Segala pekerjaan yang kamu lakukan kemungkinan tidak terlepas dari hitung-menghitung, termasuk menghitung pengukuran, besaran dan satuan. Di dalam ilmu Fisika dikenal yang namanya besaran turunan. Tahukah kamu apa maksud dari besaran tersebut?
Seperti yang diketahui, di sekitar kamu ada benda yang bisa diukur dan tidak bisa diukur. Contoh benda yang bisa diukur adalah panjang meja, lebar lemari, luas kamar tidur atau keliling rumah. Tetapi ada juga benda yang tidak dapat diukur, seperti kasih sayang orangtua dan tingkat kepercayaan diri.
Sesuatu yang dapat diukur itu dimaksud dengan besaran, karena dapat dinyatakan dalam bentuk angka dan satuan. Jika kamu ingin memahami materi penting ini, pastikan ikuti terus pembahasan pada artikel sebagai berikut!
Pengertian Besaran Pokok dan Besaran Turunan
Dalam ilmu fisika, terdapat dua klasifikasi besaran, yaitu besaran pokok dan turunan. Keduanya sama-sama berguna dalam aplikasi kehidupan sehari-hari. Akan tetapi ada perbedaan mengenai kedua jenis besaran ini, di antaranya:
1. Besaran Pokok
Besaran ini adalah besaran paling dasar dan bukan terbentuk dari pecahan besaran lainnya. Bisa dibilang, besaran ini adalah induk dari segala turunan yang ada. Satuan besaran pokok telah ditetapkan sejak lama.
Secara umum, ada tujuh besaran pokok yang dikenal. Kamu bisa mencoba mengingatnya dengan singkatan JIWA SMP. Berikut uraian dari besaran pokok yang dimaksud:
- Jumlah zat
- Intensitas cahaya
- Waktu
- Arus listrik
- Suhu
- Massa
- Panjang
Cukup ingat-ingat huruf pertama dari masing-masing besaran pokok supaya kamu lebih mudah mengingatnya. Nantinya, 7 besaran pokok tersebut dipecah lagi menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil.
2. Besaran Turunan Adalah
Sudahkah kamu hafal 7 besaran pokok tadi di luar kepala? Jika sudah, maka kamu sudah siap untuk mempelajari besaran yang diturunkan dari besaran pokok tadi. Besaran ini terkadang disebut pula dengan istilah satuan turunan.
Kamu akan menemukan bahwa satuan turunan tersebut terdiri dari beberapa besaran pokok. Pasalnya memang satu besaran pokok bisa mempunyai banyak satuan turunan. Contohnya, besaran pokok panjang memiliki turunan seperti volume dan luas.
Terdapat 14 turunan yang dinyatakan dari besaran pokok. Adapun satuan besaran ini diambil dari satuan besaran pokok yang berkaitan. Lantas, apa saja 9 turunan yang dimaksud? Inilah macam-macamnya:
| Turunan | Satuan | Lambang Satuan |
| Gaya | newton | N |
| Energi | joule | J |
| Daya | watt | W |
| Tekanan | pascal | Pa |
| Frekuensi | hertz | Hz |
| Muatan listrik | coulomb | C |
| Beda potensial | vott | V |
| Fluks magnetik | weber | Wb |
| Fluks cahaya | lumen | Ln |
| Induktansi | henry | H |
| Hambatan Listrik | ohm | Ω |
| Induksi magnetik | tesla | T |
| Kuat penerangan | lux | Lx |
| Kapasitas kapasitor | farad | F |
Sama seperti besaran pokok, satuan turunan juga mempunyai rumus perhitungan masing-masing. Kamu perlu menggunakan rumus satuan turunan terkait untuk mencari hasil turunan yang diinginkan.
Cara ini lebih mudah dibandingkan menggunakan rumus besaran pokok untuk mencari suatu satuan turunan.
Dimensi Turunan
Dimensi turunan dihasilkan dari pecahan dimensi besaran pokok. Untuk mengetahui dimensi sebuah turunan, cara yang digunakan yaitu dengan mencarinya menggunakan rumus dari satuan turunan. Karena itu kamu perlu memahami dimensi 7 besaran pokok yang disebutkan sebelumnya.
Adapun dimensi turunan dapat dituliskan dalam tabel berikut:
| Besaran | Satuan | Lambang | Dimensi |
| Intensitas cahaya | Kandela | cd | [J] |
| Jumlah zat | Mole | mol | [N] |
| Kuat arus listrik | Ampere | A | [I] |
| Massa | Kilogram | kg | [M] |
| Panjang | Meter | M | [L] |
| Sudut bidang datar | Radian | rad | |
| Sudut ruang | steradian | Sr | |
| Suhu | Kelvin | K | |
| Waktu | Detik | s | [T] |
Apa Saja Besaran Turunan
Setelah memahami sedikit tentang besaran pokok dan satuan-satuan turunannya, mari bahas lebih lanjut mengenai macam-macam rumus dan kegunaan dari 7 satuan turunan utama yang ada. Selengkapnya ada di bawah ini:
1. Luas
Luas diturunkan satu besaran pokok panjang dan ini merupakan turunan yang kegunaannya fleksibel dalam kehidupan sehari-hari.
Luas dapat digunakan untuk menghitung ukuran suatu bidang, misalnya rumah. Satuan luas adalah m2 atau meter persegi. Adapun rumus luas dapat diuraikan menjadi berikut ini:
L = Panjang x Lebar
2. Volume
Contoh besaran turunan berikutnya adalah volume. Turunan yang berasal dari besaran pokok panjang ini dapat digunakan untuk menghitung volume atau bahan yang dibutuhkan untuk membuat bidang konstruksi. Volume memiliki satuan m3 atau meter kubik. Rumus yang digunakan untuk menghitung volume suatu bidang adalah sebagai berikut:
Volume = Panjang x Lebar x Tinggi
3. Gaya
Turunan yang dilambangkan dengan huruf F ini merupakan turunan yang berasal dari besaran pokok waktu dan kecepatan. Sedangkan kecepatan sendiri adalah turunan dari besaran panjang dan waktu.
Untuk satuan gaya dilambangkan dengan N atau dyne. Perhitungan dari gaya dapat dirumuskan dengan formulasi berikut ini:
F = Massa Benda (kg) x Percepatan (m/s)
4. Kelajuan
Kelajuan adalah salah satu turunan dari besaran pokok waktu dan panjang. Turunan ini digunakan untuk menghitung kecepatan suatu benda yang bergerak pada garis lurus, seperti mobil di jalan tol. Kelajuan dilambangkan dengan v dan memiliki rumus sebagai berikut:
V = Jarak (s)/Waktu (t)
5. Percepatan
Besaran turunan waktu sangat banyak, salah satu lainnya adalah percepatan yang dihasilkan dari turunan waktu dan panjang. Percepatan memiliki satuan m/s2. Jika kamu ingin menggunakan rumus percepatan, dapat dilihat pada sebagai berikut:
6. Massa Jenis
Besaran ini diturunkan dari besaran pokok massa yang dibagi dengan volume. Rumus ini digunakan untuk menghitung beban atau berat dari suatu benda atau zat. Untuk mengetahui massa jenis suatu benda dapat dihitung dengan rumus ini:
7. Muatan Listrik
Besaran pokok arus listrik juga mempunyai suatu turunan, yaitu muatan listrik. Untuk menghitungnya perlu dikali dengan waktu. Rumus muatan listrik ini memungkinkan kamu untuk menghitung besaran listrik yang terkandung pada elektron atau proton. Gunakan rumusnya seperti di bawah ini:
Q = Kuat Arus Listrik (l) x Waktu (t)
8. Molaritas Zat
Contoh turunan dan penjelasannya berikutnya adalah molaritas zat. Turunan ini didapatkan dari panjang, lalu dibagi dengan volume. Adapun rumusnya adalah sebagai berikut:
9. Daya
Daya adalah salah satu turunan yang digunakan untuk menghitung besaran energi. Ini adalah turunan dari besaran pokok waktu. Adapun satuan dari daya adalah watt (W) atau joule per detik (J/s). rumus perhitungan dari daya dapat dijelaskan sebagai berikut:
P = W / t
Tabel Besaran Turunan dan Satuannya Lengkap
Turunan yang dijelaskan di atas adalah beberapa satuan turunan yang paling umum digunakan. Namun masih ada beberapa turunan lainnya dari besaran pokok, seperti momentum, tekanan, frekuensi, dan masih banyak lagi. Biar lebih jelas, silakan lihat pada tabel di bawah ini:
| Turunan | Satuan Internasional (SI) | Dimensi | Simbol dan Rumus |
| Usaha | Joule (kg m2 s-2) | J = ML2 T−2 | W = F . s |
| Kecepatan | Jarak/Waktu (m/s) | V = LT-1 | V = s / t |
| Momentum | Kg m/s | [M][L][T]⁻ | P = m . v |
| Frekuensi | Hertz (s–1) | f = 1/t | |
| Muatan | Coulomb | I = Q/t | |
| Tegangan Listrik | Volt | V = I . R | |
| Hambatan Listrik | Ohm (Ω) | R = V / I | |
| Tekanan | Pascal (Pa) (N / m2) | [M][T]-2 [L]-1 | P = F / A |
Ciri-ciri Kelompok Besaran Turunan
Untuk mengetahui apakah suatu besaran termasuk turunan atau pokok, kamu bisa mengenalinya dengan ciri-ciri berikut. Secara umum, besaran ini mempunyai dua ciri utama. Yuk lihat di bawah apa yang membuatnya berbeda dari besaran pokok:
Satuan Besaran Tidak Hanya Satu
Ketika menghitung dengan rumus besaran, pastinya hasil perhitungan akan mempunyai satuan-satuan tertentu. Ciri khas dari turunan adalah mempunyai satuan yang lebih dari satu. Hal ini karena rumus turunan didapatkan dari besaran pokok, sehingga satuannya mewarisi dari satuan besaran pokok.
Beda halnya dengan besaran pokok yang hanya memiliki satuan tunggal. Contohnya, turunan volume yang didapatkan dari besaran pokok panjang (meter).
Terdapat tiga macam turunan yang digunakan untuk rumus ini, seperti panjang, lebar dan tinggi. Gabungan ketiganya menghasilkan satuan m3 atau meter persegi
Maka sudah menjadi hal yang umum apabila turunan memiliki satuan lebih dari satu. Itu merupakan cara mudah untuk mengidentifikasi apakah suatu besaran masuk ke besaran pokok atau turunan.
Pengukuran Bisa Langsung dan Tidak Langsung
Ciri berikutnya dari besaran turunan energi, gaya dan lainnya ini adalah menyangkut pengukuran. Ada yang bisa dihitung secara langsung dan ada juga yang tidak dapat dihitung langsung. Untuk beberapa besaran yang dapat dihitung langsung, kamu bisa menggunakan bantuan alat ukur.
Tetapi beberapa yang lain hanya bisa dihitung dengan bantuan rumus. Perhitungan yang menggunakan bantuan rumus dinamakan pengukuran tidak langsung. Ini bisa berguna jika kamu ingin menghitung volume air yang dibutuhkan untuk mengisi kolam renang.
Contoh lainnya adalah perhitungan volume botol minum. Kamu bisa menggunakan rumus volume untuk mencari tahu atau menggunakan metode pengukuran langsung dengan mengukur setiap permukaan botol minum menggunakan alat ukur.
Alat Ukurnya
Untuk mendapatkan angka dari hasil pengukuran turunan yang sudah disebutkan tadi, maka dibutuhkan penggunaan alat-alat ukur khusus. Alat ukur ini dirancang untuk mempermudah pengukuran benda atau zat. Inilah beberapa alat yang digunakan pada pengukuran langsung:
1. Barometer
Alat ukur yang pertama adalah barometer. Alat ini digunakan untuk menghitung tekanan udara di suatu daerah. Ketika sedang memprediksi cuaca, pastinya barometer digunakan untuk membantu mendapatkan perhitungan yang akurat.
2. Speedometer
Dari namanya saja sudah dapat diketahui fungsinya. Speedometer adalah alat ukur yang digunakan untuk menghitung kecepatan suatu benda.
Setiap mobil, motor, atau kendaraan lainnya pasti mempunyai speedometer. Dengan begitu kamu bisa mengetahui seberapa cepat kendaraan bergerak per detiknya.
3. Dinamometer
Alat ukur berikutnya mungkin jarang ditemui di kehidupan sehari-hari. Namun dinamometer berguna untuk menghitung besar kecilnya gaya pada suatu objek. Biasanya dinamometer diterapkan pada sesuatu yang memanfaatkan gaya pegas.
4. Kalorimeter
Untuk mengetahui berapa jumlah kalor yang timbul pada suatu reaksi kimia digunakan kalorimeter. Alat ini mampu mengetahui produksi kalor ketika terjadi perubahan pada suatu zat.
7. Hygrometer
Alat ini sangat mudah digunakan, sehingga dapat digunakan oleh siapa saja. Namun kamu hanya membutuhkan alat ini apabila ingin melakukan perhitungan terhadap kelembaban udara di suatu ruangan.
Biasanya alat ini dipakai oleh para pembudidaya tanaman dalam ruangan yang harus memastikan tanaman tidak terlalu lembab atau kering.
8. Ohm Meter
Alat ukur berikutnya adalah ohm meter. Fungsinya tidak lain adalah untuk menghitung hambatan listrik pada suatu objek dengan aliran listrik.
Adanya besaran turunan frekuensi, percepatan, dan lain sebagainya semakin mempermudah kehidupan manusia dalam menghitung suatu benda atau zat. Namun kamu perlu memahami dulu 7 besaran pokok utama supaya lebih mudah mengingat dan memahami turunan-turunannya.
Baca Juga:
