Besaran Pokok Adalah Besaran yang Tidak Dapat Diturunkan, Ini Contohnya

Liputan6.com, Jakarta Dalam fisika, kita sering kali mendengar istilah besaran pokok dan besaran turunan saat membahas tentang pengukuran dan fenomena alam. Namun, tahukah Anda apa sebenarnya yang membedakan keduanya? Besaran pokok adalah besaran yang tidak dapat diturunkan dari besaran lainnya, dan ini menjadi dasar utama dalam berbagai pengukuran. Perbedaan ini membuat besaran pokok sangat esensial dalam ilmu fisika, tetapi bagaimana sebenarnya cara kita memahaminya?

Besaran pokok adalah dasar dari semua besaran yang ada dalam fisika. Misalnya, panjang, massa, dan waktu adalah contoh-contoh dari besaran pokok. Keunikan dari besaran pokok adalah bahwa mereka tidak bisa dipecah atau dijelaskan melalui besaran lainnya, yang membuat mereka menjadi fondasi yang kokoh untuk memahami besaran-besaran lain yang lebih kompleks. Lalu, bagaimana besaran pokok ini diukur dan apa implikasinya dalam kehidupan sehari-hari?

Besaran pokok adalah sesuatu yang sering kali kita gunakan tanpa kita sadari dalam kehidupan sehari-hari. Dari mengukur panjang sebuah meja hingga menghitung waktu perjalanan, kita selalu berurusan dengan besaran pokok. Namun, ketika kita membahas tentang besaran turunan, di sinilah letak perbedaan yang menarik. 

Lantas apa aja perbedaan besaran pokok dan besaran turunan? Untuk lengkapnya, berikut ini telah Liputan6.com rangkuman pengertian dan macam-macam besaran pokok serta turunan, pada Selasa (23/7).

Secara sederhana, besaran pokok adalah besaran yang tidak dapat diturunkan dari besaran yang lain. Pernyataan ini dikutip dari buku "Cerdas Belajar Fisika". Besaran pokok dalam fisika merupakan besaran dasar yang tidak dapat diuraikan lebih lanjut menjadi besaran lainnya. Hal ini menjadikan besaran pokok sebagai fondasi penting dalam sistem pengukuran fisika.

Besaran pokok digunakan sebagai dasar untuk menyatakan besaran lainnya. Setiap besaran pokok memiliki satuan yang telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada jenis besaran lainnya. Satuan-satuan ini memberikan standar yang konsisten dan universal dalam berbagai pengukuran ilmiah dan teknis.

Besaran pokok ini ditetapkan oleh Biro Berat dan Ukuran Internasional atau Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). BIPM didirikan berdasarkan Metric Convention yang ditandatangani di Paris pada 20 Mei 1875 oleh 17 negara. Badan ini bertanggung jawab untuk memastikan konsistensi dan keakuratan dalam pengukuran global. 

Pada konferensi umum tentang Berat dan Ukuran tahun 1971, badan tersebut menetapkan ada tujuh besaran pokok sebagai dasar Sistem Satuan Internasional (SI). Besaran-besaran ini mencakup panjang (meter), massa (kilogram), waktu (detik), arus listrik (ampere), suhu termodinamika (kelvin), jumlah zat (mol), dan intensitas cahaya (kandela).

Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), terdapat tujuh macam besaran pokok yang menjadi dasar dari berbagai pengukuran. Berikut adalah penjelasan lebih detail tentang masing-masing besaran pokok beserta contohnya:

1. Panjang

Panjang adalah jarak antara dua titik dalam ruang. Satuan dasar panjang adalah meter (m) dengan dimensi [L]. Panjang digunakan dalam berbagai konteks, seperti mengukur tinggi seseorang, panjang meja, atau jarak antara dua kota. Sebagai contoh, tinggi rata-rata manusia dewasa adalah sekitar 1,75 meter.

2. Massa

Massa adalah kuantitas materi dalam suatu benda. Satuan dasarnya adalah kilogram (kg) dengan dimensi [M]. Massa sangat penting dalam berbagai aspek fisika dan teknik, misalnya dalam menghitung berat benda atau menentukan jumlah bahan baku. Contohnya, massa rata-rata seorang bayi yang baru lahir adalah sekitar 3,5 kilogram.

3. Waktu

Waktu adalah durasi atau interval antara dua peristiwa. Satuan dasarnya adalah detik (s) dengan dimensi [T]. Pengukuran waktu sangat penting dalam hampir semua aspek kehidupan, dari penjadwalan harian hingga penelitian ilmiah. Misalnya, waktu yang dibutuhkan cahaya untuk mencapai Bumi dari Matahari adalah sekitar 8 menit dan 20 detik.

4. Arus Listrik

Arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang melewati suatu area dalam waktu tertentu. Satuan dasarnya adalah ampere (A) dengan dimensi [I]. Arus listrik digunakan dalam berbagai perangkat elektronik dan sistem kelistrikan. Sebagai contoh, arus listrik dalam rangkaian rumah tangga biasanya sekitar 10 hingga 20 ampere.

5. Suhu

Suhu adalah ukuran intensitas panas atau dingin suatu benda. Satuan dasarnya adalah kelvin (K) dengan dimensi [ϴ]. Suhu sangat penting dalam berbagai proses fisika dan kimia. Contohnya, suhu normal tubuh manusia adalah sekitar 310,15 kelvin (37 derajat Celsius).

6. Jumlah Zat

Jumlah zat adalah kuantitas materi dalam suatu benda. Satuan dasarnya adalah mol (mol) dengan dimensi [N]. Jumlah zat sering digunakan dalam kimia untuk menyatakan jumlah partikel, seperti atom, molekul, atau ion. Sebagai contoh, satu mol air (H₂O) mengandung sekitar 6,022 x 10²³ molekul air.

7. Intensitas Cahaya

Intensitas cahaya adalah jumlah cahaya yang dipancarkan dalam satu arah. Satuan dasarnya adalah kandela (cd) dengan dimensi [J]. Intensitas cahaya digunakan untuk mengukur kekuatan cahaya sumber, seperti lampu atau lilin. Misalnya, intensitas cahaya sebuah lilin standar adalah sekitar 1 kandela.

8. Sudut Datar

Sudut datar diukur dalam radian (rad). Satu radian adalah sudut yang dibentuk oleh dua radius dari lingkaran yang memotong busur sepanjang lingkaran tersebut sama dengan panjang radius. Sebagai contoh, sudut 180 derajat sama dengan π radian.

9. Sudut Ruang

Sudut ruang diukur dalam steradian (sr). Satu steradian adalah sudut ruang yang memotong permukaan bola dengan area sama dengan kuadrat radius bola. Sebagai contoh, sudut ruang total sekitar suatu titik dalam ruang adalah 4π steradian.

Sesuai dengan namanya, besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Informasi ini dikutip dari Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara (UMSU). Besaran turunan dihasilkan dari kombinasi besaran pokok melalui operasi matematika atau konsep fisika lainnya. Dengan kata lain, besaran turunan adalah hasil dari hubungan matematika yang melibatkan satu atau lebih besaran pokok.

Besaran turunan digunakan untuk menggambarkan hubungan dan fenomena yang lebih kompleks daripada besaran pokok. Besaran ini diturunkan dari satu atau beberapa besaran pokok, seperti luas yang diturunkan dari besaran pokok panjang, atau volume yang juga diturunkan dari panjang. Selain itu, besaran turunan bisa melibatkan besaran pokok lainnya seperti massa dan waktu untuk membentuk konsep yang lebih rumit, seperti kecepatan, percepatan, dan gaya.

Menurut buku "Pengantar Fisika 1" karya Bambang Murdaka, besaran turunan adalah besaran yang tersusun oleh minimal dua buah besaran pokok dan dapat berupa kombinasi besaran pokok saja atau ditambah dengan besaran lainnya. Besaran turunan ini memiliki satuan khusus yang sudah umum digunakan dalam pengukuran ilmiah dan teknis. Sebagai contoh, kecepatan memiliki satuan meter per detik (m/s), yang merupakan kombinasi dari besaran pokok panjang (meter) dan waktu (detik). Contoh lainnya adalah gaya yang memiliki satuan newton (N), yang diturunkan dari massa (kilogram), panjang (meter), dan waktu (detik) sesuai dengan hukum kedua Newton.

Dengan demikian, besaran turunan memainkan peran penting dalam membantu kita memahami dan mengukur fenomena alam yang lebih kompleks. Besaran-besaran ini memungkinkan ilmuwan dan insinyur untuk merumuskan dan menguji teori, serta untuk merancang dan mengembangkan teknologi yang lebih canggih. Besaran turunan menyediakan alat yang esensial dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, mulai dari fisika dasar hingga aplikasi teknis yang lebih maju.

Dalam fisika, besaran turunan merupakan hasil kombinasi dari satu atau lebih besaran pokok. Besaran-besaran ini digunakan untuk menggambarkan fenomena yang lebih kompleks. Berikut adalah beberapa contoh besaran turunan beserta penjelasan dan contohnya:

1. Kecepatan

Kecepatan adalah perubahan posisi suatu objek dalam satuan waktu tertentu. Ini adalah turunan dari besaran panjang dan waktu. Kecepatan diukur dalam meter per detik (m/s) dengan notasi (v). Sebagai contoh, jika sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 60 km/jam, ini berarti mobil tersebut menempuh jarak 60 kilometer dalam waktu satu jam.

2. Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan suatu objek dalam satuan waktu. Ini adalah turunan dari besaran panjang dan waktu dengan notasi (a) dan satuannya meter per detik kuadrat (m/s²). Misalnya, jika sebuah mobil meningkatkan kecepatannya dari 0 hingga 20 m/s dalam waktu 4 detik, percepatannya adalah 5 m/s².

3. Gaya

Gaya adalah dorongan atau tarikan yang menyebabkan perubahan pada gerak suatu objek. Gaya adalah turunan dari massa, panjang, dan waktu. Satuannya adalah Newton (N) dengan notasi (F). Sebagai contoh, gaya gravitasi yang menarik sebuah benda dengan massa 10 kg ke arah pusat bumi adalah sekitar 98 Newton (karena g = 9,8 m/s²).

4. Energi

Energi adalah kapasitas suatu sistem untuk melakukan kerja. Besaran ini adalah turunan dari massa, panjang, dan waktu, dan satuannya adalah Joule (J). Sebagai contoh, energi kinetik dari sebuah benda bermassa 2 kg yang bergerak dengan kecepatan 3 m/s adalah 9 Joule (E = ½mv²).

5. Daya

Daya adalah tingkat energi yang digunakan dalam satuan waktu tertentu. Daya adalah turunan dari energi dan waktu dengan satuannya Watt (W). Contohnya, sebuah lampu yang menggunakan energi sebesar 60 Joule dalam 1 detik memiliki daya sebesar 60 Watt.

6. Tekanan

Tekanan adalah gaya yang diberikan oleh suatu benda pada luas permukaan tertentu. Besaran ini adalah turunan dari gaya dan luas dengan satuan Pascal (Pa). Sebagai contoh, jika gaya sebesar 100 Newton diterapkan pada area seluas 1 meter persegi, tekanannya adalah 100 Pascal.

7. Luas

Luas adalah hasil kali antara panjang dengan lebar. Luas adalah turunan dari besaran pokok panjang dengan satuan meter persegi (m²) dan notasi (A). Misalnya, luas sebuah lapangan sepak bola yang memiliki panjang 100 meter dan lebar 50 meter adalah 5000 meter persegi.

8. Volume

Volume adalah isi dari panjang, lebar, dan tinggi. Volume ini adalah turunan dari besaran panjang yang dinyatakan dengan satuan meter kubik (m³) dan notasi (V). Sebagai contoh, volume sebuah kotak yang memiliki panjang 2 meter, lebar 3 meter, dan tinggi 4 meter adalah 24 meter kubik.

Dengan memahami berbagai macam besaran pokok dan turunan ini, kita dapat lebih baik menggambarkan dan menganalisis berbagai fenomena fisika yang terjadi di sekitar kita. Besaran pokok dan turunan memberikan alat yang penting untuk melakukan berbagai pengukuran yang kompleks dan penting dalam ilmu pengetahuan dan teknik.