Pengertian Besaran dalam Ilmu Matematika dan Fisika

Pengertian Besaran – Ketika Grameds mempelajari fisika maka akan belajar mengenai besaran. Sebelum mempelajari besaran lebih jauh, akan lebih baik Grameds memahami pengertian besaran. Grameds dapat menyimak beberapa pengertian besaran baik dari Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) ataupun ahli.

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), pengertian besaran merupakan nilai numerik yang menunjukkan jumlah sesuatu, biasanya dinyatakan dalam kelipatan satuan standar; pengukuran dalam ilmu pasti, misalnya panjang, bobot, volume, kecepatan sesaat, kerapatan, gaya; besarnya, tingginya; jumlah.

Dalam pandangan Marthen Kanginan, besaran dimaknai sebagai segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Sementara itu, Setya Nurachmandani, besaran merupakan sesuatu yang dapat diukur, memiliki nilai besaran dan satuan.

Adapun, Sri Handayani dan Ari Damari memaknai besaran sebagai segala sesuatu yang didapat dari hasil pengukuran yang dinyatakan dalam bentuk angka dan satuan. Secara umum, besaran dapat dimaknai sebagai segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung serta dinyatakan dengan angka dan memiliki satuan.

Melansir dari laman Mahasiswa.ung.ac.id, sesuatu dapat digolongkan dalam besaran ketika memenuhi tiga syarat, yakni dapat diukur atau dihitung, dapat dinyatakan dengan angka-angka atau memiliki nilai, dan memiliki satuan.

Besaran sendiri dapat dikelompokkan menjadi dua, yakni besaran fisika dan besaran non fisika. Besaran fisika merupakan besaran yang diperoleh melalui pengukuran sehingga harus memiliki alat ukur. Misalnya massa yang menjadi besaran fisika karena dapat diukur menggunakan neraca.

Sementara itu, besaran non fisika merupakan besaran yang diperoleh dari perhitungan. Untuk mengukur sesuatu yang termasuk dalam non fisika tidak diperlukan alat ukur, tetapi alat hitung seperti kalkulator. Sebagai contoh besaran non fisika adalah jumlah.

Pengertian Besaran Fisika

Besaran fisika sendiri dikelompokkan menjadi dua, yakni besaran pokok dan besaran turunan. Keduanya dibedakan berdasarkan satuannya. Sebelum adanya standar internasional, rata-rata negara menggunakan sistem satuannya sendiri.

Misalnya, satuan panjang di Indonesia menggunakan sistem hasta dan jengkal. Sedangkan, di Inggris menggunakan inci dan kaki (feet). Penggunaan berbagai macam satuan untuk suatu besaran menimbulkan kesukaran.

Kesulitan yang pertama, yakni diperlukannya berbagai macam alat ukur sesuai dengan satuan yang digunakan. Kedua, adalah kerumitan konvensi dari satuan ke satuan lainnya, seperti jengkal kaki. Hal tersebut disebabkan oleh tidak adanya keteraturan yang mengatur konversi satuan-satuan tersebut.

Oleh sebab itu, suatu perjanjian internasional menetapkan satuan sistem internasional (international system of units) atau SI. Satuan SI ditetapkan berdasarkan sistem metric yang telah digunakan di Prancis setelah revolusi tahun 1789.

Jenis-Jenis Besaran Pokok

Melansir dari laman Detik.com, besaran pokok memiliki berbagai macam sebagai berikut.

1. Panjang

Besaran panjang diterapkan dalam pengukuran panjang suatu benda. Dalam sistem SI, satuan yang digunakan oleh besaran ini berupa meter (m) dan memiliki dimensi (L). sementara itu, alat ukur panjang berupa mistar atau penggaris, jangka sorong, dan rol meter atau pita ukur.

2. Massa

Massa digunakan untuk mengukur kandungan materi suatu benda. Dalam mengukur massa ini disepakati menggunakan satuan kilogram (kg) dan dimensi (M). sementara itu, untuk mengukur besaran massa berupa neraca atau timbangan.

