1. BESARAN DAN PENGUKURAN KELAS 7

 Assalamualaikum

Hai, Ini materi Kelas 7 semester 1

                                                   BESARAN DAN PENGUKURAN

1. Besaran Pokok dan Turunan 

    Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka, sedangkan perbandingan dalam suatu pengukuran disebut satuan.

a. Besaran Pokok 

    Adalah besaran yang satuaannya dapat didefinisikan terlebih dahulu. Contoh besaran Pokok

b. Besaran turunan 

    Besaran yang satuannya diturunkan dari besaran Pokok.

2. Sistem satuan international 

    Dahulu orang biasa menggunakan jengkal, hasta, depa, langkah sebagai alat ukur panjang. Ternyata hasil pengukuran yang dilakukan menghasilkan data berbeda-beda yang berakibat menyulitkan dalam pengukuran, karena jengkal orang satu dengan lainnya tidak sama. Oleh karena itu, di dalam pengukuran diperlukan adanya sistem satuan yang bersifat internasional sehingga satuan-satuan tersebut dapat dimengerti oleh siapa pun di berbagai negara. Usaha para ilmuwan melalui berbagai pertemuan membuahkan hasil sistem satuan yang berlaku di negara manapun dengan pertimbangan satuan yang baik harus memiliki syarat-syarat sebagai berikut:

1. satuan selalu tetap, artinya tidak mengalami perubahan karena pengaruh apapun, misalnya suhu, tekanan dan kelembaban.
2. bersifat internasional, artinya dapat dipakai di seluruh negara. 
3. mudah ditiru bagi setiap orang yang akan menggunakannya.

Sistem satuan secara internasional diresmikan pada tahun 1960 oleh Conference General des Pords et Measures (CGPM) kemudian dikenal dengan International System (Sistem Internasional) atau SI. Sistem satuan Internasional (SI) yang dikenal dengan istilah MKS (meter, kilogram, sekon) yang terdiri atas tiga besaran, yaitu:

1. besaran panjang dengan satuan meter (m) 
2. besaran massa dengan satuan kilogram (kg) 
3. besaran massa dengan satuan sekon (s)

Satuan baku yang lebih kecil dari MKS adalah CGS (sentimeter, gram, sekon) terdiri atas:

1. besaran panjang dengan satuan sentimeter (cm) 
2. besaran massa dengan satuan gram (g) 
3. besaran massa dengan satuan sekon (s)

Refrensi:

Winarsih, A., Nugroho, A., Sulityoso., Amd, M. Z., Supliyadi., & Suyanto, S. 2008. IPA Terpadu untuk SMP/MTs Kelas VII. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Sugiyarto, T & Ismawati, E. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII SMP/MTs. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Zaipudin, A., Sutanto, P., Dasihanto, P., & Pujianta. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII SMP/MTs. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Enjah, T. R & Bahrudin. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam Kelas VII SMP/MTs. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Puspita, D & Rohima, I. 2009. Alam Sekitar IPA Terpadu untuk SMP/MTs Kelas VII. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Karim, S., Kaniawati, I.,  Fauziah, Y. N., & Sopandi, W. 2009. Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VII Sekolah Menengah Pertama/Madrasah Tsanawiyah. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Nurachmandani, S & Samsulhadi, S. 2010. Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu)  Kelas VII SMP dan MTs. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

 * Konversi satuan

    Konversi satuan merupakan merubah satu besaran dengan satuan tertentu menjadi satuan lainnya (besarannya tetap hanya 

    satuannya yang berubah)

Ex :

·         1 m = 100 cm = 10² cm

·         1 m = 10⁶ µm = 10⁹ nm = 10¹⁰ Å

·         1 inchi = 2,45 cm

·         1 jam = 60 menit = 3600 detik

·         1 joule = 0,24 kal

·         1 Newton = 10⁵ dyne

Untuk beberapa satuan pada besaran pokok, biasanya kita mengenal aturan kilo, hekto, deka, dst. sebenarnya aturan

tersebut juga berlaku untuk semua satuan tinggal kita ganti “nama belakangnya” mengikuti satuannya. Perhatikan 

tabel berikut:

Untuk mengkonversi besaran yang memiliki lebih dari satu satuan (besaran turunan) dapat dilakukan dengan cara mengkonversi masing-masing satuan penyusunnya (perhatikan juga susunan satuannya). contoh:

·            Mengkonversi satuan kecepatan dari km/jam menjadi m/s

  

Perhatikan bahwa 1 km = 1000 m dan 1 jam = 3600 sekon

·            Mengkonversi satuan massa jenis dari g/cm³ menjadi kg/m³

Ø  Aturan angka baku

Dalam kajian ilmiah terkadang kita harus menuliskan angka yang sangat besar atau sangat kecil, hal ini tentunya akan membawa kesulitan tersendiri bagi yang menulis maupun yang membaca. Oleh karena itu dibuatlah sebuah aturan tentang cara-cara penulisan bilangan tersebut dalam aturan bentuk baku untuk mempermudah dalam penulisan angka-angka.

Penulisan angka dalam bentuk baku mengandung dua bagian penting yakni bilangan dasar dan bilangan sepuluh pangkat, sehingga sering disebut juga perkalian bilangan 10 pangkat.

a x 10ⁿ

“a” merupakan bilangan dasar yang nilainya harus antara nol sampai satu ( 0 < a < 1 )

“n” merupakan pangkat dari bilangan sepuluh sebagai pengali dari “a” sehingga nilai asal bilangan tersebut tidak berubah.

Tips :

Untuk mempermudah menentukan nilai “n” perhatikan aturan berikut:

1.       Jika tanda koma bergeser ke sebelah kiri sebanyak “x”, maka nilai “n” akan bertambah sebesar “x”. Perhatikan beberapa contoh berikut!

·         12000 = 1,2 x 10⁴ (tanda koma bergeser ke kiri sebanyak 4)

·         2030 x 10^-7 = 2,03 x 10^-5 (tanda koma bergeser ke kiri sebanyak 2)

·         5109,3 x 10⁵ = 5,1093 x 10⁸ (tanda koma bergeser ke kiri sebanyak 3)

2.     Jika tanda koma bergeser ke sebelah kanan sebanyak “x”, maka nilai “n” akan berkurang sebesar “x”. Perhatikan beberapa contoh berikut

·         0,0000045 = 4,5 x 10^-6 (tanda koma bergeser ke kanan sebanyak 6)

·         0,028 x 10⁸ = 2,8 x 10⁶ (tanda koma bergeser ke kanan sebanyak 2)

·         0,98 x 10^-2 = 9,8 x 10^-3 (tanda koma bergeser ke kanan sebanyak 1)

Operasi matematika untuk bilangan berpangkat adalah sebagai berikut:

1.       Penjumlahan dan pengurangan

Untuk penjumlahan dan pengurangan dapat dilakukan apabila bilangan pokok dan pangkatnya sama (dalam hal ini adalah 10ⁿ), contohnya seperti di bawah ini

·         2 . 10³ + 4 . 10³ = 4 . 10³

·         23 . 10⁵ - 4 . 10⁵ = 19 . 10⁵

·         6 . 10³ + 4 . 10² = - (tidak bisa karna pangkatnya berbeda)

2.       Perkalian dan pembagian

Untuk perkalian dan pembagian dapat dilakukan jika bilangan pokoknya sama (dalam hal ini 10). Ketika dilakukan perkalian maka pangkatnya ditambah dan ketika dilakukan pembagian pangkatnya dikurangi. Contohnya seperti di bawah ini.

·         6 . 10³ x 4 . 10³ = 24 . 10⁶

·         2 . 10^-2 x 4 . 10⁷ = 8 . 10⁵

·         64 . 10^-9 : 8 . 10² = 8 . 10^-11

Pengukuran

Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis sebagai acuannya. “besaran lain” yang dimaksudkan disini adalah alat ukurnya (berfungsi untuk menentukan nilai besaran yang diukur). Berikut penjelasan tentang pengukuran pada beberapa besaran.

1.     Alat ukur panjang

Penggaris (memiliki taraf ketelitian 0,5 mm)

Dalam mengukur menggunakan penggaris, perlu diperhatikan skala yang ditunjukkan kedua ujung benda yang diukur (biasanya mulai dari nol). Karna hasil pengukurannya merupakan selisih kedua skala yang ditunjukkan kedua ujung benda tersebut. Contohnya

Tentukan hasil pengukuran panjang menggunakan penggaris berikut ini

Berdasarkan gambar, perhatikan bahwa pengukuran lidi tidak dimulai dari skala 0 pada penggaris akan tetapi dimulai dari skala 12,9 cm sampai skala 16,8 cm. dengan demikian panjang dari lidi tersebut adalah :

12,9 – 16,8 = 4,1 cm

Jangka sorong (memiliki taraf ketelitian 0,1 mm)

Cara membacanya :

a.      Melihat angka yang ditunjukkan pada skala utama ( perhatikan skala terakhir yang terlihat pada skala utama )

b.      Mencari garis yang berhimpit antara skala nonius dan skala utama (dikalikan ketelitian sebesar 0,1 mm)

c.      Jumlahkan keduanya

Contoh soal:

Tentukan hasil pengukuran panjang benda menggunakan jangka sorong berikut ini

Gambar jangka sorong memiliki dua skala yakni skala utama (yang atas) dan skala nonius (yang bawah). Perhatikan gambar di bawah ini

·         Skala utama (kotak warna merah) :  5,6 cm

·         Skala nonius (kotak warna orange) : 6 x 0,01 = 0,06 cm

·         Hasil pengukuran = 5,6 + 0,06 = 5,66 cm

Mikrometer sekrup (memiliki taraf ketelitian (0,01mm)

Cara membacanya :

a.        Melihat angka yang ditunjukkan pada skala utama

( perhatikan skala terakhir yang terlihat pada skala utama )

b.       Mencari garis yang berhimpit antara skala nonius dan skala utama (dikalikan ketelitian sebesar 0,01 mm)

c.        Jumlahkan keduanya

Contoh soal

Tentukan hasil pengukuran menggunakan mikrometer berikut ini

Sama halnya pada jangka sorong, mikrometer sekrup juga memiliki dua skala yakni skala utama dan skala nonius (skala putar). Untuk mengetahui nilai masing-masing skala, perhatikan gambar berikut:

·           Skala utama (kotak merah) : 7 mm

·           Skala nonius (kotak orange) : 37 x 0,01 = 0,37 mm

·           Hasil pengukuran : 7 + 0,37 = 7,37 mm

2.     Alat ukur massa

Alat ukur massa antara lain, timbangan, neraca ohaus (neraca lengan). Dalam penggunaan neraca lengan perlu diperhatikan jumlah lengan dan skala pada neraca tersebut. Contoh

Gambar neraca di atas terdapat 3 lengan (kadang juga ada yang 4 lengan), hasil pengukuran dari neraca tersebut adalah

Hasil = 300 + 70 + 5,4 = 375,4 gram

3.     Alat ukur waktu

Alat ukur waktu adalah jam, arloji, maupun stopwatch. Untuk menentukan hasil pengukuran menggunakan stopwtach analog perlu diperhatikan skala yang ditunjukkan oleh jarum detik dan jarum menitnya

4.     Alat ukur volume

Alat ukur volume untuk benda tak beraturan bentuknya adalah gelas ukur

Pengukuran volume dilakukan dengan memperhatikan bentuk dari benda yang ingin diketahui volumenya. Untuk benda dengan bentuk teratur seperti: kubus, balok, bola, tabung, dkk dapat digunakan rumus matematis mencari volume sesuai dengan bentuknya. Sedangkan, untuk benda-benda yang memiliki bentuk tidak teratur dapat menggunakan gelas ukur guna mencari volume benda tersebut.

Berikut contoh pengukuran volume dengan menggunakan gelas ukur

Berdasarkan gambar di atas, maka dapat diketahui volume benda tersebut adalah:

Volume = 34 – 28 = 6 ml

Sumber :

https://www.bipm.org/en/measurement-units/

Halliday, D. dan Resnick, R., 2008, Fundamental of Physics 8th edition, John Wiley and sons, Inc.,

Tsokos, K, A. 2014, Physics for the IB Diploma Sixth Edition, Cambrige University press’s

Pujiyanta, Dasihanto. P, Sutantao. P dan Arahim, Z. 2009. Ilmu pengetahuan alam kelas VII SMP/MTs. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

https://filosofiberselimutmatematika.blogspot.com/2019/10/materi-kelas-vii-besaran-dan-pengukuran.html