STANDARD DAN SATUAN

3.2. STANDARD DAN SATUAN

Ketika kita mengukur suatu besaran, kita selalu membandingkan-nya terhadap suatu standard. Jika kita mengatakan panjang sebuah meja 1,5 meter, itu artinya panjang meja tersebut 1,5 kali panjang suatu batang meteran yang panjangnya didefinisikan sebagai 1 meter. Standard seperti itu didefinisikan sebagai satuan (unit) besaran. Meter adalah satuan jarak, sekon satuan waktu dan sebagainya.

Untuk membuat pengukuran yang akurat, kita membutuhkan satuan pengukuran yang tidak berubah dan dapat diduplikasi oleh pengamat (peng ukur) di berbagai tempat. Sistem satuan yang digunakan oleh para ilmuwan dan insinyur di seluruh dunia disebut

“sistem metrik” yang sejak tahun 1960 disebut sebagai Sistem

Internasional (International System) atau SI (singkatan diambil dari bahasa Perancis, Systeme International).

3.2.1. Waktu

Dari tahun 1889 sampai 1967, satuan waktu didefinisikan sebagai satu fraksi tertentu dari rata-rata lamanya siang hari (yaitu saat matahari bersinar), waktu rata-rata antara kedatangan berturut- Dari tahun 1889 sampai 1967, satuan waktu didefinisikan sebagai satu fraksi tertentu dari rata-rata lamanya siang hari (yaitu saat matahari bersinar), waktu rata-rata antara kedatangan berturut-

3.2.2. Panjang

Pada tahun 1960 standard atomik untuk meter juga ditetapkan dengan menggunakan panjang gelombang cahaya jingga-merah yang diemisikan oleh atom-atom kripton (86Kr) di dalam suatu tabung lucutan cahaya. Pada November 1983 standard panjang berubah lagi secara lebih radikal. Laju rambat cahaya dalam ruang hampa didefinisikan dengan tepat sebagai 299.792.458 m/s. Meter didefinisikan ulang agar konsisten dengan bilangan ini dan dengan

definisi sekon di atas. Maka, definisi baru meter adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya di ruang hampa dalam 1/299.792.458 sekon.

3.2.3. Massa

Standrad massa, kilogram, didefinisikan sebagai massa suatu tabung yang terbuat dari paduan ( alloy) platinum-iridium. Tabung tersebut disimpan di International Bureau of Weights and Measures di Sèvres, dekat Paris. Suatu standard atomik dari massa akan membuatnya lebih mendasar lagi, namun sampai sekarang belum dapat mengukur massa dalam skala atomik dengan akurasi seperti dalam skala makroskopik.

3.2.4. Sistem British

Selain Sistem International yang diakui sebagai sistem satuan juga ada sistem satuan lain yaitu Sistem British. Sistem ini hanya digunakan di Amerika dan beberapa negara lainnya dan kebanyakan Selain Sistem International yang diakui sebagai sistem satuan juga ada sistem satuan lain yaitu Sistem British. Sistem ini hanya digunakan di Amerika dan beberapa negara lainnya dan kebanyakan

Panjang : 1 inci = 2,54 cm (tepat) Gaya : 1 pound (pound force) = 4,448221615260 newton (tepat)

Berbeda dengan Sistem International dimana gaya adalah besaran turunan (satuan : kg m / s 2 ), dalam sistem British gaya adalah

besaran pokok (satuan : pound force atau lb f ). Konsekuensinya, dalam sistem British ini kita menggunakan sebuah faktor konversi, g c , sebuah konstanta yang mempunyai harga bukan satu, untuk membuat satuan menjadi sesuai. Harga g c adalah 32,174

(ft)(lb 2 m )/(lb f )(s ). Feet (ft) adalah satuan panjang, lb m adalah satuan massa dan lb f adalah satuan gaya. Sebagai contoh, sebuah benda dengan massa 1 lb m , percepatan gravitasi (g) = 32, 174 ft/s 2 maka berat (gaya) benda

tersebut:

  1 lb m  

m 2 g  32,174 (ft)(s )

2  1 lb f

g c 32,174 (lb m )(ft)/(lb

f )(s ) 

3.2.5. Konsistensi dan Konversi

Kita menggunakan persamaan untuk menyatakan hubungan antara besaran-besaran yang direpresentasikan dengan simbol- simbol aljabar. Setiap simbol aljabar selalu menyatakan sebuah bilangan dan sebuah satuan. Sebagai contoh, d bisa menyatakan suatu jarak sejauh 10 m, t suatu selang waktu sepanjang 5 s dan v laju sebesar 2 m/s.

Suatu persamaan harus selalu konsisten dalam dimensi

( dimensionally consistent). Kita tidak dapat menambahkan 5 kg dengan 10 meter; dua besaran bisa dijumlahkan atau disamakan hanya jika besaran-besaran tersebut mempunyai satuan yang sama.

Satuan dikali dan dibagi sama seperti simbol-simbol aljabar biasa. Hal ini akan memudahkan dalam mengkonversikan besaran dari suatu satuan ke satuan lainnya. Kita dapat menyatakan besaran yang sama dalam dua satuan yang berbeda dan membentuk suatu kesamaan. Sebagai contoh, jika kita katakan bahwa 1 menit = 60 sekon, tidak berarti bahwa bilangan 1 sama dengan bilangan 60; yang kita maksudkan adalah bahwa 1 menit merepresentasikan selang waktu yang sama dengan 60 sekon. Dengan alasan yang sama, perbandingan (1 menit) / (60 sekon) sama dengan 1, demikian juga kebalikannya (60 sekon / 1 menit). Kita dapat mengalikan suatu besaran dengan salah satu dari faktor ini tanpa mengubah arti besaran tersebut. Contoh, untuk mendapatkan bilangan dengan satuan sekon dari 5 menit, kita tuliskan:

 60 s 

5 menit  5 menit 

  300 s  1 menit 