Besaran Pokok dan Turunan: Rumus dan Contoh Soal

Posted on

Pengertian besaran pokok dan turunan serta dilengkapi dengan pengertian, rumus, hingga contoh soal akan kami uraikan secara sederhana agar bisa dengan mudah Anda pahami. Untuk pembahasan lebih lanjut, silahkan simak penjelasannya di bawah ini.

Anda pasti sudah pernah belajar dasar-dasar ilmu fisika kan? Fisika merupakan ilmu mengukur, hal yang paling mendasar dalam pengukuran adalah besaran pokok, apa itu besaran pokok?

besaran pokok dan turunan

Besaran pokok dan turunan merupakan besaran yang memerlukan definisi yang jelas. Definisi yang jelas ini digambarkan ke dalam sebuah satuan. Nah mengapa dalam fisika ada yang namanya “satuan” , mengapa “satuan” itu sangat penting?

Jika kita belajar matematika pasti kita hanya perlu menghitung lalu memperoleh nilai, kita tidak bisa membayangkan angka itu untuk apa, artinya angka itu tidak memiliki makna atau masih bersifat abstrak. Namun saat kita belajar fisika, angka yang diperoleh hasil perhitungan akan diikuti oleh satuan sehingga memiliki makna.

Besaran Pokok

Berdasarkan kesepakatan para ahli fisika seluruh dunia telah ditetapkan tujuh besaran pokok dalam fisika. Berikut adalah tabel besaran pokok:

Besaran PokokSatuan (SI)Lambang
PanjangMeterm
MassaKilogramkg
WaktuDetiks
Kuat ArusAmperea
SuhuKelvink
Intensitas CahayaKandelacd
Jumlah ZatMolmol

a. Panjang

Besaran panjang digunakan untuk mengukur panjang suatu benda dan secara satuan Internasional (SI) mempunyai satuan meter (m) serta berdimensi [L]. Satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon.

b. Massa

Besaran massa digunakan untuk mengukur massa atau kandungan materi suatu benda. Massa memiliki satuan Internasional (SI) yaitu kilogram dan berdimensi [M]. Massa satu kilogram didefinisikan oleh massa silinder logam yang terbuat dari campuran logam platina dan iridium yang disimpan secara ketat di Intenational Bureau of Weights and Measures di kota Sevres, Prancis.

c. Waktu

Besaran waktu digunakan untuk mengukur waktu suatu peristiwa atau kejadian. Contoh salah satu alat ukur waktu adalah stopwatch. Waktu mempunyai satuan internasional (SI) sekon dan berdimensi [T]. Satu sekon didefinisikan sebagai selang waktu yang diperlukan atom Cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.

d. Kuat Arus

Besaran kuat arus digunakan untuk mengukur arus listrik dari satu tempat ke tempat lainnya yang mempunyai satuan Internasional ampere (A) serta berdimensi [I]. Satu ampere didefinisikan sebagai kuat arus yang diperlukan untuk memindahkan muatan satu Coulomb setiap detiknya.

e. Suhu

Suhu merupakan ukuran panas suatu benda. Suhu mempunyai satuan Internasional (SI) berupa Kelvin (K). Nama alat untuk mengukur suhu yaitu termometer.

f. Intensitas Cahaya

Besaran ini digunakan untuk mengukur terang atau tidaknya cahaya yang jatuh pada benda. Intensitas cahaya mempunyai satuan Internasional candela (cd) dan berdimensi [J]. Satu candela didefinisikan intensitas pancaran radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 x 1012 Hz dan memiliki intensitas radian 1/683 watt per radian.

g. Jumlah Zat

Besaran ini digunakan untuk mengukur jumlah partikel yang terkandung pada suatu benda. Jumlah zat memiliki satuan Internasional (SI) mol dan berdimensi [N]. Satu mol didefinisikan sebagai  jumlah zat yang sama atau sebanding dengan banyaknya 12 gram atom karbon -12.

Besaran Turunan

Besaran turunan merupakan besaran yang diperoleh dari turunan besaran-besaran pokok. Besaran turunan ini sangat banyak dan bervariasi.

Besaran TurunanSimbolRumusSatuan
LuasAPanjang x Lebarm2
VolumeVPanjang x Lebar x Tinggim3
Massa JenisPMassa / Volumekg / m3
KecepatanvPerpindahan / Waktum / s
PercepatanaKecepatan / Waktum / s2
GayaFMassa x PercepatanNewton (N) = kg . m / s2
Usaha & EnergiWGaya x PerpindahanJoule (J) = kg . m2 / s2
TekananPGaya / LuasPascal (Pa) = N / m2
DayaPUsaha / WaktuWatt (W) = kg . m2 / s3
MomentumpMassa x Kecepatankg . m / s

Dimensi

Dimensi merupakan cara besaran itu disusun dari besaran pokok. Dimensi dari besaran pokok dinyatakan dengan lambang huruf tertentu seperti tabel berikut ini.

Besaran PokokSatuan (SI)
Panjang[L]
Massa[T]
Waktu[M]
Kuat Arus[I]
Suhu[θ]
Intensitas Cahaya[J]
Jumlah Zat[N]

Catatan:

  • Dimensi tidak dipengaruhi oleh besar pengukuran
  • Dimensi dituliskan dalam simbol tabel diatas
  • Dimensi besaran turunan dapat diperoleh dari dimensi besaran pokok
  • Nama besaran dituliskan dalam kurung persegi

Contoh besaran dimensi pada besaran turunan

  • [kecepatan] = [panjang]/[waktu] = L/T =LT-1
  • [volume] = [panjang]3=L3
  • [kerapatan]=[massa/volume]=ML-3
  • [percepatan]= [kecepatan]/[waktu] = LT-2
  • [gaya]=[massa]x[percepatan]=MLT-2

Contoh Soal

Misalnya perpindahan suatu benda dapat dinyatakan dengan rumus x=kt3. Apakah dimensi dari k ?

Pembahasan:

Ruas kiri dan ruas kanan pada rumus fisika harus mempunyai dimensi yang sama sehingga

[x]=[k][t]3

L= [k]T3

[k]=LT-3