3. Waktu

Waktu digunakan untuk mengukur waktu pada suatu peristiwa atau dalam hal apapun. Satuan yang digunakan dalam waktu berupa sekon (s) dan memiliki dimensi (T). sementara itu, alat ukur waktu adalah stopwatch.

4. Suhu

Suhu digunakan untuk mengukur panas atau dingin pada suatu benda. Hal ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan seperti memasak, mengukur suhu ruangan, membakar keramik, dan lain sebagainya. Satuan suhu yang disepakati dalam sistem SI adalah kelvin (K). Sementara itu, alat ukur suhu menggunakan thermometer.

5. Kuat Arus

Kuat arus merupakan besaran pokok yang diterapkan untuk mengukur kuat arus listrik yang mengalir dari suatu tempat ke tempat lainnya. Satuan yang digunakan dalam kuat arus listrik berupa ampere (A). Sementara itu, dimensi yang dimiliki dilambangkan dengan huruf “I”. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat arus adalah amperemeter.

6. Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya digunakan untuk mengukur terang atau tidaknya cahaya yang jatuh di permukaan benda. Satuan yang digunakan adalah candela (cd). Sementara itu, dimensi yang digunakan adalah J. alat ukur yang digunakan berupa lux meter atau light meter.

7. Jumlah Zat

Jumlah zat digunakan untuk menghitung banyaknya partikel yang ada dalam suatu benda. Dalam kesepakatan SI, jumlah zat menggunakan satuan berupa mol. Sementara itu dimensinya berupa N.

Pengertian Besaran Turunan serta Cirinya

Besaran turunan merupakan suatu besaran yang turun dari besaran pokok. Namun, dapat dikatakan pula bahwa besaran pokok dan besaran turunan sama. Keduanya memiliki fungsi yang sama, yakni menghitung sesuatu dan dinyatakan dalam Satuan Internasional (SI).

Besaran turunan juga dapat dimaknai sebagai satuan besaran yang diperoleh melalui turunan dari besaran pokok. Misalnya melalui perkalian atau pembagian dua besaran pokok lainnya, dan cara-cara lainnya.

Untuk menghitung besaran turunan menggunakan rumus yang sering dikenal sebagai pengukuran tidak langsung. Sedangkan, pengukuran besaran turunan menggunakan alat ukur dikenal sebagai pengukuran langsung.

Pengukuran langsung menggunakan alat-alat khusus, tetapi baik langsung maupun tidak langsung sama-sama digunakan untuk menghitung besaran turunan. Satu orang dengan orang lain tidak dapat disamakan cara atau teknik menghitung besaran turunan. Hal tersebut berkaitan denga kenyamanan.

Untuk lebih mengenal besaran turunan, Grameds dapat menyimak ciri-ciri besaran turunan yang dirangkum dari laman Sampoernaacademy.sch.id sebagai berikut.

1. Satuan Lebih dari Satu

Pada umumnya, besaran turunan memiliki lebih dari satu atau satuannya merupakan gabungan dari beberapa besaran pokok. Tidak hanya itu, besaran turunan juga memiliki satuan lebih dari dua. Pada besaran gaya dengan satuan yang dipakai adalah Newton (N) dan satuan dasarnya adalah kg. m/s².

2. Dihitung Langsung dan Tidak Langsung

Besaran turunan juga dapat ditemukan dalam aktivitas sehari-hari sehingga dapat dihitung menggunakan alat ukur atau dengan rumus. Pengukuran dengan alat ukur disebut dengan pengukuran langsung. Sementara itu, pengukuran dengan menghitung rumus besaran turunan termasuk dalam pengukuran tidak langsung.

Besaran turunan dapat diukur dengan menggunakan berbagai alat ukur khudud. Berikut beberapa alat ukur untuk mengetahui besaran turunan.

1. Dinamometer

Dynamometer merupakan alat ukur yang digunakan untuk menghitung besar kecilnya gaya pada suatu objek. Ketika digunakan dinamometer akan menerapkan metode gaya pegas.

2. Kalorimeter

Kalorimeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur banyaknya kalor yang terjadi pada suatu perubahan atau juga dapat diterapkan dalam reaksi kimia.

3. Ohm Meter

Ohm meter merupakan alat ukur yang digunakan untuk meghitung hambatan listrik pada suatu objek yang berkaitan dengan listrik.

4. Speedometer

Speedometer merupakan alat ukur yang digunakan untuk menghitung kecepatan. Alat ukur ini sering kali ditemukan di kendaraan bermotor, mobil, dan lain sebagainya.

5. Barometer

Barometer merupakan alat ukur yang digunakan untuk menghitung banyaknya tekanan udara yang ada. Sering kali, baromteri digunakan untuk memperikaran cuaca.

6. Hygrometer

Hygrometer meruoakan alat ukur besaran turunan yang digunakan untuk menghitung setiap kelembapan udara di dalam suatu ruangan.

Jenis-Jenis Besaran Turunan

Melansir dari laman Sampoernaacademi.sch.id, besaran turunan memiliki beberapa jenis di antaranya sebagai berikut.

1. Gaya

Gaya merupakan besaran turunan yang satuannya berasal dari perkalian antara massa dan percepatan. Satuannya berupa kg m/s² atau juga dapat dinyatakan dengan satuan Newton. Untuk meghitung satuan besaran turunan gaya diperlukan memasukkan satuan Newton. Biasanya ditemukan pada pelajaran fisika dengan rumus F = m.a

2. Usaha

Usaha merupakan besaran turunan dengan satuan turunan bernama Joule. Ia diperoleh dari gaya yang telah dikalikan dengan jarak (kg m² s²). Sama dengan gaya, usaha ini sering kali ditemukan pada pelajaran fisika dengan rumus, W = F.s

3. Kecepatan

Kecepatan merupakan besaran turunan yang diperoleh melalui perhitungan jarak yang telah ditempuh dan dibagi dengan waktu tempuh. Satuan yang digunakan adalah m/s. Sementara itu, rumus dari kecepatan adalah V = s/t.

4. Percepatan

Percepatan merupakan perhitungan besaran turunan kecepatan dan waktu tempuh. Besaran turunan ini akan dibagi dengan waktu tempuh yang telah di lakukan. Percepatan disimbolkan dengan huruf a. Sementara itu, besaran turunan percepatan, yakni a= Δv / Δt.

5. Momentum

Momentum merupakan asal dari perkalian antara massa dan percepatan yang menghasilkan rumus seperti meter per detik atau kilometer per detik (kg m/s). sederhananya, rumus besaran turunan momentum adalah P = m v.

6. Daya

Daya merupakan besaran turunan dengan satuan watt. Daya didapatkan melalui hasil turunan satuan turunan usaha dan satuan pokok waktu. Rumus dari daya adalah P = W/t atau nilai usaha dibagi dengan waktu.

7. Massa Jenis

Massa jenis merupakan besaran turunan yang berasal dari besaran pokok massa dan turunan dari besaran pokok panjang (m³). Sehingga, menciptaka satuan seperti kg/m³. Nama besaran turunan massa jenis adalah Rho. Rumusn dari massa jenis adalah ρ= m/V.

8. Frekuensi

Frekuensi merupakan besaran turunan yang menyatakan adanya getaran atau putaran ulang peristiwa dalam satuan detik. Satuan frekuensi adalah Hertz. Sementara itu, rumusnya 1/{periode(t)} atau f = 1/t. Rumus ini kerap kali digunakan untuk mencari getaran suara.

9. Muatan Listrik

Muatan listrik merupakan besaran turunan dengan satuan Coulumb. Besaran turunan ini sering kali digunakan untuk pengukuran tidak langsung dengan rumus I = Q/t.

10. Hambatan Listrik

Hambatan listrik berkaitan dengan kelistrikan dengan satuan besaran hambaran listrik adalah ohm. Rumusnya berupa R = V / I.

11. Luas

Luas berasal dari besaran pokok panjang. Nilainya diperoleh melalui perkalian antara panjang dan lebar (p x l). Satuan yang dipakai adalah meter kubik (m²). Rumus ini sering kali digunakan untuk menghitung luas dari bangun datar atau dua dimensi besaran turunan.

