Ringkasan Materi IPA Tentang Besaran, Satuan dan Pengukuran Plus Latihan Soal

Besaran dan satuan sering kita pakai dalam kegiatan sehari- hari baik kita sadari maupun tidak. Nah, hari ini kita akan belajar tentang Besaran, Satuan dan Pengukuran.

Gambar oleh Garik Barseghyan dari Pixabay

A. Besaran

1. Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan memiliki satuan. 

2. Besaran Fisika adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Besaran Fisika dikelompokkan menjadi dua yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

a. Besaran pokok

Besaran pokok merupakan besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran lain.

b. Besaran turunan

Besaran turunan merupakan besaran yang satuannya diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok.

Selain besaran pokok, dan besaran turunan, terdapat penggolongan besaran lainnya yaitu besaran vektor dan besaran skalar

a. Besaran vektor

Besaran vektor merupakan besaran yang memiliki besar dan arah.

Contoh besaran vektor ; kecepatan, percepatan, impuls,  gaya, medan magnet, medan listrik

b. Besaran skalar

Besaran skalar merupakan besaran yang hanya memiliki nilai

Contoh besaran skalar ; panjang, suhu, massa, waktu. energi, daya dan tekanan

B. Satuan

Satuan merupakan alat pembanding dalam pengukuran. Satuan dibedakan menjadi dua yaitu satuan baku dan satuan tidak baku

1. Satuan baku

Satuan baku adalah satuan yang hasil pengukurannya sama antara satu orang dengan orang lainnya dan diakui secara internasional.

Contoh satuan baku ; kilogram, gram, centimeter, liter

2. Satuan tidak baku

Satuan tidak baku adalah satuan yang hasil pengukurannya tidak sama untuk setiap orang dan tidak diakui secara internasional

Contoh satuan tidak baku ; hasta, depa, jengkal, kaleng, botol

Satuan Sistem Internasional (SI) merupakan standar satuan hasil pengukuran yang diakui secara internasional, diambil dari sistem metrik yang berlaku di Paris, Perancis.

Satuan Internasional (SI) memiliki kelebihan;

- berdasarkan sistem desimal yaitu perkalian dengan bilangan 10

- hanya ada satu satuan pokok dalam SI untuk setiap besaran. 

C. Konversi satuan

1. Satuan panjang

Satuan panjang dalam Sistem Internasional adalah meter (m). Adapun satuan baku yang lainnya adalah sebagai berikut,

1 mm = 0,001 m

1 cm = 0,01 m 

1 dm = 0,1 m 

1 dam = 10 m 

1 hm = 100 m 

1 km = 1.000 m 

Beberapa konversi dengan satuan yang berlaku di negara Inggris dan Amerika

1 inchi = 2,45 m 

1 yard = 91,44 m 

1 mil = 1,6 km 

1 feet = 30, 48 cm  

2. Satuan massa

Satuan massa dalam SI adalah kg. Adapun konversi beberapa satuan kedalam bentuk kg adalah sebagai berikut,

1 mg = 0,000001 kg

1 cg = 0,00001 kg

1 dg = 0,0001 kg 

1 g = 0,001 kg

1 dag = 0,01 kg

1 hg = 0,1 kg 

1 kuintal = 100 kg

1 ton = 1.000 kg

1 ons = 100 gram

1 pound = 0,454 kg

3. Satuan waktu

Satuan waktu dalam SI adalah sekon (s) atau detik. Beberapa konversi satuan waktu lainnya terhadap satuan waktu sekon (s) adalah sebagai berikut

1 menit = 60 sekon

1 jam = 60 menit = 3.600 sekon

1 hari = 24 jam = 24 x 3600 = 86.400 sekon

4. Cara mengubah satuan dari besaran turunan

a. satuan luas memiliki satuan meter persegi (m²)

Contoh :

1 m² = ... cm²

1 m x 1 m = 100 cm x 100 cm = 10.000 cm² = 10⁴ cm²

b. Satuan volume (V) memiliki satuan m³

Contoh :

1 m³ = ... cm³

1 m x 1m x 1 m = 100 cm x 100 cm x 100 cm = 1.000.000 cm³ = 10⁶ cm³

c. Satuan kecepatan

Satuan kecepatan (v) adalah m/sama

Contoh :

108 km/jam = .... m/s 

108 km/jam = 108.000 m/3600 sekon = 30 m/s

d. Massa jenis (ρ) memiliki satuan kg/m³

Contoh :

1 kg/m³ = ... gr/cm³

1 kg/m³ = 1.000 gr/1.000.000 cm³ = 0,001 gr/cm³ = 10^-3 gr/cm³

D. Pengukuran

Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. 

1. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengukuran adalah sebagai berikut,

- ketepatan (akurasi)

- kalibrasi alat

- ketelitian

- kepekaan

2. Kesalahan paralaks merupakan kesalahan pembacaan skala pada alat ukur. Oleh karenanya saat melakukan pengukuran, maka kedudukan mata harus tegak lurus terhadap skala yang dibaca.

3. Beberapa pengukuran besaran

a. Pengukuran panjang

1) Mistar

Mistar atau penggaris merupakan alat ukur panjang dengan ketelitian 0,1 cm = 1 mm

2) Jangka sorong (vernier calipers)

Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang memiliki batas ukur sampai 10 cm dengan ketelitian 0,1 mm = 0,01 cm. Jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter bagian dalam sebuah pipa.

Ada beberapa bagian dari jangka sorong adalah sebagai berikut,

- Rahang tetap, merupakan rahang yang memiliki skala utama dengan skala terkecil 0,1 cm

- Rahang geser, yang dilengkapi skala nonius. Skala tetap dan nonius memiliki selisih 1 mm. 

Cara membaca jangka sorong

- Tentukan lebih dahulu skala utama yaitu garis yang berhimpit dengan angka nol pada skala nonius.

- Tentukan skala nonius, yaitu garis yang berimpit pada skala utama

- Hasil ukur diperoleh dengan menjumlahkan hasil kedua skala yaitu skala tetap dan skala nonius

Pada gambar tersebut dapat disimpulkan,

Skala utama = 4,8 cm

Skala nonius = 0,05 cm

Hasil = 4,8 cm + 0,05 cm 

= 4,85 cm

3) Mikrometer sekrup, memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer sekrup dapat digunakan untuk mengukur benda yang memiliki ukuran yang sangat tipis dan kecil, seeprti ketebalan plat, diameter kawat, kertas, dan sparepart kendaraan yang berukuran kecil. 

Berikut bagian- bagian dalam mikrometer sekrup,

- rahang putar

- skala utama

- skala putar

- silinder bergigi

Cara pembacaan pada mikrometer sekrup adalah sebagai berikut,

- Tentukan skala utama terlebih dahulu

- Lihat pada skala putar dan cari garis yang sejajar dengan skala utama

- hasil pengukuran didapat dari jumlah skala utama dan skala putar

Dari gambar di atas disimpulkan

Skala utama adalah 4,50 mm

Skala nonius adalah 0,31

hasil pengukuran = 4,50 mm + 0,31 mm

= 4,81 mm

b. Pengukuran Massa

Setiap benda tersusun dari materi dan julah materi yang terkandung dalam suatu benda disebut sebagai massa benda. Massa suatu benda ditentukan oleh kandungan materi dan tidak akan mengalami perubahan meskipun kedudukannya berubah. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa adalah neraca. 

Ada beberapa jenis neraca yang digunakan dalam mengukur benda. 

1) Neraca digital, merupakan neraca yang bekerja dengan sistem digital dengan ketelitian hingga 0,001  gram. 

2) Neraca lengan tunggal, sering digunakan di laboratorium dengan ketelitian hingga 0,01 gram.

3) Neraca O Hauss, neraca ini memiliki ketelitian 0,01 gram

4) Neraca sama lengan, neraca dengan ketelitian mencapai 1 mg atau 0,001 g.

c. Pengukuran waktu

Satuan dasar waktu adalah sekon (s). Satu sekon standar baku adalah waktu yang dibutuhkan oleh atom Cesium untuk bergetar 9.192.631.770 kali. Berdasarkan jam atom ini, dalam selang 300 tahun hasil pengukuran waktu tidak akan bergeser lebih dari 1 sekon.

Ada beberapa jenis alat untuk mengukur waktu dari yang paling lampau,

1) jam matahari, merupakan jam pertama yang sudah ada sejak 3000 tahun lalu. Sistem kerja dari jam matahari adalah melalui gerakan bayangan matahari dari benda yang diam dan dibentuk oleh sinar matahari.

2) jam pasir

3) arloji jam

4) stopwatch

Demikian Ringkasan Materi Tentang Besaran, Satuan dan Pengukuran. Semoga raingkasan materi di atas dapat melengkapi belajar teman- teman. Oya, teman- teman juga dapat berlatih soal tentang besaran, satuan dan pengukuran di atas melalui latihan soal Objek IPA dan Pengamatannya melalui tautan berikut,

Baca Juga :

Latihan Soal Objek IPA dan Pengamatannya

Semoga Bermanfaat yaa...

Salam.