Memahami Satuan Massa: Definisi, Rumus, dan Cara Mengkonversinya

Satuan massa – Halo sobat Grameds, Tahukah Anda? Satuan massa merupakan salah satu jenis satuan yang umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Satuan massa yang paling terkenal adalah kilogram. Anda pasti sudah sangat sering mendengar bahwa kilogram banyak digunakan untuk mengukur berat suatu benda.

Misalnya, dalam kebutuhan dapur seperti gula, telur, tepung, semuanya diukur atau ditimbang dalam kilogram massa. Simak ulasan mengenal satuan massa untuk belajar bersama-sama yuk, Grameds!

Daftar Isi

Definisi Satuan Massa

Satuan massa adalah satuan yang digunakan untuk mengukur massa. Massa adalah suatu sifat fisika dari suatu benda yang digunakan untuk menjelaskan berbagai perilaku objek yang terpantau.

Dalam kehidupan sehari-hari, massa selalu identik dengan berat. Namun pada kenyataannya, massa dan berat itu berbeda. Berat disebabkan oleh interaksi antara massa dan medan gravitasi bumi.

Misalnya, sebuah benda dengan berat di bumi, ketika dikirim ke luar angkasa atau ke planet lain, benda tersebut tidak memiliki berat karena tidak ada gravitasi. Namun, benda tersebut tetap memiliki massa yang sama.

Misalnya, seseorang yang mengangkat benda berat di Bumi dapat menghubungkan berat benda dengan massanya. Penjajaran ini dapat diterima untuk objek di Bumi. Namun jika benda tersebut berada di Bulan, maka berat benda tersebut akan lebih kecil, lebih mudah untuk diangkat, namun massanya akan tetap sama.

Tubuh manusia dilengkapi dengan indera perasa yang memungkinkan kita untuk merasakan berbagai fenomena yang berhubungan dengan massa. Seseorang dapat mengamati suatu benda untuk menentukan ukurannya, mengangkat benda tersebut untuk merasakan beratnya, dan mendorongnya untuk merasakan kelembamannya.

Indera-indera ini adalah bagian dari pemahaman kita tentang massa, tetapi tidak satupun dari mereka yang sepenuhnya mengungkapkan konsep abstrak massa. Konsep abstrak tidak datang dari indra, tetapi dari kombinasi banyak pengalaman manusia yang berbeda.

Satuan-Satuan Massa

Satu kilogram (1 kg) adalah standar untuk mengukur massa. Berat satu kilogram ditentukan oleh massa silinder yang terbuat dari paduan platinum-iridium. Instrumen standar untuk menentukan massa ini disimpan di Biro Berat dan Ukuran Internasional di Sèvres, Prancis. Pemeliharaan bejana logam anti-kerusakan secara ketat dan terkontrol. Definisi massa standar tidak berubah sejak awal. Salinan volume standar dibuat oleh beberapa negara dan disimpan di kantor metrologi masing-masing negara. Salah satu negara yang menggandakan massa satu kilogram standar adalah Amerika Serikat. Salinan ini disimpan di Institut Nasional Standar dan Teknologi.

Satuan waktu standar ditetapkan pada tahun 1967 pada Konferensi ke-13 tentang Berat dan Ukuran. Hasil konferensi menentukan bahwa satu detik didasarkan pada frekuensi gelombang cahaya yang dipancarkan oleh atom cesium. Standarisasi atom cesium adalah karena frekuensi gelombang yang dipancarkan dapat dengan mudah dihasilkan dan dapat diukur dengan akurasi yang sangat tinggi.

Getaran berkas atom cesium terjadi 9.192.631.770 kali per detik. Jadi, satu detik didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan seberkas cahaya atom cesium untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.

Waktu standar ditetapkan dengan membuat jam atom berdasarkan osilasi gelombang yang dipancarkan oleh atom cesium. Jam atom pertama disimpan di Institut Nasional Standar dan Teknologi, AS. Dalam 30.000 tahun, hanya akan ada satu kesalahan. Jam atom sekarang dipasang di setiap satelit Sistem Pemosisian Global yang mengorbit Bumi dari luar angkasa.

Alat yang digunakan untuk mengukur massa biasanya adalah timbangan. Dalam satuan SI, massa diukur dalam satuan kilogram, kg. Terdapat pula berbagai satuan-satuan massa lainnya, misalnya:

gram: 1 g = 0,001 kg (1000 g = 1 kg)
ton: 1 ton = 1000 kg
MeV/c2 (Umumnya digunakan untuk mengamati massa partikel subatom.)

