Besaran fisika adalah sifat-sifat fisika dari suatu materi atau sistem yang dapat diukur dan dihitung menggunakan instrumen pengukuran. Secara sederhana, besaran fisika dapat dinyatakan sebagai kombinasi dari nilai numerik hasil pengukuran beserta satuannya. Masing-masing besaran fisika memiliki makna tertentu yang dapat dijelaskan melalui metode yang sederhana atau melalui matematika. Setiap besaran fisika dapat terukur dengan pengukuran langsung maupun tidak langsung atau digolongkan ke dalam angka-angka. Oleh karena satu besaran mungkin saja berbeda jenis dengan besaran lainnya, maka ditetapkan suatu satuan untuk tiap besaran. Satuan menunjukkan bahwa setiap besaran dapat diukur dengan cara berbeda. Mengukur suatu besaran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran yang memiliki satuan sejenis.
Jenis
Besaran pokok
Besaran pokok adalah besaran-besaran yang tidak dapat mendefinisikan satu sama lain, serta menjadi dasar untuk mendefinisikan besaran-besaran yang disebut besaran turunan. Hasil konvensi para ahli fisika dari berbagai negara menetapkan Sistem Besaran Internasional dan menetapkan tujuh besaran pokok dalam fisika. Ketujuh besaran pokok fisika meliputi panjang, massa, waktu, kuat arus listrik, suhu, intensitas cahaya, dan jumlah zat.
Penetapan ketujuh besaran pokok fisika didasarkan kepada tiga alasan. Pertama, ketujuh besaran tersebut merupakan jumlah paling sedikit yang masih memungkinkan besaran-besaran lain dapat diturunkan. Bebeberapa besaran turunan tidak dapat diperoleh dari besaran pokok jika jumlahnya kurang dari tujuh. Kedua, besaran pokok harus merupakan besaran yang dapat ditentukan dengan sangat teliti karena besaran pokok akan menurunkan besaran lain. Pada ketujuh besaran pokok tersebut, pengukuran dapat dilakukan dengan ketelitian yang sangat tinggi. Ketiga, besaran massa, panjang, dan waktu telah digunakan sejak dimulainya sejarah penggunaan ilmu mekanika, sehingga dalam penentuan besaran pokok, ketiga besaran tersebut dimasukkan.
Masing-masing besaran pokok dicantumkan dalam tabel berikut.
| Besaran | Simbol dimensi | Satuan SI | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Nama | Simbol | Nama | Simbol | |||
| Utama | Lainnya | Utama | Lainnya | |||
| waktu | durasi, periode | τ | detik | s | ||
| panjang | lebar, tinggi, ketinggian, kedalaman, jarak | a, b, c, d, h, r, s, w, x, y, z | meter | m | ||
| massa | kilogram | kg | ||||
| arus listrik | i | ampere | A | |||
| suhu termodinamika | θ | kelvin | K | |||
| jumlah zat | N | mol | mol | |||
| intensitas cahaya | kandela | cd |
Besaran turunan
Besaran turunan adalah besaran-besaran yang definisinya diturunkan dari satu atau beberapa besaran pokok. Besaran turunan mungkin saja memiliki satuan dengan nama khusus. Misalnya besaran gaya yang memiliki satuan SI kg m s−2, memiliki satuan khusus newton (N).
Simbol dan tata nama
Untuk mempermudah perhitungan dan pengukuran, setiap besaran fisika biasanya diwakili oleh sekurang-kurangnya satu simbol besaran. Setiap simbol untuk suatu besaran fisika biasanya berupa satu huruf yang berasal dari alfabet Latin atau Yunani, dan dicetak dengan huruf miring. Rekomendasi untuk penggunaan simbol besaran dalam skala internasional diatur dalam ISO/IEC 80000, buku merah IUPAP dan buku hijau IUPAC. Misalnya, simbol yang direkomendasikan untuk besaran massa adalah m, dan simbol yang direkomendasikan untuk besaran muatan listrik adalah Q.
Skalar dan vektor
Skalar adalah besaran fisika yang memiliki nilai (numerik) tetapi tidak memiliki atau tidak dipengaruhi oleh arah atau sudut. Sebaliknya, vektor adalah besaran fisika yang memiliki baik nilai maupun arah. Simbol besaran skalar adalah simbol besaran umum dengan aturan simbol seperti yang tercantum di paragraf sebelumnya. Simbol besaran vektor menggunakan simbol skalar (atau dengan kata lain simbol huruf) yang dicetak dengan huruf tebal, dengan tambahan garis bawah, atau dengan tambahan panah di atasnya. Misalnya, jika u adalah simbol untuk kelajuan sebuah partikel, maka notasi langsung untuk besaran kecepatan partikel adalah u, u, or .
Satuan
Satuan yang ada untuk suatu besaran fisika dapat bermacam-macam, meskipun satuan SI (termasuk kelipatan dan subkelipatan dari satuan SI) yang sering digunakan dalam konteks ilmiah karena kemudahan penggunaan, keakraban secara internasional, dan rekomendasinya. Misalnya, sejumlah massa dapat diwakili oleh simbol m, dan dapat dinyatakan dalam satuan kilogram (kg), pon (lb), atau dalton (Da).
Dimensi
Gagasan mengenai dimensi dari suatu besaran fisika diperkenalkan oleh Joseph Fourier pada tahun 1822. Berdasarkan konvensi, besaran fisika diatur dalam sebuah sistem dimensi yang dibangun berdasarkan besaran pokok, di mana masing-masing besaran pokok memiliki dimensi mereka sendiri.
Lihat pula
Referensi
- Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM), International Vocabulary of Metrology, Basic and General Concepts and Associated Terms (VIM), III ed., Pavillon de Breteuil: JCGM 200:2012 (on-line)
- Nurlina dan Riskawati (2017). Fisika Dasar I (PDF). Makassar: LPP Unismuh Makassar. hlm. 2. ISBN 978-602-8187-70-1.
- Abdullah 2016, hlm. 3.
- Abdullah 2016, hlm. 3-4.
- Fourier, Joseph. Théorie analytique de la chaleur, Firmin Didot, Paris, 1822. (Dalam buku ini, Fourier memperkenalkan konsep dimensi fisika untuk besaran fisika.)
Daftar pustaka
- Abdullah, Mikrajuddin (2016). Fisika Dasar I (PDF). Bandung: Institut Teknologi Bandung.
Pranala luar
- Besaran pokok dan satuanya[pranala nonaktif permanen]
- Besaran pokok dan besaran turunan[pranala nonaktif permanen]
- Besaran dan satuan fotometri[pranala nonaktif permanen]
- Besaran Vektor[pranala nonaktif permanen]
- Besaran waktu[pranala nonaktif permanen]