PENETAPAN STANDAR SATUAN

 A. Standar Satuan Panjang
1 meter standar adalah jarak antara dua goresan pada meter yang terbuat ari platina iridium pada suhu 0 derajat C (sekarang disimpan di kota Sevres dekat Paris).
Mulai tahun 1960, 1 meter didefinisikan sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas Kripton-86 dalam ruang hampa.
Thun 1983, 1 meter setara dengan jarak yang ditempuh cahaya ruang hampa pada selang waktu 1/(299.792.458) sekon.
Pengukuran Panjang
Alat ukur panjang dapat berupa mistar, rolmeter, janngka sorong dan mikrometer skrup, seperti gambar dibawah ini :

 Mistar atau penggaris

 

     Jangka sorong

Mikrometer sekrup

Jangka Sorong
Untuk mengukur panjang dengan ketelitian sampai dengan 0,1 mm atan 0,01cm, digunakan jangka sorong. Jangka sorong digunakan untuk mengukur garis tengan bagian luar dan dalam suatu pipa serta kedalaman suatu lubang.
Jangka sorong terdiri atas rahang tetap berskala dan dapat digeser-geser. Rahang sorong dilengkapi dengan skala nonius. Sering dianggap skala terkecil jangka sorong adalah 0,1 mm. Hal ini tidaklah benar.
Bila pada rahang sorong terdapat 11 garis skala, berarti setiap 9 mm skala utama dibagi menjadi 10 skala nonius. Berarti skala terkecil nonius = 9mm : 10 = 0,9 mm. Pada jangka sorong model, ketelitiannya adalah 0,1 mm.

Secara umum pembacaan skala pada jangka adalah sebagai berikut:

P  =   x   +   nk

Keterangan:

p panjang benda yang  diukur, mulai dari garis 0 skala utama sampai dengan garis 0 skala nonius.

x  angka pada skala utama yang sudah pasti.

n  banyaknya skala nonius disebelah kiri garis skala nonius yang berimpit dengan garis skala milimeter

k adalah ketelitian jangka sorong    

Contoh soal :

Gambar di bawah ini menunjukan pengukuran lebar balok menggunakan jangka sorong. Lebar balok adalah….

Jawab :
Garis di sebelah atas merupakan skala utama dan garis di sebelah bawah merupakan skala nonius (skala tambahan). Jangka sorong menggunakan satuan centimeter (cm). Jarak antara tiap garis pada skala utama = 1 cm.

Hasil pengukuran menggunakan jangka sorong = skala utama + skala nonius.
Angka 0 dari skala nonius berada di antara 1,9 dan 2 karenanya skala utama = 1,9 cm
Garis pada skala nonius yang berhimpit dengan garis pada skala utama adalah garis ke-8 karenanya skala nonius = 8 x 0,01 cm = 0,08 cm.
(0,01 cm = 0,1 mm merupakan batas ketelitian dari jangka sorong).
Jadi hasil pengukuran menggunakan jangka sorong adalah 1,9 cm + 0,08 cm = 1,98 cm. 

Mikrometer sekrup

Mikrometer skrup memiliki ketelitian 0,01mm, bagian-bagian mikrometer skrup adalah, skala utama pada rahang memiliki skala terkecil 0,5mm. Jumlah skala pada selubung luar 50 buah. Jika selubung diputar saru putaran, maka rahang geser bergerak 0,5 mm. Namun jika selubung diputar 1 skala, rahang geser bergerak 1/50 x 5 mm atau 0,01 mm.

Pengukuran panjang benda dengan mikrometer sekrup dinyatakan dengan persamaan :

P  =   x   +   nk

Keterangan:

p panjang benda yang  diukur

x  angka pada skala utama yang sudah pasti.

n  banyaknya skala putar

k adalah ketelitian mikrometer skrup           

Contoh soal :
Sebuah benda ketebalannya diukur menggunakan mikrometer skrup seperti gambar di bawah. Hasil pengukuran ketebalan benda adalah ….

Jawab :

Garis di sebelah kiri merupakan skala utama dan garis di sebelah kanan merupakan skala tambahan. Mikrometer skrup menggunakan satuan milimeter (mm). Jarak antara tiap garis pada skala utama = 1 mm.
Hasil pengukuran menggunakan mikrometer skrup = skala utama + skala tambahan.
Skala utama = 2 mm
Garis pada skala tambahan yang berhimpit dengan garis tengah pada skala utama adalah garis ke-37 karenanya skala tambahan = 37 x 0,01 mm = 0,37 mm.
(0,01 mm merupakan batas ketelitian dari mikrometer skrup).
Jadi hasil pengukuran menggunakan mikrometer skrup adalah 2 mm + 0,37 mm = 2,37 mm.

