Satuan Besaran Pokok dan Turunan

Diposting pada

Pengertian Satuan Besaran, Pokok, Turunan, Macam, Jenis dan Contoh : Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Satuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran

Satuan Besaran


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Dan Macam-Macam Besaran Pokok Beserta Contohnya Lengkap


Pengertian Besaran

Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang dijadikan sebagai patokan. Dalam fisika pengukuran merupakan sesuatu yang sangat vital. Suatu pengamatan terhadap besaran fisis harus melalui pengukuran. Pengukuran-pengukuran yang sangat teliti diperlukan dalam fisika, agar gejala-gejala peristiwa yang akan terjadi dapat diprediksi dengan kuat.Definisi Besaran secara fisika adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka eksak, misalnya panjang, luas, volume, dan kecepatan sedangkan warna, indah, cantik bukan termasuk besaran secara fisika karena ketiganya tidak dapat dinyatakan dengan angka eksak.


Besaran fisika dibagi menjadi dua macam yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Dalam Sistem Internasional (SI) ada 7 besaran pokok yang mempunyai satuan dan 2 besaran pokok yang tidak mempunyai satuan.

Setiap besaran memiliki satuan yang berbeda, terkadang kita harus mengkonversi satu bentuk satuan ke satuan lain agar suatu masalah dapat diselesaikan.


Sistem Satuan Internasional

Satuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran. Sebuah besaran tidak hanya memiliki satu satuan saja. Besaran panjang ada yang menggunakan satuan inci, kaki, mil, dan sebagainya. Untuk massa dapat menggunakan satuan ton, kilogram, gram, dan sebagainya. Adanya berbagai macam satuan untuk besaran yang sama akan menimbulkan kesulitan.


Harus dilakukan penyesuaian-penyesuaian tertentu untuk memecahkan persoalan yang ada. Dengan adanya kesulitan tersebut, para ahli sepakat untuk menggunakan satu sistem satuan, yaitu menggunakan satuan standar Sistem Internasional, disebut Systeme Internationale Unites (SI).


Satuan Internasional adalah satuan yang  diakui penggunaannya secara internasional serta memiliki standar yang sudah baku. Satuan ini dibuat untuk menghindari kesalahpahaman yang timbul dalam bidang ilmiah karena adanya perbedaan satuan yang digunakan. Pada awalnya, Sistem Internasional disebut sebagai Metre Kilogram Second  (MKS). Selanjutnya pada Konferensi Berat dan PengukuranTahun 1948, tiga satuan yaitu newton (N), joule (J), dan    watt (W) ditambahkan ke dalam SI. Akan tetapi, pada tahun 1960, tujuh Satuan Internasional dari besaran pokok telah ditetapkan yaitu meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mol, dan kandela.


Sistem MKS menggantikan sistem metrik, yaitu suatu sistem satuan desimal yang mengacu pada meter, gram yang didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubik air, dan detik. Sistem itu juga disebut sistem Centimeter Gram Second (CGS). Satuan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku. Standar satuan tidak baku tidak sama di setiap tempat, misalnya jengkal dan hasta. Sementara itu, standar satuan baku telah ditetapkan sama di setiap tempat.


(Nama aslinya dalam bahasa Perancis: Système International d’Unités atau SI) adalah sistem satuan atau besaran yang paling umum digunakan. Pada awalnya sistem ini merupakan sistem MKS, yaitu panjang (meter), massa (kilogram), dan waktu (detik/sekon). Sistem SI ini secara resmi digunakan di semua negara di dunia kecuali Amerika Serikat (yang menggunakan Sistem Imperial), Liberia, dan Myanmar.


Dalam sistem SI terdapat 7 satuan dasar/pokok SI dan 2 satuan tanpa dimensi. Selain itu, dalam sistem SI terdapat standar awalan-awalan (prefix) yang dapat digunakan untuk penggandaan atau menurunkan satuan-satuan yang lain (Anonim c, 2011 ).


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Macam, Dan Satuan Besaran Beserta Contoh


Satuan Standar Panjang

Satuan besaran panjang berdasarkan SI dinyatakan dalam meter (m). Ketika sistem metrik diperkenalkan, satuan meter diusulkan setara dengan sepersepuluh juta kali seperempat garis bujur bumi yang melalui kota Paris. Tetapi, penyelid ikan awal geod esik menunjukkan ketidakpastian standar ini, sehingga batang platina-iridium yang asli dibuat dan disimpan di Sevres dekat Paris, Prancis. Jadi, para ahli menilai bahwa meter standar itu kurang teliti karena mudah berubah. Para ahli menetapkan lagi patokan panjang yang nilainya selalu konstan.