Pada situasi normal, berat suatu objek adalah sebanding dengan massanya. Namun perbedaan antara massa dengan berat diperlukan untuk pengukuran berpresisi tinggi.

Oleh karena hubungan relativistik antara massa dengan energi, adalah mungkin untuk menggunakan satuan energi untuk mewakili massa. Sebagai contoh, eV normalnya digunakan sebagai satuan massa (kira-kira 1,783×10−36 kg) dalam fisika partikel.

Untuk mengukur satuan massa, ada dua alat yang bisa digunakan, yakni sebagai berikut.

1. Timbangan

Timbangan adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa dengan menggunakan pegas, biasanya alat ukur massa berupa neraca yang menggunakan pegas atau pegas untuk mengoperasikan neraca.

Fungsi timbangan digunakan sebagai alat rumah tangga atau timbangan badan. Timbangan sering digunakan untuk menyiapkan hidangan atau kue dari resep. Timbangan juga merupakan alat untuk menimbang tubuh dalam skala yang lebih besar.

2. Neraca

Neraca menggunakan prinsip keseimbangan antara beban di satu sisi dan beban di sisi lain. Penggunaan neraca banyak dijumpai di pasar atau toko yang menjual per kilogram (jual per berat benda). Benda atau beban yang akan diukur diletakkan pada salah satu sisi neraca.

Di sisi lain, berat ditetapkan sebagai ukuran. Sehingga terjadi keseimbangan antara sisi ini dan sisi lainnya. Beberapa jenis neraca antara lain keseimbangan dua tangan dan keseimbangan tiga tangan (OHaus Balance).Neraca dua tangan dapat mengukur massa dengan lebih akurat, seperti mengukur massa emas, perak, dan lainnya dalam gram.

Neraca lengan biasanya digunakan untuk membeli dan menjual barang berharga seperti emas dan perak. Neraca OHaus biasanya digunakan di laboratorium dengan ketelitian 1 gram. Neraca OHaus dikenal sebagai keseimbangan tiga cabang. Penggunaan neraca OHaus melibatkan pemindahan beban melintasi tiga lengan timbangan sampai keseimbangan tercapai.

Saat ini, ada jenis keseimbangan dengan prinsip operasi elektronik yang disebut keseimbangan elektronik. Timbangan elektronik biasa digunakan di pasar modern seperti supermarket atau pusat komersial.

Cara menggunakan neraca elektronik adalah dengan meletakkan benda bermassa yang akan diukur pada area pengisian alat elektronik tersebut. Selanjutnya, akan muncul angka yang menunjukkan massa (atau berat) benda yang diukur.

Cara Konversi Satuan Massa

Wikimedia

Satuan massa dalam Sistem Satuan Internasional (SI) adalah kilogram dengan lambang kg. Unit ini umum digunakan di semua negara. Para ilmuwan memilih kilogram sebagai satuan massa pada tahun 1889. Pertama, para ilmuwan memperdebatkan satuan massa mana yang akan digunakan.

Kemudian disepakati bahwa 1 kilogram (kg) setara dengan benda berukuran 4 sentimeter (cm) dengan komposisi 90% platinum dan 10% iridium. Baru setelah itu disepakati oleh para pihak dan mulai didistribusikan ke seluruh negara di dunia sebagai ukuran standar suatu benda.

Perdagangan merupakan salah satu sektor yang paling banyak menggunakan kilogram sebagai satuan ukuran massa. Satuan massa dalam bentuk kilogram memiliki deret tersendiri dalam bentuk skala massa.

Untuk lebih jelasnya, Grameds bisa langsung melihat skala satuan massa di bawah ini.

Wikimedia

Dari skala satuan massa diketahui bahwa orde atas adalah kg dengan nilai terbesar. Sedangkan untuk skala terendah, miligram (mg) adalah satuan massa terkecil.

Untuk lebih jelasnya, urutan satuan massa adalah sebagai berikut:

Kilogram (kg)
Hektogram (hg) atau ons
Dekagram (dag)
Gram (gram)
Desigram (dg)
Sentimen (cg)
Miligram (mg)

Dalam skala massal, jika Anda turun satu langkah, Anda harus mengalikannya dengan 10.

Tetapi jika Anda naik satu langkah, itu harus dibagi dengan 10.

Sebelum mengkonversi satuan massa, Grameds harus memperhatikan bahwa dalam konversi massa ini, biasanya digunakan satuan berat tertentu, seperti dumbel dan ton.

