Besaran Pokok

 

Pada kegiatan sebelumnya, kamu telah menyimpulkan bahwa dalam kegiatan pengukuran perlu menggunakan satuan baku, yaitu satuan yang disepakati bersama. Besaran yang satuannya didefinisikan disebut besaran pokok. Besaran pokok ada 3, yaitu panjang, massa, dan waktu.

a. Panjang

Dalam IPA, panjang menyatakan jarak antara dua titik. Misalnya, panjang papan  tulis adalah jarak antara titik pada ujung-ujung  papan  tulis, panjang  bayi yang baru lahir adalah jarak dari ujung kaki sampai ujung kepala bayi itu.

Panjang menggunakan satuan dasar (SI) meter (m). Satu meter standar (baku) sama  dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon. Untuk keperluan sehari-hari telah dibuat alat-alat pengukur panjang tiruan dari meter standar, seperti terlihat pada Gambar di bawah ini. 

 

Alat ukur panjang (a) pita ukur; (b) meteran gulung; (c) mistar; (d) jangka sorong

Selain meter, panjang juga dinyatakan dalam satuan-satuan yang lebih besar atau lebih kecil dari meter dengan cara menambahkan awalan-awalan seperti tercantum dalam Tabel dibawah ini. 

Awalan Satuan SI dan Kelipatannya

Berdasarkan Tabel tersebut di atas, maka dapat dikatakan bahwa:

1 kilometer (km) = 1.000 meter (m)

1 sentimeter (cm) = 1/100 meter (m) atau 0,01 m

Sebaliknya, diperoleh

1 m = 1/1.000 km = 0,001 km

1 m = 100 cm

Perhatikan Gambar beberapa alat pengukur panjang, misalnya pita ukur atau metlin, penggaris atau mistar, jangka sorong, dan meteran gulung. Meteran gulung dan penggaris mampu mengukur paling kecil hingga 1 mm, tetapi jangka sorong mampu mengukur sampai 0,1 mm.

Dalam melakukan pengukuran, perhatikan posisi nol alat ukur. Untuk pengukuran panjang, ujung awal benda berimpit dengan angka nol pada alat ukur. Selain itu, posisi mata harus tegak lurus dengan skala yang ditunjuk. Hal ini untuk menghindari kesalahan hasil pembacaan pengukuran. 

Dalam pembacaan skala, posisi mata harus tegak lurus dengan skala

b. Massa

Setiap benda tersusun dari materi. Jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda disebut massa benda. Dalam SI, massa diukur dalam satuan kilogram (kg). Misalnya, massa tubuhmu 52 kg, massa seekor kelinci 3 kg, massa sekantong gula 1 kg.

Dalam kehidupan sehari-hari, orang menggunakan istilah “berat” untuk massa. Namun sesungguhnya, massa tidak sama dengan berat. Massa suatu benda  ditentukan oleh kandungan materinya  dan tidak mengalami  perubahan meskipun kedudukannya berubah. Sebaliknya, berat  sangat  bergantung pada kedudukan di mana benda tersebut berada. Mengapa? Karena benda akan memiliki gravitasi yang berbeda di tempat yang berbeda. Sebagai contoh, saat astronot berada di bulan, beratnya tinggal 1/6 dari berat dia saat di bumi.

Dalam SI, massa menggunakan satuan dasar kilogram (kg), sedangkan berat menggunakan satuan  Newton  (N). Satu kilogram standar  (baku) sama  dengan massa   sebuah   silinder  yang  terbuat  dari  campuran   platinumiridium   yang disimpan di Sevres, Paris, Prancis. Massa 1 kg setara dengan 1 liter air pada suhu 4⁰C.

Satu kilogram standar

Massa suatu benda dapat diukur dengan  neraca lengan, sedangkan berat diukur dengan neraca pegas. Neraca lengan dan neraca pegas termasuk jenis neraca mekanik. Sekarang banyak digunakan jenis neraca lain yang lebih praktis, yaitu neraca digital.

Pada neraca digital, hasil pengukuran massa langsung dapat diketahui, karena muncul dalam bentuk angka dan satuannya. Selain kilogram (kg), massa benda   juga dinyatakan dalam satuan-satuan lain. Misalnya, gram (g) dan miligram (mg) untuk massa-massa yang kecil; ton (t) dan kuintal (kw) untuk massa-massa yang besar.      

1 ton = 10 kw = 1.000 kg     

1 kg = 1.000 g     

1 g = 1.000 mg

Untuk menimbang massa benda dengan neraca Ohauss, ikutilah langkah-langkah pada gambar di bawah ini

Cara mengukur massa benda dengan neraca Ohauss

Contoh hasil pengukuran massa benda adalah sebagai berikut:

Hasil pengukuran benda dengan neraca OHaus

Massa benda = 100 g + 90 g + 7,5 g = 197,5 g

c. Waktu

Waktu adalah selang antara dua kejadian atau dua peristiwa. Misalnya, waktu hidup seseorang  dimulai sejak ia dilahirkan hingga meninggal, waktu perjalanan diukur  sejak mulai bergerak  sampai  dengan akhir gerak (berhenti). Waktu dapat  diukur dengan jam tangan  atau stopwatch seperti terlihat pada Gambar berikut.

Alat pengukur waktu (a) Jam tangan; (b) Stopwatch

Satuan SI untuk waktu adalah detik atau sekon (s). Satu sekon standar (baku) adalah waktu yang dibutuhkan atom Cesium untuk bergetar 9.192.631.770 kali. Berdasarkan jam atom  ini, hasil pengukuran waktu dalam selang waktu 300 tahun tidak akan bergeser lebih dari satu sekon. Untuk peristiwa-peristiwa yang selang terjadinya cukup lama, waktu dinyatakan  dalam  satuan-satuan yang  lebih  besar, misalnya  menit, jam, hari, bulan, tahun, dan abad.

1 hari = 24 jam

1 jam = 60 menit

1 menit = 60 sekon

Untuk kejadian-kejadian yang cepat sekali, dapat digunakan satuan milisekon (ms) dan mikrosekon (µs).

Berdasarkan uraian di atas, dapat  disimpulkan bahwa  panjang, massa, dan waktu merupakan  besaran pokok. Berdasarkan hasil Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 tahun 1971, Sistem Internasional disusun mengacu  pada tujuh  besaran  pokok  seperti tercantum pada Tabel dibawah ini. Empat  besaran  pokok  yang  lain akan dipelajari pada bab-bab berikutnya.

Besaran Pokok dan Satuannya dalam SI

Penerapan Penggunaan Alat Ukur dalam Kehidupan Sehari-hari

Alat-alat ukur yang sudah kamu pelajari hanya dapat digunakan untuk mengukur benda berukuran kecil. Kamu mengetahui, betapa besar dan luasnya alam semesta ciptaan Tuhan Yang Maha Esa ini. Benda-benda ciptaan-Nya ada yang berukuran sangat kecil (mikroskopis), tetapi ada juga yang berukuran sangat besar (makroskopis).

Sebagai makhluk ciptaan-Nya yang paling sempurna, kamu harus mampu menjelajah alam mikroskopis maupun makroskopis. Keterbatasan indra yang dimiliki manusia disempurnakan dengan akal  pikiran, sehingga manusia  mampu menemukan cara mengamati dan mengukur benda-benda yang tidak terlihat dengan mata dan benda-benda yang sangat  jauh.

Kamu mungkin pernah diajak orangtuamu pergi ke pasar. Di sana, orangtuamu membeli beberapa barang, misalnya gula pasir, buah- buahan atau kacang-kacangan. Dalam hal ini, pedagang akan menimbang barangbarang yang dibeli. Tidak semua pedagang jujur. Misalnya, tidak  semua pedagang menera (mengkalibrasi) secara rutin timbangannya. Akibatnya, dapat terjadi barang yang ditimbang tidak sesuai dengan nilai yang  seharusnya.  Contohnya, gula yang seharusnya 1 kg, ternyata gula yang ada hanya 950 gram.

Berdasarkan hasil pembelajaran, berbagai besaran pada benda-benda, baik benda hidup maupun benda tak hidup jika diukur ternyata  memiliki nilai beragam. Sebagai contoh,  ada pohon  yang tinggi dan ada  pohon  yang  pendek, ada  kucing  yang ekornya panjang dan ada yang berekor pendek. 

Sumber:

Ilmu Pengetahuan Alam. SMP/MTs Kelas VII Semester 1. Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Edisi Revisi Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017.

Baca juga

OBJEK IPA DAN PENGAMATANNYA
01	Penyelidikan IPA
02	Pengukuran sebagai Bagian dari Pengamatan
03	Sistem Satuan Internasional
04	Besaran Pokok
05	Besaran Turunan
06	Massa Jenis Suatu Zat
07	Membaca Alat Ukur