Pada tahun 1960 ditetapkan bahwa satu meter adalah panjang yang sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom-atom gas kripton-86 dalam ruang hampa pada suatu loncatan listrik. Definisi baru menyatakan bahwa satuan panjang SI adalah panjang lintasan yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selamaselang waktu 1/299.792.458 sekon.


Angka yang sangat besar atau sangat kecil oleh ilmuwan digambarkan menggunakan awalan dengan suatu satuan untuk menyingkat perkalian atau pembagian dari suatu satuan.


Satuan Standar Massa

Satuan standar untuk massa adalah kilogram (kg). Satu kilogram standar adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari platina iridium yang disimpan di Sevres, Prancis. Silinder platina iridium memiliki diameter 3,9 cm dan tinggi 3,9 cm. Massa 1 kilogram standar mendekati massa 1 liter air murni pada suhu 4°C.


Satuan Standar Waktu

Satuan SI waktu adalah sekon (s). Mula-mula ditetapkan bahwa satu sekon sama dengan 1/86400  rata-rata gerak semu matahari mengelilingi Bumi. Dalam pengamatan astronomi, waktu ini ternyata kurang tepat akibat adanya pergeseran, sehingga tidak dapat digunakan sebagai patokan.Selanjutnya, pada tahun 1956 ditetapkan bahwa satu sekon adalah waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.


Satuan Standar Arus Listrik

Satuan standar arus listrik adalah ampere (A). Satu ampere didefinisikan sebagai arus tetap, yang dipertahankan untuk tetap mengalir pada dua batang penghantar sejajar dengan panjang tak terhingga, dengan luas penampang yang  dapat diabaikan dan terpisahkan sejauh satu meter dalam  vakum, yang akan menghasilkan gaya antara kedua batang penghantar sebesar


Satuan Standar Suhu

Suhu menunjukkan derajat panas suatu benda. Satuan standar suhu adalah kelvin (K), yang didefinisikan sebagai satuan suhu mutlak dalam termodinamika yang besarnya sama dengan 1/273,16 1dari suhu titik tripel air. Titik tripel menyatakan temperatur dan tekanan saat terdapat keseimbangan antara uap, cair, dan padat suatu bahan. Titik tripel air adalah  273,16 K dan 611, 2 Pa. Jika dibandingkan dengan skala termometer Celsius


Satuan Standar Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya dalam SI mempunyai satuan kandela (cd), yang besarnya sama dengan intensitas sebuah sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi  Hz dan memiliki intensitas pancaran 1/683 watt per steradian pada arah tertentu.


Satuan Standar Jumlah Zat

Satuan SI untuk jumlah zat adalah mol. Satu mol setara   dengan jumlah zat yang mengandung partikel elementer sebanyak jumlah atom di dalam  kg karbon-12. Partikel elementer merupakan unsur fundamental yang membentuk materi di alam semesta. Partikel ini dapat berupa atom, molekul, elektron, dan lain-lain.


Sistem British

Sistem ini hanya digunakan di Amerika dan beberapa negara lainnya dan kebanyakan 152 satuannya mulai digantikan oleh satuan SI. Satuan British sekarang secara legal didefinisikan dalam satuan SI, sebagai berikut:
Berbeda dengan Sistem International dimana gaya adalah besaran turunan (satuan : kg m / s2), dalam sistem British gaya adalah besaran pokok (satuan : pound force atau lbf). Konsekuensinya,dalam sistem British ini kita menggunakan sebuah faktor konversi, gc,sebuah konstanta yang mempunyai harga bukan satu, untuk membuat satuan menjadi sesuai. Harga gc adalah 32,174 (ft)(lbm)/(lbf)(s2). Feet (ft) adalah satuan panjang, lbm adalah satuan massa dan lbf adalah satuan gaya (Anonim b, 2011).


Konversi satuan

  • Kita menggunakan persamaan untuk menyatakan hubungan antara besaran-besaran yang direpresentasikan dengan simbol-simbol aljabar. Setiap simbol aljabar selalu menyatakan sebuah bilangan dan sebuah satuan. Sebagai contoh, d bisa menyatakan suatu jarak sejauh 10 m, t suatu selang waktu sepanjang 5 s dan v laju sebesar 2 m/s.Suatu persamaan harus selalu konsisten dalam dimensi (dimensionally consistent). Kita tidak dapat menambahkan 5 kg dengan 10 meter; dua besaran bisa dijumlahkan atau disamakan hanya jika besaran-besaran tersebut mempunyai satuan yang sama.

  • Satuan dikali dan dibagi sama seperti simbol-simbol aljabar biasa. Hal ini akan memudahkan dalam mengkonversikan besaran dari suatu satuan ke satuan lainnya. Kita dapat menyatakan besaran yang sama dalam dua satuan yang berbeda dan membentuk suatu kesamaan. Sebagai contoh, jika kita katakan bahwa 1 menit = 60 sekon, tidak berarti bahwa bilangan 1 sama dengan bilangan 60; yang kita maksudkan adalah bahwa 1 menit merepresentasikan selang waktu yang sama dengan 60 sekon. Dengan alasan yang sama,perbandingan (1 menit) / (60 sekon) sama dengan 1, demikian juga kebalikannya (60 sekon / 1 menit). Kita dapat mengalikan suatu besaran dengan salah satu dari faktor ini tanpa mengubah arti besaran tersebut (Anonim a, 2011).

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Rumus, Dan Satuan Massa Jenis Beserta Contoh Soalnya Lengkap


Jenis dan Macam Besaran

  • Besaran pokok

Dimensi adalah cara untuk menyusun suatu besaran yang susunannya berdasarkan besaran pokok dengan menggunakan lambang / huruf tertentu yang ditempatkan dalam kurung siku.

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya didefinisikan atau ditetapkan terlebih dahulu, yang berdiri sendiri, dan tidak tergantung pada besaran lain. Para ahli merumuskan tujuh macam besaran pokok, yaitu


  1. Panjang(m)
  2. Massa(Kg)
  3. Waktu(s)
  4. Kuat arus listrik(A)
  5. Suhu(K)
  6. Intensitas cahaya(cd)
  7. Jumlah zat(mol)

Besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepatan para ahli fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu

Besaran Pokok Rumus, Satuan dan Dimensi dalam Besaran Pokok

Contoh besaran pokok


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Rumus Dan Satuan Daya Listrik Beserta Contoh Soalnya Lengkap


  • Besaran turunan

Besaran Turunan adalah besaran yang terbentuk dari satu atau lebih besaran pokok yang ada. Besaran adalah segala sesuatu yang memiliki nilai dan dapat dinyatakan dengan angka.

  1. Luas(m2)
  2. Volume(m3)
  3. Massa jenis()
  4. Kecepatan (v)
  5. Berat(W)
  6. Percepatan(m/s2)
  7. Dan lain-lain

Besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya yaitu :

Besaran Turunan Besaran Turunan Rumus, Satuan dan Dimensi dalam Besaran Turunan 

Contoh besaran turunan 1Contoh besaran turunan 2


Rumus : Menentukan Dimensi Suatu Besaran

  • (a) Persamaan Volum adalah hasil kali panjang, lebar dan tinggi di mana ketiganya memiliki dimensi panjang, yakni [L]. Dengan demikian, Dimensi Volum :

Persamaan Volum


  • (b) Persamaan Massa Jenis adalah hasil bagi massa dan volum. Massa memiliki dimensi [M] dan volum memiliki dimensi [L]3. Dengan demikian Dimensi massa jenis :

Persamaan Massa Jenis


  • (c) Persamaan Percepatan adalah hasil bagi Kecepatan (besaran turunan) dengan Waktu, di mana Kecepatan adalah hasil bagi Perpindahan dengan Waktu. Oleh karena itu, kita terlebih dahulu menentukan dimensi Kecepatan, kemudian dimensi Percepatan.

Persamaan Percepatan


  • (d) Persamaan Usaha adalah hasil kali Gaya (besaran Turunan) dan Perpindahan (dimensi = [L]), sedang Gaya adalah hasil kali massa (dimensi = [M]) dengan percepatan (besaran turunan). Karena itu kita tentukan dahulu dimensi Percepatan (lihat (c)), kemudian dimensi Gaya dan terakhir dimensi Usaha.

Persamaan Usaha


Angka Penting Dalam Besaran

Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran disebut ANGKA PENTING, terdiri atas angka-angka pasti dan angka-angka terakhir yang ditaksir ( Angka taksiran ).


Hasil pengukuran dalam fisika tidak pernah eksak, selalu terjadi kesalahan pada waktu mengukurnya. Kesalahan ini dapat diperkecil dengan menggunakan alat ukur yang lebih teliti.


  1. Semua angka yang bukan nol adalah angka penting.
    Contoh : 14,256 ( 5 angka penting ).
  2. Semua angka nol yang terletak di antara angka-angka bukan nol adalah angka penting. Contoh : 7000,2003 ( 9 angka penting ).
  3. Semua angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir, tetapi terletak di depan tanda desimal adalah angka penting.
    Contoh : 70000, ( 5 angka penting).
  4. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan di belakang tanda desimal adalah angka penting.
    Contoh : 23,50000 ( 7 angka penting ).
  5. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan tidak dengan tanda desimal adalah angka tidak penting.
    Contoh : 3500000 ( 2 angka penting ).
  6. Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang pertama adalah angka tidak penting.
    Contoh : 0,0000352 ( 3 angka penting ).

Ketentuan – Ketentuan Pada Operasi Angka Penting :

  1. Hasil operasi penjumlahan dan pengurangan dengan angka-angka penting hanya boleh terdapat SATU ANGKA TAKSIRAN saja.
    Contoh : 2,34 angka 4 taksiran
    0,345 + angka 5 taksiran
    2,685 angka 8 dan 5 ( dua angka terakhir ) taksiran.
    maka ditulis : 2,69
    ( Untuk penambahan/pengurangan perhatikan angka dibelakang koma yang paling sedikit).
    13,46 angka 6 taksiran
    2,2347 – angka 7 taksiran
    11,2253 angka 2, 5 dan 3 ( tiga angka terakhir ) taksiran
    maka dituli : 11,23


  2. Angka penting pada hasil perkalian dan pembagian, sama banyaknya dengan angka penting yang paling sedikit.
    Contoh : 8,141 ( empat angka penting )
    0,22 x ( dua angka penting )
    1,79102
    Penulisannya : 1,79102 ditulis 1,8 ( dua angka penting )
    1,432 ( empat angka penting )
    2,68 : ( tiga angka penting )
    0,53432
    Penulisannya : 0,53432 di tulis 0,534 ( tiga angka penting )


  3. Untuk angka 5 atau lebih dibulatkan ke atas, sedangkan angka kurang dari 5 dihilangkan.
    NOTASI ILMIAH = BENTUK BAKU.
    Untuk mempermudah penulisan bilangan-bilangan yang besar dan kecil digunakan Notasi Ilmiah atau Cara Baku.
    p . 10 n
    dimana : 1, p, 10 ( angka-angka penting )
    10n disebut orde
    n bilangan bulat positif atau negatif
    contoh : – Massa bumi = 5,98 . 10 24
    – Massa elektron = 9,1 . 10 -31
    – 0,00000435 = 4,35 . 10 -6
    – 345000000 = 3,45 . 10 8

1. Mistar : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,5 mm.
2. Jangka sorong : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,1 mm.
3. Mikrometer : untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,01mm.
4. Neraca : untuk mengukur massa suatu benda.
5. Stop Watch : untuk mengukur waktu mempunyai batas ketelitian 0,01 detik.
6. Dinamometer : untuk mengukur besarnya gaya.
7. Termometer : untuk mengukur suhu.
8. Higrometer : untuk mengukur kelembaban udara.
9. Ampermeter : untuk mengukur kuat arus listrik.
10. Ohm meter : untuk mengukur tahanan ( hambatan ) listrik
11. Volt meter : untuk mengukur tegangan listrik.
12. Barometer : untuk mengukur tekanan udara luar.
13. Hidrometer : untuk mengukur berat jenis larutan.
14. Manometer : untuk mengukur tekanan udara tertutup.
15. Kalorimeter : untuk mengukur besarnya kalor jenis zat.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian, Rumus, Dan Satuan Energi Listrik Beserta Contoh Soalnya Lengkap


Contoh Soal

Kecepatan termasuk dalam besaran turunan karena besaran kecepatan diturunkan dari besarn pokok yaitu besaran panjang dibagi besaran waktu. Volume diturunkan dari besaran pokok yaitu dari besaran panjang x besarn panjang (lebar) x besaran panjang (tinggi)


  • Kecepatan Diturunkan dari besaran panjang dan waktu yang mempunyai definisi jarak yang di tempuh dalam tiap satuan waktu v = jarak / waktu ( m/s )
  • Luas mempunyai satuan m2 yang mempunyai definisi sisi di kalikan dengan sisi

Beberapa contoh mencari dimensi suatu besaran tururan antara lain:

contoh mencari dimensi suatu besaran tururan 1 contoh mencari dimensi suatu besaran tururan 1


Dengan diketahuinya dimensi suatu besaran ,maka dapat menetukan hubungan antara dua besaran yang berbeda. Penggunaan analsis dimensional antara lain:

  • a) Untuk mengungkakan adanya hubungan kesetaran antara dua besara yang nampak berbeda

dua besaran yang berbeda


Ternyata kedua besara tersebut memiliki dimensi yang sama. Jadi antara Energi Kinetik dengan Usaha terdapat hubungan/kesetaraan dengan begitu maka satuan besaran tersebut juga sama yaitu Joule. Disamping itu juga karena kedua besarab terbut memiliki dimensi yang sama besaran tersebut dapat dijumlahkan atau dikurangi.

