BESARAN, SATUAN DAN VEKTOR

1.      BESARAN DAN SATUAN

Besaran dapat kita definisikan sebagai sesuatu yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka-angka. Dalam fisika kita mempelajari untuk dapat menyatakan hubungan antara besaran-besaran fisik, seperti panjang, waktu, massa, suhu, gaya, dan energi. Maka, kemampuan mendefinisikan besaran tersebut secara tepat merupakan syarat dalam fisika.

      Ada banyak besaran fisis yang saling bergantung dengan besaran fisis yang lainnya, seperti gaya, momentum, energi, dan usaha yang dinyatakan dalam besaran pokok (massa, panjang, dan waktu). Pemilihan satuan standar untuk besaran-besaran pokok menghasilkan suatu system satuan. Sistem satuan yang digunakan secara universal adalah Sistem Internasional (SI)

Pada tahun 1971 Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14, berdasarkan hasil-hasil panitia Internasional dan pertemuan sebelunya, menetapkan tujuh besaran pokok.

Besaran	Satuan	Simbol	Dimensi
Panjang	Meter	m	[L]
Massa	Kilogram	kg	[M]
Maktu	Sekon	s	[T]
Arus listrik	Ampere	A	[I]
Temperatur termodinamik	Kelvin	K
Jumlah zat	Mole	mol	[N]
Intensitas Cahaya	Candela	cd	[J]

Seringkali kita menjumpai besaran-besaran yang sangat besar atau sangat kecil dalam menyatakan besaran fisis. Agar lebih sederhana, Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 menganjurkan penggunaan awalan-awalan SI.

Faktor	Awalan	Simbol	Faktor	Awalan	Simbol
101	Deka (deca)	da	10-1	Desi (deci)	d
102	Hekto (hecto)	h	10-2	Senti (centi)	c
103	Kilo	k	10-3	Mili (milli)	m
106	Mega	M	10-6	Mikro (micro)
109	Giga	G	10-9	Nao	n
1012	Tera	T	10-12	Piko (pico)	p
1015	Peta	P	10-15	Femto	f
1018	Eksa (exa)	E	10-18	atto	a

a.       Standar untuk panjang

Standar panjang internasional yang pertama adalah sebuah batang yang terbuat dari suasa platinum-iridium disebut mter standar, disimpan di the International Bureau of Weights and Measures. Panjang satu meter didefinisikan sebagai jarak antara dua garishalus yang diguratkan pada keeping emas dekat ujung-ujung batang pada suhu 0^o C.

Pada tahun 1828 J. Babinet menyarankan agar panjang gelombang cahaya digunakan sebagai standar untuk panjang. Perbandingan panjang dengan menggunakan gelombang cahaya memungkinkan diperoleh ketelitian sampai seper-10⁹.pada tahun 1960 ditetapkan panjang gelombang isotope Kr⁸⁶ sebagai standar atomik untuk panjang. Dengan menngunakan gelombang cahaya kita dapat mengetahui jari-jari bumi, matahari, atom hidrogen, elektron, dll.

b.      Standar untuk massa

Standar SI untuk massa adalah sebuah silinder platinum-iridium yang mempunyai diameter dan tinggi yang sama, yaitu 39 mm. Silinder ini disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional, berdasarkan perjanjian internasional disebut sebagai massa sebesar satu kilogram.

c.       Standar untuk waktu

Standar waktu yang sampai sekarang masih dipakai, definisi satu detik adalah 1/86.400 hari. Waktu yang didasarkan atas rotasi bumi disebut waktu universal. Waktu universal diukur berdasarkan pengamatan astronomi yang dilakukan selama beberapa minggu, sehingga membutuhkan jam bumi yang baik. Jam Kristal kwarsa yang didasarkan atas getaran berkala terus menerus, dari Kristal kwarsa dapat  dipakai sebagai standar waktu sekunder yang baik. Jam ini  dapat mencatat waktu selama setahun dengan penyimpangan 0,02 detik.

Pada tahun 1967, detik yang didasarkan atas jam cesium diterima sebagai standar internasional. Detik tersebut didefinisikansebagai 9 192 631 770 kali perioda transisi Cs¹³³ . hal ini meningkatkab ketelitian pengukuran waktu menjadi seper-10¹² lebih baik sekitar 10³ kali dari pada ketelitian metoda astronomi.

2.      VEKTOR

A.    Vektor dan Skalar

Vektor adalah besaran-besaran yang memiliki besar dan arah dan memenuhi aturan-aturan penjumlahan tertentu. Besaran-besaran fisis yang merupakan vektor adalah gaya, kecepatan, percepatan, gravitasi, medan magnet, dan medan listrik.

Scalar adalah besaran yang dapat dinyatakan secata tepat dengan sebuah bilangan dan satuannya saja. Besaran fisis yang merupakan scalar adalah massa, suhu, panjang, dan energi.

B.     Penjumlahan vektor, metoda geometris

               

                                             

Aturan yang harus diikuti dalam menjumlahkan vektok secara geometris adalah

1.      Pada diagram yang disediakan skalanya, letakkan vektor pergeseran a, kemudian gambarkan vektor pergeseran b dengan panggalnya terletak diujung vektor a

2.      Tarik garis dari pangkal a sampai ujung vektor b, itulah yang menyatakan vektor hasil penjumlahn r.

Dalam vektor berlaku dua sifat penting dalam penjumlahan vektor:

a.       Komutatif

a+b=b+a

b.      Asosiatif

d+(e+f)=(d+e)+f

C.     Penguraian dan penjumlahan vektor, metoda analitik

Cara lain untuk menjumlahkan vektor adalah dengan metoda analitik, termasuk penguraian vektor ke dalam komponen-komponennya dalam suatu system koordiat tertentu.

Komponen a_x dan a_y dapat diperoleh dari:

D.    Perkalian dengan vektor

Ada tiga macam operasi perkalian dengan vektor:

1.      Perkalian antar vektor dengan skalar

2.      Perkalian antara dua vektor dengan hasil skalar

3.      Perkalian antara dua vektor dengan hasil vektor lain.

Adapun arah dari vektor yang dihasilkan tegak lurus dengan bidang yang dibentuk oleh vektor a dan vektor b sesuai dengan arah ibujari tangan kanan jika ujung vektor a diputar menuju ujung vektor b.

DAFTAR PUSTAKA

Halliday, D. & Resnick, Robert. 1996. Fisika Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga

Setiawan, Hilman. 2004. Fisika SMA Kelas 1. Jakarta: Piranti

Tripler. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Penerbit Erlangga