil pengukuran dengan nilai yang sesungguhnya.

Kesalahan (error) pada pengukuran.

Sumber-sumber kesalahan dalam pengukuran antara lain:

1. Kesalahan alami, yaitu kesalahan yang dilakukan di lingkungan yang tidak dapat dikontrol. Efek suhu, tekanan atsmosfer, angin grafitasi bumi.

2. Kesalahan alat, yaitu kesalahan yang ditimbulkan oleh alat ukur yang digunakan misal karena ketidak sempurnaan alat yang digunakan, kalibrasi alat.

3. Kesalahan manusia, yaitu kesalahan si pengukur. Sistem otomatisasi dan digitalisasi telah memperkecil kesalahan dalam pengukuran.

4. Kesalahan hitung, yaitu jumlah angka penting yang berbeda-beda dari beberapa pengukuran, kesalahan membuat hasil pengukuran, kesalahan faktor konversi.

Pada dasarnya pengukuran terdapat 2 kesalahan yaitu, kesalahan sistematik dan kesalahan random (acak).

1. Kesalahan sistematik adalah kesalahan yang berkaitan dengan kesalahan alat, kalibrasi alat ukur, atau pengarauh lingkungan tempat dimana pengukuran dilakukan. Solusi memperkecil kesalahan adalah dengan mengisolasi lingkungan, melakukan kalibrasi alat ukur.

2. Kesalahan random dinyatakan dengan plus minus. Kesalahan random disebabkan oleh kesalahan manusia dan alat. Solusi kesalahan ini dengan melakukan pengukuran dengan berulang-ulang, kemudian dengan metode statistika dapat mengetahui seberapa kealahan tersebut.

Kesalahan baca yang terjadi karena tidak tepat mengarahkan pandangan mata ke objek yang diamati disebut kealahan paralaks.

b. Pengukuran dengan jangka sorong (vernier kaliper)

Jangka sorong terdapat dua bagian penting, yaitu rahang geser dan rahang tetap. Pada rahang tetap terdapat sekala yang disebut skala utama dan skala pada rahang geser disebut skala nonius (vernier). Skala nonius terdapat 10 bagian yang pnjangnya 10. dengan demikian, tiap skala npnius adalah memiliki panang 0,9 mm. Selisi skala utama dan nonius adalah 1 mm – 0,9 mm = 0,1 mm. Selisi 0,1 mm atau 0,01 cm adalah ketelitian jangka sorong.