Besaran Pokok dan Besaran Turunan (IPA SMP Kelas 7)

1. Besaran Pokok

Besaran Pokok adalah besaran yang berdiri sendiri dan tidak bergantung pada besaran lainnya. ada tujuh besaran pokok yaitu pada tabel dibawah ini.

a. Panjang

Dalam IPA, panjang menyatakan jarak antara dua titik. 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 1.16.

Selain meter, panjang juga dinyatakan dalam satuan-satuan yang lebih besar atau lebih kecil  dari meter dengan cara menambahkan awalan-awalan, 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 1.16. 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 (Gambar 1.17). 

b.  Massa

Setiap  benda tersusun dari materi.  Jumlah materi yang  terkandung dalam suatu benda disebut massa benda. D 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 (Gambar 1.18)

Massa suatu benda dapat diukur dengan neraca lengan (Gambar 1.19), sedangkan berat diukur dengan neraca pegas (Gambar 1.20). 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

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.

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).

2. Besaran Turunan 

Disebut besaran turunan karena besaran-besaran tersebut dapat diturunkan dari besaran-besaran pokoknya. Contoh besaran turunan yang lainnya adalah volume, konsentrasi larutan, dan laju pertumbuhan.

a. Luas

Misalnya, luas ruang kelasmu. Jika ruang kelasmu berbentuk persegi, maka luasnya merupakan hasil perkalian panjang dengan lebar. Perhatikan, bahwa panjang dan lebar merupakan besaran pokok panjang. Dalam SI, panjang diukur dengan satuan meter (m). Luas dalam SI memiliki satuan meter x meter, atau meter persegi. 

b. Volume

Hal tersebut terkait dengan besarnya ruangan yang terisi oleh materi, biasanya disebut volume. Jika volume suatu benda lebih besar, maka benda itu dapat menampung materi lebih banyak dibandingkan benda lain yang volumenya lebih kecil. Volume merupakan besaran turunan yang berasal dari besaran pokok panjang.Jika, panjang, lebar, dan tinggi diukur dalam satuan meter (m), maka volume yang diperoleh satuannya meter kubik (m3)

Bagaimana cara menentukan volume suatu zat cair? Zat cair tidak memiliki bentuk yang tetap. Bentuk zat cair selalu mengikuti bentuk wadahnya. Oleh karena itu, jika zat cair dituangkan ke dalam gelas ukur. 

Hasil pembacaan volume air dengan gelas ukur di atas memiliki satuan mL, kependekan dari mililiter. Dalam kehidupan sehari-hari, volume zat cair biasanya dinyatakan dalam satuan mililiter (mL) atau liter (L).

1 L = 1 dm3

1 L = 1.000 mL 

1 mL = 1 cm3

c. Konsentrasi Larutan

Adakah besaran yang dapat digunakan untuk menggambarkan banyaknya gula dan air di dalam larutan tersebut? Salah satu besaran yang dapat digunakan adalah konsentrasi larutan (K). Ada banyak cara untuk merumuskan konsentrasi larutan. Pada contoh larutan tersebut, konsentrasi dapat dirumuskan sebagai massa gula (zat terlarut) dibagi volume air (zat pelarut), yaitu:

d. Laju Pertumbuhan

Besaran panjang dan waktu dapat digunakan untuk menentukan pertumbuhan tanaman. Misalkan, kamu menanam jagung. Pada pengukuran awal, diperoleh tinggi tanaman 20 cm. Dalam waktu 10 hari, tingginya menjadi 60 cm. Kamu dapat menentukan laju pertumbuhan jagung tersebut dengan perhitungan sebagai berikut: