Sabtu, 18 Juli 2009

Satuan dan Dimensi

I. Pendahuluan

1.1 Angka Bilangan dan Angka Satuan
Angka bilangan adalah besaran nilai sesuatu yang hanya ditunjukkan oleh suatu angka tanpa satuan dibelakangnya. Contohnya 2, 13, 70, 13500, dan sebagainya. Nilai tersebut tidak menggambarkan fisik sesuatu, hanya sekadar alat menghitung (“numerical value”) dalam ilmu hitung (Arithmatika), Aljabar ataupun Matematika.
Angka satuan adalah besaran nilai sesuatu yang sekaligus menunjukkan jenis fisik dari sesuatu. Misalnya 7 buah, 18 lembar, 25 liter, 100 watt dan sebagainya. Satuan buah, lembar, helai dan sejenisnya tidak dapat dibuatkan standar secara internasional oleh karena penyebutannya tergantung jenis barang yang dapat berbeda. Misalnya 7 buah meja, 5 buah jambu, 18 lembar kain, 18 lembar rambut . Lain halnya dengan liter, watt, meter dan sejenisnya, secara umum satuan-satuan tersebut sama dimana saja. Satuan-satuan jenis terakhir inilah yang akan dijelaskan dalam uraian-uraian selanjutnya.


1.2. Satuan Skalar dan Vektor
Angka satuan skalar adalah angka satuan yang tidak menunjukkan arah misalnya satuan panjang (meter, kilometer, mil, dan sejenisnya), satuan luas (meter persegi, hektar dan sejenisnya), satuan waktu (detik, jam, hari dansejenisnya), satuan massa dan lain-lain.
Angka satuan vektor adalah angka satuan yang selalu menuju suatu arah, misalnya satuan gaya (newton, dyne, kilogramgaya dan sejenisnya), satuan kecepatan (meter per detik, kilometer per jam dan sejenisnya) dan sebagainya. Tanpa ditentukan arahnya misalnya keatas kebawah kesamping kedepan ke utara ke timur kekanan kekiri dan sebagainya maka satuan-satuan tersebut tidak bermakna kwalitatif.
Walaupun pembahasan vektor dan skalar tidak dibicarakan lebih luas namun disini akan dibahas hal-hal yang berhubungan dengan satuan, baik yang skalar maupun yang vektor.


1.3. Bahasa yang dipakai
Secara internasional nama-nama satuan dan singkatannya selalu ditulis dalam Bahasa Inggeris. Untuk membiasakan pembaca mengenal satuan dalam mempelajari buku-buku terbitan dalam maupun luar negeri, tulisan ini akan menggunakan istilah Bahasa Indonesia apabila ada kata yang tepat dan telah terbiasa dipakai, dan menggunakan Bahasa Inggeris apabila terjemahan yang tepat belum ada. Namun untuk singkatannya ditulis dalam bentuk aslinya - dalam bahasa Inggeris - kecuali untuk penjelasannya, dipakai Bahasa Indonesia. Misalnya, time ditulis waktu, detik akan ditulis detik atau second dan singkatannya selalu ditulis s; begitu pula, length ditulis panjang, sentimeter ditulis centimeter dengan singkatan cm dan sebagainya.


1.4 Satuan dan Asal Usul nya
Untuk menyamakan ukuran-ukuran tiap satuan, para ahli internasional bersepakat mendirikan suatu lembaga yang disebut Lembaga Berat dan Ukuran Internasional yang didirikan pada tahun 1875. Kemudian pada tahun 1889 untuk pertama kali diadakan Konferensi Internasional tentang Berat dan Ukuran (La Conference International des Poids et Measures disiingkat CIPM) di sebuah kota kecil dekat Paris, Perancis. Pada waktu itu disepakati bebagai satuan sebagai ukuran asli dan duplikat dari satuan disebarkan ke negara-negara lain . Pada saat itu teknologi belum berkembang seperti setelah tahun 1950 an, sehingga saat itu unit atau satuan dibuat atau didefinisikan secara sederhana sesuai teknologi jaman itu. Contoh-contoh seperti berikut :
Satuan panjang 1 meter semula didefinisikan sebagai jarak antara dua garis halus yang ditorehkan pada lempeng emas dekat ujung-ujung sebatang logam platinum-iridium dan selanjutnya disimpan di kota Paris. Duplikatnya dibuat dan disimpan di Amerika. dan negara-negara lain . Dalam perkembangan jaman, setelah berulang kali pertemuan akhirnya pada tahun 1960 didefinisikan 1 meter adalah 1650763,73 kali panjang gelombang cahaya radiasi “orange-red” dalam media vakum yang dipancarkan oleh isotop Krypton Kr86 . Kemudian pada CGPM (Conference Generale des Poids et Mesures) tahun 1983, 1 meter didefinisikan sebagai 1/299 792 458 kali jarak tempuh cahaya (dalam satuan meter) setiap detik didalam ruang hampa (vacuum). Singkatnya 1 meter adalah nilai satuan ukuran yang didefinisikan para ahli secara internasional.
Satuan waktu 1 detik (second) semula didefinisikan sebagai 1/86.400 hari, dimana satu hari adalah waktu rotasi bumi secara rata-rata. Dalam perkembangannya, pada tahun 1967 Lembaga tersebut diatas mendefinisikan 1 second adalah 9.192.631.770 kali periode frekuensi isotop Cs133. Seperti juga meter, 1 second adalah nilai satuan ukuran yang didefinisikan para ahli secara internasional.
Seperti akan dijelaskan pada Bab II dibawah, apabila satuan massa dan waktu telah didefinisikan maka satuan gaya akan sendirinya didapat; Sebaliknya apabila satuan gaya dan waktu telah didefinisikan, maka satuan massa akan otomatis didapat . Hal ini sesuai dengan hukum Newton ke dua yang nanti akan dijelaskan.
Pada saat awal pertemuan ahli tersebut diatas dibuat masing-masing definisi untuk massa dan gaya sehingga waktu itu dipakai dua sistim pendefinisian.
Untuk sistim yang mendefinisikan massa (M), panjang (L) dan waktu (T) disebut sebagai Sistim Dinamis atau MLT sedangkan untuk sistim yang mendefinisikan gaya (F), panjang (L) dan waktu (T) dinamakan Sistim Statis atau FLT.
Satuan massa 1 kilogram(massa) atau dingkat 1 kgm semula didefinisikan sebagai massa 1 decimeter-kubik (= 1 liter) air murni pada temperatur 4 derajad C. Karena kesulitan penyimpanan, dibuatlah massa yang sama berupa silinder platinum-iridium ditetapkan sebagai unit satuan 1 kilogram(massa) dan disimpan di Paris. Duplikatnya dibuat dan disimpan di negera-negara lain yang ditentukan.
Satuan gaya 1 kilogram(gaya) disingkat 1 kgforce atau 1 kgf semula didefinisikan sebagai gaya tarik bumi terhadap massa sebesar 1 kilogram(massa) yang berada di Paris pada ketinggian permukaan laut. Oleh karena 1 kgf didasarkan gaya tarik bumi sedangkan gaya tarik bumi terhadap massa yang sama relatif berbeda ditiap tempat dibumi, maka istilah gaya berat menjadi tidak dianggap ilmiah. Pada sistim yang mendefinisikan massa, misalnya 1 kgm akan tetap nilainya dimanapun di bumi bahkan di luar angkasa..
Dengan pertimbangan tersebut, pada pertemuan Lembaga tersebut diatas pada tahun 1971 ditetapkan Satuan Internasional yang mengadopsi Sistim Dinamis (MLT) Sejak itu buku-buku fisika secara umum dan sebagian buku-buku teknik tidak lagi memperkenalkan istilah Satuan Statis, dan mulai hilang pula ukuran gaya 1 kgf dari buku-buku pelajaran. Namun dalam sehari-hari diluar pelajaran Sains, ukuran berat/gaya kgf beserta turunannya seperti metrik ton, mgf dan sebagainya tetap dipakai misalnya dalam bidang teknik dan jual-beli komoditi Hal ini akan dibahas lagi pada bagian lain dari tulisan ini.

Istilah bahasa dan singkatan untuk perkalian desimal suatu nilai ( misalnya kilo, centi, hekto, mega, giga dan sebagainya), sering dipakai dalam berbagai bidang, sehingga perlu diingat baik dalam mempelajari bahasa teknik maupun dalam perdagangan. Oleh karena sering terjadi salah pengertian tentang arti singkatan karena terkadang ada lebih dari satu kepanjangan dari suatu singkatan, maka dalam Ketentuan Dasar Sistim Internasional ditetapkan hanya satu pengertian untuk setiap satu singkatan. Singkatan penamaan itu disebut sebagai SI Prefixes seperti dimuat dalam Tabel 8.1.3. pada Bab VIII. Hal ini juga untuk mencegah adanya pemakaian singkatan yang serupa dengan nama dari suatu satuan yang ditetapkan dalam S.I.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar