Pengertian Pengukuran - Besaran Pokok dan Turunan serta Penjabarannya

Pengertian Pengukuran, Besaran Pokok dan Turunan serta Penjabarannya - Pengukuran adalah sebuah kegiatan membandingkan nilai besaran sebuah obyek dengan menggunakan alat ukur yang telah ditetapkan sebagai satuan.

Mengukur merupakan kegiatan penting dalam kehidupan dan kegiatan  utama di dalam IPA. Contoh, jika kita hendak mendeskripsikan suatu benda, tentu saja yang disertakan adalah tinggi badan, umur, massa tubuh, dan lain sebagainya. Tinggi badan, umur, dan massa tubuh merupakan sesuatu yang dapat diukur. Segala sesuatu yang dapat diukur disebut besaran.

Mengukur merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Sebagai contoh, tiga orang sedang melakukan pengukuran dengan jengkal masing-masing dengan hasil sebagai berikut :

Panjang meja = 6 jengkal Susanto
Panjang meja = 5,5 jengkal Supriyono
Panjang meja = 7 jengkal Susi

Dari hasil tersebut kita dapat membuktikan bahwa satuan yang digunakan (jengkal) berbeda satu sama lain diantara ke-tiga orang tersebut. Tentu akan sangat membingungkan jika satuan yang digunakan untuk mengukur, berbeda-beda. Oleh karena itu, diperlukan satuan yang disepakati  bersama untuk semua orang. Satuan yang disepakati ini disebut satuan baku.


Satuan baku telah ditetapkan secara konvensional. Sistem Internasional lebih mudah digunakan karena disusun berdasarkan kelipatan bilangan 10, seperti ditunjukkan pada Tabel Penggunaan awalan  di depan satuan dasar SI menunjukkan bilangan 10 berpangkat yang dipilih.

Misalnya, awalan kilo berarti 103 atau 1.000. Berarti, 1 kilometer berarti 1.000 meter. Contoh lain, pembangkit listrik menghasilkan daya 500 Mwatt yang berarti sama dengan 500.000.000 watt. Jadi, penulisan  awalan menyederhanakan angka hasil pengukuran, sehingga mudah dikomunikasikan ke pihak lain. Pengukuran  yang baik dan tepat memerlukan  alat ukur yang sesuai.

A.    Besaran Pokok

Besaran pokok merupakan besaran yang satuannya didefinisikan. Besaran pokok dapat dibagi menjadi ada 3 macam diantaranya yakni panjang, massa, dan waktu. Penjelasannya adalah sebagai berikut :

1.    Panjang
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.

•    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

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.

2. Massa
Setiap benda tersusun dari materi. Jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda disebut massa benda. Dalam SI, massa diukur dalam satuan kilogram (kg). Misalnya, massa tubuhmu 52 kg, massa seekor kelinci 3 kg, massa sekantong gula 1 kg. Dalam kehidupan sehari-hari, orang menggunakan istilah “berat” untuk massa. Namun sesungguhnya, massa tidak sama dengan berat. Massa suatu benda  ditentukan oleh kandungan materinya  dan tidak mengalami  perubahan meskipun kedudukannya berubah.

3. 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).

B. Besaran Turunan

Besaran-besaran yang dapat diukur selain 7 (tujuh) besaran pokok pada termasuk besaran turunan. Disebut besaran turunan karena besaran-besaran tersebut dapat diturunkan dari besaran-besaran pokoknya. 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  (m2). Contoh besaran turunan yang lainnya adalah volume, konsentrasi larutan, dan laju pertumbuhan.

1.    Volume

Volume merupakan besaran turunan yang berasal dari besaran pokok panjang. Volume benda padat yang bentuknya teratur,  contohnya  balok,  dapat   ditentukan dengan mengukur terlebih dahulu panjang.

Misalnya, anda memiliki  dua buah wadah,  yakni kaleng besar  dan kaleng  kecil.
Jika dipergunakan untuk  menampung air, kaleng besar  pasti  dapat  menampung air lebih  banyak. 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.

Jika anda mengukur panjang, lebar, dan tinggi balok  menggunakan satuan sentimeter (cm), maka volume  balok yang diperoleh dalam satuan  sentimeter  kubik (cm3). Jika, panjang, lebar, dan tinggi diukur dalam satuan meter (m), maka volume yang diperoleh satuannya meter kubik (m3).

2. Konsentrasi Larutan

Konsentrasi Larutan adalah suatu besaran yang digunakan untuk menggambarkan banyaknya gula dan air di dalam sebuah larutan (air). Misalnya saja anda sedang membuat larutan gula dengan memasukkan gula ke dalam  air, kemudian cicipilah!

Jika kurang manis, kamu dapat  menambahkan gula lagi. Makin banyak gula yang ditambahkan, makin manis rasa larutan itu. Selain rasa manis yang bersifat kualitatif (hasil indra pengecap),  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:

K = Massa Terlarut : Volume Pelarut

3. Laju Pertumbuhan

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

Laju Pertumbuhan = Pertambahan Tinggi : Selang Waktu