B. Standar Satuan Massa.
Satuan standar massa adalah kilogram. Sejak tahun 1889, 1 kg standar massa  sebuah silinder platina iridium yang saat ini disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional (International Bureau of  Weight and Measures  ) sevres Perancis.
Pengukuran Besaran Massa
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menyatakan massa benda sebagai berat benda.
Dalam fisika, pengertian antara berat dan massa harus dibedakan. Berat adalah besarnya gaya yang dialami benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. adapun massa benda adalah banyaknya materi yang terkandung pada benda tersebut. Massa suatu benda tidak dipengaruhi oleh letak benda. Massa benda diukur menggunakan neraca atau timbangan.
Terdapat beberapa jenis neraca, seperti neraca pasar, neraca lengan, neraca Ohauss tiga lengan, neraca Ohauss empat lengan dan neraca digital.
Pada neraca Ohauss tiga lengan, tiap lengan memiliki skala yang dilengkapi dengan beban geser sebagai berikut :
- lengan tengah memiliki skala 0 - 550 gram
- lengan belakang memiliki skala 0 - 100 gram
- lengan dengan memiliki skala 0 - 10 gram
Hasil pengukuran massa dengan neraca Ohauss tiga lengan adalah jumlah dari hasil pembacaan pada skala ketiga lengan.

C. Standar Satuan Waktu
Satuan waktu dalam SI adalah detik atau sekon. Sebelum tahun 1960, 1detik didefinisikan sebagai 1/60  X 1/60 X 1/24 hari rata-rata matahari atau 1/86.400 hari matahari rata-rata.
Pada tahun 1960, di pertemuan General Conference oh Weight and Measures, 1 detik didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh satu atom Cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
Pengukuran Waktu
Alat ukur waktu dapat berupa jam (arloji) dan stop watch, seperti tampak pada gambar berikut :

D. Satuan Standar Kuat Arus Listrik

Satuan kuat arus listrik dalam SI adalah ampere disingkat A. Berdasarkan Conference Generale des Poids et Measures (Konferensi Umum Timbangan dan Ukuran) ke 9 tahun 1948, ditetapkan bahwa 1 ampere adalah nilai kuat arus yang dialirkan dalam kuat arus yang dialirkan dalam dua kawat sejajar yang panjangnya tak terhingga dengan tebal diabaikan dan kedua kawat terpisah sejauh 1 meter dan menimbulkan gaya tarik sebesar 2 x 10 ^-7 N tiap meter panjang kawat.

E. Standar Satuan Suhu

Awalnya satuan standar suhu adalah derajat celcius. Mulai tahun 1954 telah ditetapkan standar satuan baru dalam satuan Kelvin (K).

Satu kelvin didefinisikan sebagai satuan temperatur/suhu yang nilainya 1/(273,15) kali temperatur tripel air pada tekanan 1 atmosfer 

F. Standar Satuan Intensitas Cahaya.

Awalnya satuan intensitas cahaya adalah lilin Inatuaternasional, tetapi tidak bertahan lama. Kemudian sejak tahun 1948 ditetapkan satuan standar intensitas cahaya yang baru yaitu candela disingkat cd.

Berdasarkan Konferensi Umum Timbangan dan Ukuran Tahun 1979 ditetapkan bahwa 1 candela didefinisikan sebagai intensitas cahaya suatu sumber yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 54 x 10 ¹³Hz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut.

G. Standar Satuan Jumlah Zat

Satuan jumlah zat adalah mol. 1 mol adalah setara dengan jumlah atam Carbon-12 dalam 0,012 kg C-12. 1 mol zat terdiri dari NA partikel (NA= bilangan Avogadro). NA = 6,025 x 10 ²³ N

SISTEM SATUAN DAN SISTEM SATUAN INTERNATIONAL

SISTEM SATUAN
Dalam membandingkan suatu besaran secara kuantitatif, perlu sistem satuan yang tepat. Apakah satuan itu ? Satuan adalah ukuran tertentu suatu besaran, yang kelipatannya digunakan untuk menyatakan nilai besaran tersebut.
Perhatikan kata-kata yang bercetak miring dalam kalimat berikut :
1. Ibu membeli kemiri 5 ons
2. Renovasi rumah saya selama 45 hari
3. Panjang meja komputer ani 5 meter
4. Adik dapat melompati galah yang tingginya 2,5 depa
Apa kata-kata yang dicetak miring tersebut ?
Ada Hal yang menarik ketika kita mengukur panjang dengan jengkal atau depa. Ukuran jengkal dan depa setiap orang berbeda-beda sehingga hasil pengukuran akan berbeda oleh orang-orang yang berbeda. Selain itu, kita akan mengalami kesulitan dalam mengonversikan (mengubah) ke dalam bentuk satuan lain. Dari hal yang menarik ini kemudian muncul gerakan untuk mempromosikan penggunaan satu jenis satuan dunia.
Sampai sekarang masih ada dua jenis sistem satuan yang digunakan, :
- sistem metrik
- sistem Inggris (Imperial System)
Dalam sistem matrik dikenal satuan MKS dan CGris S. Satuan-satuan MKS didasarkan pada satuan acuannya yang terdiri atas meter, kilogram, dan sekon. Sementara itu sistem CGS didasarkan pada satuan acuannya yang terdiri atas sentimeter (centimeter), gram dan sekon.
Sistem Inggris dikenal dengan fps karena satuan acuannya yang terdiri atas foot (kaki), pound (pon) dan second (detik).
Notasi Ilmiah
Satu keunggulan sistem metrik yang digunakan dalam satuan SI yaitu sistem dibentuk baku/notasi ilmiah. Hasil pengukuran suatu besaran kadang berupa angka yang sangat besar atau juga angka yang sangat kecil. Penulisan angka-angka yang sangat besar atau sangat kecil dapat dipermudah dengan menggunakan awalan yang merupakan kelipatan sepuluh. Nama awalan tersaji dalam tabel berikut :
Tabel : Awalan dalam Satuan SI

No	Nama	Symbol	Artinya
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16	Eksa Deka Tera Giga Mega Kilo Hekto Deka Desi Centi Mili Mikro Nano Piko Femto atto	E P T G M k h da d c m m n p f a	10 18 10 15 10 12 10 9 10 6 10 3 10 2 10 1 10 -1 10 -2 10 -3 10 -6 10 -9 10 -12 10 -15 10 -18

Hal penting yang perlu diketahui
Selama ini sebagian besar masyarakat kita telah melakukan suatu kesalahan konversi satuan massa secara turun temurun. Di masyarakat atau bahkan banyak dijumpai pula dalam buku-buku pelajaran di negara kita yang salah dalam penyajian kesetaraan satuan massa, antara lain :
- 1 ons = 100 gram
- 1 pon = 500 gram = 5 ons
Konversi yang betul adalah :
- 1 ons (once/onza) = 28,35 gram
- 1 pon = 16 ons (bukan 5 ons) = 453 gram  (bukan 500 gram)

SISTEM SATUAN INTERNATIONAL
Seperti materi yang telah kamu pelajari, satuan Sistem International merupakan pengembangan dari Sistem Matrik. Jenis satuan yang termasuk dalam satuan Sistem International disajikan tabel sebagai berikut :
Satuan SI untuk besaran pokok

No	Nama Besaran	Nama Satuan	Simbol Satuan
1 2 3 4 5 6 7	Massa Panjang Waktu Kuat arus listrik Suhu Intensitas penerangan Jumlah zat	Kilogram Meter Sekon Ampere Kelvin Candela mole	kg m s A K Cd mol

Tabel satuan SI untuk besaran turunan

No	Besaran pokok		Satuan SI
	Nama Besaran	Symbol Besaran	Nama Satuan	Simbol Satuan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13	Luas Kecepatan Berat Volume Massa jenis Gaya Muatan listrik Potensial Energy Tekanan Daya Resistensi konduktansi	A v w V P F q V E P P R G	Meter persegi Meter/sekon Newton Meter kubik Kilogram/meter kubik Newton Coulomb Volt Joule Pascal(N/m2) Watt Ohm siemens	m2 m N m3 kg/m2 N C V J Pa= N/m2 W Ω S

Sebagaimana besaran turunan yang dinyatakan dalam besaran pokoknya maka satuan dari besaran turunan dapat dinyatakan juga dari satuan dari besaran turunan dapat dinyatakan juga dari satuan pokoknya (dasarnya)

Contoh soal 1
Satuan usaha yang ditentukan dengan persamaan W = Fs adalah Joule (J). Nyatakan J dalam satuan dasarnya.
Jawab :
W = Fs = (ma)s
J  = Nm  = (Kg m/s² )m   =  kgm²  /s²   = kgm²s^-2 
Jadi, satuan dasar untuk Joule adalah kg, m dan sekon

Contoh soal 2
Energi listrik yang dihasilkan dinyatakan dengan persamaan energi = VIt. Berdasarkan persamaan energi tersebut, nyatakan volt yang merupakan satuan potensial ke dalam satuan dasarnya.
Jawab :
V = W/(it)

V_tegak = J/(As)  =  (Kg m²/s²)/As   =  Kg m² /(As³) = kg m² A^-1 s^-3