Berat adalah per kilogram, sedangkan ton per kilogram dan dumbel berada di atas timbangan.

1 kuintal = 100 kg

1 ton = 1000 kg

Selain berat dan ton, pound muncul saat mengubah satuan massa menjadi satuan berat. Karena pound itu sendiri setara dengan 5 ons.

1 pon = 5 ons (hg)

1 kg = 2 pon

Ini karena dari kilogram ke hg (ons) Anda harus mengurangi satu urutan, jadi Anda harus mengalikannya dengan 10.

Contoh Soal Satuan Massa

Untuk memudahkan perhitungan konversi, tentu saja Grameds berlatih dengan mengajukan pertanyaan. Ada banyak variabel satuan massa yang mungkin kita jumpai. Disini akan ada banyak contoh pertanyaan dengan variabel berbeda yang dapat dikerjakan oleh Grameds, sebagai berikut.

Contoh Soal 1

Contoh soal 1

Ayah membeli beras seberat 2 kg, berapa gram beras yang dibeli oleh ibu?

Jawaban:

Soal pertama adalah soal termudah yang bisa Grameds kerjakan karena cukup mengalikannya saja.

Dilihat dari tangga satuan massa, kg berada tiga tingkat di atas gram. Jika ingin mengubah kg ke gram, maka harus turun tiga anak tangga sehingga nantinya kg akan dikalikan dengan angka 1.000.

2 kg x 1.000 = 2.000 gram.

Contoh Soal 2

Adik kemarin membeli susu kalengan di supermarket. Dalam kaleng susu tertera masanya yakni neto 400 g. Nyatakan massa tersebut dalam satuan kg dan mg!

a) 400 gram =… kg

Dari g ke kg naikkan 3 langkah lalu bagi lagi (10) 3 = 1000, jadi:

400g = 400 / 1000kg = 0,4kg

b) 400 g = … mg

Dari g ke mg, turun 3 langkah lagi lalu kalikan (10) 3 = 1000, jadi:

400g = 400 x 1000mg = 400.000mg

Ada juga konversi satuan yang berlaku di beberapa negara. Satuan ini dapat diubah menjadi kg, yaitu:

1 pound = 0,454 kg

1 ton = 1000 kg

1 kuintal = 100 kg

1 ons (oz) = 0,02835 kg

1 pon (lb) = 0,4536 kg

1 slug = 14.59 kg

Contoh Soal 3

Kakak menuang pasir mainan seberat 600 gram, berapa ons pasir mainan yang dimiliki oleh adik?

Jawaban:

Satuan massa yang digunakan dalam soal ini adalah gram dan ons. Dalam tangga satuan massa, dari gram ke ons (hg) harus naik dua tangga. Jadi gram harus dibagi dengan angka 100.

600 gram : 100 = 6 ons (hg)

Contoh Soal 4

Seorang pedagang memiliki gula pasir sebanyak 5 ton. Ia telah menjualnya sebanyak 34 kuintal.

Berapa kg gula pasir yang dimiliki oleh pedagang sekarang?

Jawaban:

Untuk contoh soal yang terakhir ini memang agak rumit karena melibatkan satuan kg, ton, dan kuintal. Supaya bisa mengerjakannya dengan mudah, Grameds perlu menyamakan satuannya terlebih dahulu menjadi kg.

5 ton = 5 x 1.000 = 5.000 kg

34 kuintal = 34 x 100 kg = 3.400

Dari sini Moms sudah bisa melakukan perhitungan dengan mudah. Jika dibaca kembali, soal yang diberikan akan menjadi seorang pedagang memiliki gula pasir sebanyak 5.000 kg dan telah dijual sebanyak 3.400 kg.

Jadi sisanya adalah 5.000 kg – 3.400 kg = 1.600 kg. Itulah penjelasan mengenai satuan massa yang perlu Grameds ketahui sehingga nantinya bisa dengan mudah diajarkan kepada yang lain.

Perbedaan Massa dan Berat

Ada perbedaan antara massa dan berat. Massa adalah sifat intrinsik materi. Itu tidak berubah tergantung di mana Anda mengukurnya. Ini adalah nilai skalar, artinya memiliki besar, tetapi tidak ada arah yang terkait dengannya.

Massa suatu benda tidak pernah nol. Anda mengukur massa menggunakan kesetimbangan normal di Bumi atau kesetimbangan inersia di luar angkasa.

Berat tergantung pada efek gravitasi, sehingga dapat bervariasi tergantung di mana ia diukur. Dengan tidak adanya gravitasi, beratnya bisa menjadi nol. Karena berat adalah gaya, itu adalah vektor. Ia memiliki besaran dan arah. Anda mengukur berat badan dengan timbangan pegas.