  • b) Untuk menetukan tepat tidaknya suatu persamaan Misalkan terdapat persamaan sebagai berikut s =v.t (s = perpindahan, v = kecepatan, t = waktu).Benarkah itu? Telah kita ketahui bahwa :

menetukan tepat tidaknya Ternyata ruas kiri dan kanan memilki dimensi yang sama , maka persamaan s = v.t benar adanya.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Daya : Pengertian, Satuan, dan Rumus Beserta Contoh Soalnya Lengkap


Latihan Soal

  1. Sebutkanlah alat-alat ukur yang kamu ketahui dan carilah kegunaan serta batas ketelitiaan pengukuran ( jika ada ).

  2. Carilah Dimensinya :
    a. Kecepatan ( v = jarak tiap satuan waktu )
    b. Percepatan ( a = kecepatan tiap satuan waktu )
    c. Gaya ( F = massa x percepatan )
    d. Usaha ( W = Gaya x jarak perpindahan )
    e. Daya ( P = Usaha tiap satuan luas )
    f. Tekanan ( P = Gaya tiap satuan luas )
    g. Momen Inersia ( I = massa x jarak kuadrat )
    h. Inpuls ( Inpuls = gaya x waktu )
    i. Momentum ( M = Massa x kecepatan )
    j. Energi kinetik ( Ek = 1/2 m v2 )
    k. Energi Potensial ( Ep = m g h )
    l. Jika diketahui bahwa :
    F = G .
    F = Gaya; G = Konstanta grafitasi; m = massa; R = jarak.
    Carilah : Dimensi konstanta grafitasi.
    m. Percepatan grafitasi ( g = Gaya berat : massa )
    n. Jika diketahui bahwa :
    P.V = n R . T
    P = tekanan; V = volume; n menyatakan jumlah mol;
    T = suhu dalam Kelvin ( 0K ); R = tetapan gas
    Carilah : Dimensi R


  3. Sebutkan berapa banyak angka-angka penting pada angka-angka di bawah ini.
    a. 2,7001
    b. 0,0231
    c. 1,200 d. 2,9
    e. 150,27
    f. 2500,0 g. 0,00005
    h. 2,3.10-7
    i. 200000,3


  4. Rubahlah satuan-satuan di bawah ini, ditulis dalam bentuk baku.
    a. 27,5 m3 = ……………………………….. cm3
    b. 0,5.10-4 kg = ……………………………….. mg
    c. 10 m/det = ……………………………….. km/jam
    d. 72 km/jam = ……………………………….. m/det
    e. 2,7 newton = ……………………………….. dyne
    f. 5,8 joule = ……………………………….. erg
    g. 0,2.10-2 g/cm3 = ……………………………….. kg/m3
    h. 3.105 kg/m3 = ……………………………….. g/cm3
    i. 2,5.103 N/m2 = ……………………………….. dyne/cm2
    j. 7,9 dyne/cm3 = ……………………………….. N/m3
    k. 0,7 . 10-8 m = ……………………………….. mikro
    l. 1000 kilo joule = ……………………… mikro joule = ……………………… Giga Joule


  5. Bulatkan dalam dua angka penting.
    a. 9,8546
    b. 0,000749
    c. 6,3336
    d. 78,98654


  6. Hitunglah dengan penulisan angka penting.
    a. 2,731 + 8,65 = ……………………………
    b. 567,4 – 387,67 = …………………………..
    c. 32,6 + 43,76 – 32,456 = …………………………..
    d. 43,54 : 2,3 = …………………………..
    e. 2,731 x 0,52 =…………………………..
    f. 21,2 x 2,537 =…………………………..
    g. 57800 : 1133 = …………………………..
    h. 4,876 + 435,5467 + 43,5 = …………………………..
    i. 3,4 + 435,5467 + 43,5 =…………………………..
    j. 1,32 x 1,235 + 6,77 =…………………………..

Daftar pustaka
Jumat, 27 juli 2012 . Pengertian Besaran dan Satuan LENGKAP
Sabtu 16 maret 2013 . Rangkuman Besaran, Satuan, & Kesalahan Pengukuran
Hanung Prasetya Utomo, 17 september 2012 . Besaran dalam Fisika, Besaran Turunan dan Besaran Pokok
Yoskin Erlangga Anwarsyam, 1 desember 2010 . Besaran dan satuan , dimensi angka dan penting