BESARAN DAN SATUAN

Besaran merupakan sesuatu yang akan diukur. Besaran berkaitan dengan “Besar” atau "Nilai" yang didapatkan dari pengukuran.

Jumlah besaran fisika yang ada saat ini sangat banyak. Namun, dari besaran yang banyak tersebut, ternyata satu besaran dapat diperoleh dari besaran-besaran fisika yang lainya. Contohnya, besaran massa jenis dapat diperoleh dari besaran massa dan volume. Massa jenis adalah hasil bagi massa dengan volume. Besaran gaya dapat diperoleh dari besaran massa dan percepatan, di mana gaya adalah hasil perkalian massa dan percepatan. Besaran volum dapat diperoleh dari pengukuran tiga besaran panjang (panjang, lebar, dan tinggi).

Karena adanya hubungan antar besaran-besaran tersebut, tentulah ada sekelompok besaran fisika saja yang lebih mendasar dan semua besaran fisika lainnya (yang sangat banyak tersebut) dapat diturunkan dari besaran dalam kelompok tersebut. Kelompok besaran yang mendasar inilah yang harus ditentukan. Kelompok besaran ini selanjutknya dinamakan besaran pokok. Berdasarkan sejumlah pertemuan para ahli fisika seluruh dunia, akhirnya ditetapkan tujuh besaran pokok dalam fisika.

1. Panjang: digunakan untuk mengukur panjang benda.

2. Massa: digunakan untuk mengukur massa atau kandungan materi benda.

3. Waktu: digunakan untuk mengukur selang waktu dua peristiwa atau kejadian.

4. Kuat Arus Listrik: digunakan untuk mengukur arus listrik atau aliran muatan listrik dari satu tempat ke tempat lain.

5. Suhu: digunakan untuk mengukur seberapa panas suatu benda.

6. Intensitas Cahaya: digunakan untuk mengukur seberapa terang cahaya yang jatuh pada benda.

7. Jumlah zat: digunakan untuk mengukur jumlah partikel yang terkandung dalam benda.

Sistem Satuan Internasional adalah bentuk modern dari sistem metrik dan saat ini menjadi sistem pengukuran yang paling umum digunakan. Sistem ini terdiri dari satuan pokok, yaitu detik, meter, kilogram, ampere, kelvin, mol, dan kandela, beserta satu set berisi 20 awalan untuk nama dan simbol satuan yang dapat digunakan saat menentukan kelipatan dan pecahan satuan. Sistem ini juga menentukan nama dari 22 besaran turunan, seperti lumen dan watt, untuk besaran umum lainnya.

Satuan pokok didefinisikan dalam bentuk konstanta alam tetap, seperti kecepatan cahaya dalam ruang hampa dan muatan elektron, yang dapat diamati dan diukur dengan sangat akurat. Tujuh konstanta digunakan dalam berbagai kombinasi untuk menentukan tujuh satuan pokok tersebut. Sebelum tahun 2019, benda-benda tertentu digunakan sebagai pengganti dari beberapa konstanta ini, yang terakhir adalah Prototipe Kilogram Internasional, sebuah silinder yang terbuat dari paduan platina-iridium. Kekhawatiran mengenai stabilitasnya menyebabkan terjadinya revisi dari definisi unit dasar secara keseluruhan menggunakan konstanta alam, yang mulai berlaku pada tanggal 20 Mei 2019.

Dua tabel di atas mencantumkan juga dimensi dari setiap besaran. Dimensi merupakan cara suatu besaran turunan disusun berdasarkan besaran pokoknya. Suatu besaran turunan dapat dinyatakan dalam susunan beberapa besaran pokok yang dapat diketahui dengan cara melakukan analisis dimensi. Dimensi dari besaran pokok berupa lambang yang ditulis dengan kurung siku dan huruf kapital tertentu seperti yang ditunjukkan pada Tabel pertama.

Selanjutnya akan dijelaskan definisi dari satuan untuk setiap besaran pokok.

Satu detik setara dengan 9.192.631.770 kali periode gelombang radiasi dari transisi di antara dua tingkat energi dalam keadaan dasar dari atom sesium 133

Dulu, satu meter didefinisikan sebagai panjang platinum di Paris. Tetapi pada tahun 1983, satu meter didefinisikan ulang sebagai jarak tempuh cahaya selama 1/299.792.458 detik. Definisi ini menggunakan kecepatan cahaya yang bernilai 299.792.458 m/s.

Sejak 1799, satu kilogram didefinisikan sebagai massa silinder logam yang disimpan di lemari besi yang terkunci di ruang bawah tanah di Paris. Namun, selama satu abad terakhir, pengukuran yang akurat dari prototipe kilogram internasional yang ada di seluruh dunia menunjukkan massa yang berbeda-beda. Variasi massa yang didapat mencapai 50 mikrogram.

Satu kilogram didefinisikan menggunakan Konstanta Planck (h) yang bernilai 6.62607015×10⁻³⁴ J⋅s (J = kg⋅m²⋅s⁻²), satuan meter dan detik yang telah didefinisikan sebelumnya.

Satu ampere adalah suatu arus listrik yang mengalir dari kutub negatif ke kutub positif, sedemikian sehingga di antara dua penghantar lurus dengan panjang tak terhingga, dengan penampang yang dapat diabaikan, dan ditempatkan terpisah dengan jarak satu meter dalam vakum, menghasilkan gaya sebesar 2 × 10^-7 newton per meter.

Satu amper didefinisikan sebagai aliran muatan listrik sebanyak 1 Coulomb per detik. Satu muatan elementer setara dengan 1,602176634 × 10^-19 Coulomb. Jadi muatan listrik 1 Coulomb memiliki 6,2415090744 × 10¹⁸ muatan elementer.

Satu Kelvin adalah perubahan temperatur pada benda yang mengalami perubahan energi panas sebesar 1,380649 × 10^-23 Joule

Satu mol adalah jumlah zat yang setara dengan 6,02214076 × 10²³ partikel elementer. Angka ini dikenal dengan konstanta Avogadro.

Satu Candela setara dengan radiasi cahaya monokromatik dengan frekuensi 5,4 × 10¹⁴ Hertz dari sebuah sumber cahaya yang menyebar dengan intensitas 1/683 watt per steradian.