Satuan Massa dan Berat

Kita cenderung mengukur berat badan dalam gram, kilogram, ons, dan pound. Secara teknis, gram (g) dan kilogram (kg) adalah satuan massa. Satuan SI untuk berat adalah Newton (N), dengan massa 1 kg memiliki gaya 9,8 N di Bumi. Satuan berat AS adalah pound (lb), sedangkan satuan massa disebut siput. Pound adalah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan massa siput dengan kecepatan 1 kaki/s 2. Berat siput adalah 32,2 pon.

Meskipun dapat diterima untuk menggunakan pound dan kilogram secara bergantian dalam kebanyakan kasus praktis, dalam sains lebih baik menggunakan kilogram untuk massa dan Newton untuk berat.

Konsep-Konsep Massa

Dalam fisika, secara konseptual kita dapat membedakan setidaknya tujuh jenis massa atau tujuh fenomena fisik yang dapat dijelaskan dengan menggunakan konsep massa:

Massa inersia adalah ukuran kemampuan suatu benda untuk mengubah keadaan geraknya ketika gaya diterapkan. Ini ditentukan dengan menerapkan gaya pada suatu objek dan mengukur percepatan yang dihasilkan oleh gaya itu. Sebuah benda dengan massa inersia rendah akan berakselerasi lebih cepat daripada benda dengan massa inersia tinggi. Dapat dikatakan bahwa semakin besar massa suatu benda, semakin besar inersianya.

Jumlah materi dalam jenis sampel tertentu dapat ditentukan secara akurat dengan deposisi listrik atau proses lainnya. Massa yang tepat dari sampel ditentukan dengan menghitung jumlah dan jenis atom yang dikandungnya. Selain itu, energi yang terlibat dalam ikatan atom-atom ini juga dihitung (bertanggung jawab atas kekurangan atau hilangnya massa).

Massa gravitasi aktif adalah unit pengukuran untuk kekuatan arus gravitasi. Medan gravitasi dapat diukur dengan membiarkan suatu benda jatuh bebas dan mengukur percepatan jatuh bebas benda tersebut. Misalnya, benda yang jatuh bebas di Bulan akan menerima sedikit medan gravitasi, sehingga akan berakselerasi lebih lambat dibandingkan jika benda tersebut jatuh bebas di Bumi. Medan gravitasi Bulan lebih lemah karena Bulan memiliki massa gravitasi aktif yang lebih kecil.

Massa gravitasi pasif adalah ukuran kekuatan interaksi suatu benda dengan medan gravitasi. Gravitasi pasif ditentukan dengan membagi massa benda dengan percepatan jatuh bebas benda itu sendiri. Dua benda dengan gravitasi yang sama akan memiliki percepatan yang sama. Namun, benda dengan massa gravitasi pasif yang lebih kecil akan mengalami gaya yang lebih kecil (berat lebih ringan dari benda dengan massa gravitasi pasif yang lebih besar).

Energi juga memiliki massa sesuai dengan prinsip kesetaraan massa-energi. Kesetaraan ini dapat dilihat dalam fusi nuklir dan lensa gravitasi. Dalam fusi nuklir, sebagian massa diubah menjadi energi. Dalam lensa gravitasi, foton dengan energi menunjukkan perilaku yang mirip dengan massa gravitasi pasif.

Pembengkokan ruang-waktu adalah manifestasi relativistik dari keberadaan massa. Kelengkungan ini sangat kecil dan sulit diukur. Oleh karena itu, fenomena ini ditemukan hanya setelah teori relativitas umum Einstein meramalkannya. Jam atom yang sangat akurat ditemukan berjalan di Bumi lebih lambat daripada jam atom yang berjalan di luar angkasa. Perbedaan waktu ini disebut dilatasi waktu gravitasi.

Massa kuantum merupakan perbedaan antara frekuensi kuantum suatu objek dengan bilangan gelombangnya. Massa kuantum elektron dapat ditentukan dengan menggunakan berbagai metode spektroskopi dan terutama melibatkan konstanta Rydberg, jari-jari Bohr dan jari-jari klasik elektron. Massa kuantum objek yang lebih besar dapat diukur secara langsung dengan skala watt.

Sumber: dari berbagai sumber

Penulis: Ziaggi Fadhil Zahran

Memahami Satuan Massa: Definisi, Rumus, dan Cara Mengkonversinya

Definisi Satuan Massa