12. Tekanan

Tekanan merupakan kelompok besaran turunan dari besaran turunan gaya dan besaran turunan luas. Jika ditulis menjadi N/m², rumus dari besaran turunan ini adalah P = F / A.

13. Volume

Volume merupakan turunan dari besaran pokok panjang. Hasilnya adalah rumus volume panjang dikali lebar dikali tinggi dalam suatu benda. Oleh sebab itu, vlume termasuk dalam besaran turunan.

Satuan yang digunakan oleh volume adalah meter kubik (m²) dan besaran turunan ini kerap kali dijumpai pada mata pelajaran matematika khususnya bidang bangun ruang.

Contoh Soal Besaran dan Jawabannya

Untuk meningkatkan kemampuan dan pemahaman mengenai pengertian besaran, Grameds dapat berlatih melalui soal-soal di bawah ini yang telah dirangkum dari berbagai laman di internet.

1. Di antara kelompok besaran berikut, yang termasuk kelompok besaran pokok dalam sistem Internasional adalah ….

a. Suhu, volume, massa jenis dan kuat arus

b. Kuat arus, panjang, waktu,  dan massa jenis

c. Panjang, luas, waktu dan jumlah zat

d. Kuat arus, intersitas cahaya, suhu, waktu

e. Intensitas cahaya, kecepatan, percepatan, waktu

Jawaban D

Besaran pokok dalam Sistem Internasional terdiri dari panjang, massa, waktu, intensitas cahaya, jumlah zat, dan suhu.

2. Dibawah ini yang merupakan satuan besaran pokok adalah …

a. Newton ,Meter, Sekon

b. Meter, Sekon, Watt

c. Kilogram, Kelvin, Meter

d. Newton, Kilogram, Kelvin

e. Kelvin, Joule, Watt

Jawaban C

Ada 7 besaran pokok, yaitu:

Panjang (Satuan: meter, m. Dimensi: L)

Massa (Satuan: kilogram, kg. Dimensi: M)

Waktu (Satuan: detik, s. Dimensi: T)

Suhu (Satuan: Kelvin, K. Dimensi: θ)

Kuat arus listrik (Satuan: Ampere, A. Dimensi: I)

Intensitas cahaya (Satuan: Candela. Dimensi: J)

Jumlah molekul (Satuan: mol. Dimensi: N)

3. Kelompok besaran di bawah ini yang merupakan kelompok besaran turunan adalah …

a. Panjang lebar dan luas

b. Kecepatan, percepatan dan gaya

c. Kuat arus, suhu dan usaha

d. Kecepatan, berat dan suhu

e. Intensitas cahaya, banyaknya mol dan volume

Jawaban B

Besaran ini yang merupakan besaran turunan adalah

Berat benda tersebut (dalam satuan newton)

Tekanan yang disebabkan benda pada permukaan (dalam satuan pascal)

Massa jenis benda tersebut (dalam satuan kg/m3)

Kalor jenis benda tersebut (dalam satuan /c)

Percepatan gravitasi yang dialami benda (dalam satuan m/s2)

Kecepatan benda (dalam satuan m/s)

Tegangan listrik (dalam satuan Volt)

4. Tentukan dimensi dari besaran daya!

Jawab:

Besaran daya adalah nilai usaha yang dilakukan per satuan waktu. Sehingga memiliki rumus:

P = W/t = F × s/t = m × a × s/t

Penjabaran terakhir dari rumus daya akhirnya memberikan dimensi:

P = m × a × s/t = M × L × T^-2 × L/T = ML² T^-3

5. Besaran mana yang mungkin memiliki dimensi ML^-1 S^-2? Apakah tekanan atau usaha?

Jawab:

Besaran usaha dihasilkan dari hasil kali gaya dengan jarak:

W = F × s = m × a × s × kg × m × s^-2 × m = M × L × T^-2 × L = ML² T^-2

Baca juga terkait Pengertian Besaran: