Sistem Satuan

Hasil Pengukuran Memerlukan Acuan yang Sama

Bayangkan kamu membaca nilai besaran $12$ tanpa satuan. Apakah itu $12 \text{ cm}$ , $12 \text{ m}$ , $12 \text{ kg}$ , atau $12 \text{ s}$ ? Angkanya sama, tetapi maknanya bisa berubah total.

Satuan adalah ukuran acuan untuk membandingkan suatu besaran. Dengan satuan yang sama, hasil pengukuran dari orang, alat, dan tempat yang berbeda dapat dibandingkan.

Nilai besaran adalah nilai numerik dikalikan dengan satuannya.

Nilai numerik menjawab berapa banyak. Satuan menjawab dibandingkan dengan acuan apa.

Dari Banyak Sistem Menuju SI

Sebelum dunia memakai satu standar yang sama, beberapa sistem satuan digunakan pada waktu yang sama. Tiga sistem satuan yang pernah digunakan secara luas adalah:

Sistem	Contoh satuan dasar	Cara membacanya
FPS	$\text{ft},\ \text{lb},\ \text{s}$	foot, pound-mass, dan second
CGS	$\text{cm},\ \text{g},\ \text{s}$	sentimeter, gram, dan sekon
MKS	$\text{m},\ \text{kg},\ \text{s}$	meter, kilogram, dan sekon

Pada baris FPS ini, $\text{lb}$ menyatakan pound-mass. Jangan mencampurkannya dengan pound-force, yang lazim ditulis $\text{lbf}$ .

Perbedaan sistem ini membuat hasil ukur sulit dibandingkan jika satuannya tidak dijelaskan. Karena itu, sains modern memakai Sistem Satuan Internasional atau SI. SI berasal dari nama Prancis Système international d'unités dan dalam bahasa Inggris disebut International System of Units. BIPM, yaitu Bureau International des Poids et Mesures, adalah lembaga internasional yang menjaga standar SI.

Kalau kamu perlu mengecek definisi resmi SI dan satuan pokoknya, buka penjelasan Sistem Satuan Internasional dari BIPM.

SI adalah kesepakatan agar $1 \text{ m}$ , $1 \text{ kg}$ , dan $1 \text{ s}$ punya arti yang sama di sekolah, laboratorium, pabrik, dan negara berbeda.

Tujuh Satuan Pokok SI

Tujuh satuan pokok SI digunakan untuk membentuk satuan lain seperti $\text{m}^2$ , $\text{m/s}$ , $\text{N}$ , $\text{J}$ , dan $\text{W}$ .

Besaran pokok	Simbol umum	Satuan SI	Simbol satuan	Dimensi
Panjang	$\ell,\ x,\ r$	meter	$\text{m}$	$[\mathrm{L}]$
Massa	$m$	kilogram	$\text{kg}$	$[\mathrm{M}]$
Waktu	$t$	sekon	$\text{s}$	$[\mathrm{T}]$
Arus listrik	$I$	ampere	$\text{A}$	$[\mathrm{I}]$
Suhu termodinamika	$T$	kelvin	$\text{K}$	$[\Theta]$
Jumlah zat	$n$	mol	$\text{mol}$	$[\mathrm{N}]$
Intensitas cahaya	$I_v$	candela	$\text{cd}$	$[\mathrm{J}]$

Satuan pokok SI untuk massa adalah $\text{kg}$ . Ubah gram menjadi kilogram saat satuan pokok SI harus ditulis secara penuh.

\begin{aligned} 1 \text{ g} &= 10^{-3} \text{ kg} \\ 250 \text{ g} &= 250 \times 10^{-3} \text{ kg} = 0{,}25 \text{ kg} \end{aligned}

Satuan Turunan Diperoleh dari Operasi pada Satuan Pokok

Satuan turunan muncul ketika besaran turunan dibentuk dari gabungan besaran pokok. Kalau rumusnya mengalikan atau membagi besaran, satuannya juga ikut dikalikan atau dibagi.

Besaran turunan	Rumus besaran	Satuan SI	Dimensi
Luas	$A = l \times w$	$\text{m}^2$	$[\mathrm{L}]^2$
Volume	$V = l \times w \times h$	$\text{m}^3$	$[\mathrm{L}]^3$
Massa jenis	$\rho = \frac{m}{V}$	$\text{kg/m}^3$	$[\mathrm{M}][\mathrm{L}]^{-3}$
Kelajuan	$v = \frac{\Delta s}{\Delta t}$	$\text{m/s}$	$[\mathrm{L}][\mathrm{T}]^{-1}$
Percepatan	$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$	$\text{m/s}^2$	$[\mathrm{L}][\mathrm{T}]^{-2}$
Gaya	$F = m \times a$	$\text{N}$	$[\mathrm{M}][\mathrm{L}][\mathrm{T}]^{-2}$
Usaha	$W = F \times \Delta s$	$\text{J}$	$[\mathrm{M}][\mathrm{L}]^2[\mathrm{T}]^{-2}$
Daya	$P = \frac{W}{t}$	$\text{W}$	$[\mathrm{M}][\mathrm{L}]^2[\mathrm{T}]^{-3}$

Satuan turunan dapat diuraikan menjadi satuan dasarnya. Contohnya, gaya memakai satuan newton, sedangkan newton tersusun dari kilogram, meter, dan sekon.

\begin{aligned} F &= m \times a \\ 1 \text{ N} &= 1 \text{ kg} \cdot \text{m/s}^2 \\ &= 1 \text{ kg m s}^{-2} \end{aligned}

Kalau satuan gaya sudah jelas, satuan usaha dan daya bisa dibaca bertahap.

\begin{aligned} 1 \text{ J} &= 1 \text{ N} \cdot \text{m} = 1 \text{ kg m}^2\text{ s}^{-2} \\ 1 \text{ W} &= \frac{1 \text{ J}}{1 \text{ s}} = 1 \text{ kg m}^2\text{ s}^{-3} \end{aligned}

Menulis Nilai Besar dan Kecil dengan Ringkas

Ketika ukuran terlalu besar atau terlalu kecil, kita tidak perlu menulis deretan nol panjang. SI memakai awalan metrik untuk menyatakan kelipatan pangkat $10$ .

Penulisan Ringkas dengan Awalan SI

Contoh awalan yang sering dipakai:

Faktor	Awalan	Simbol	Faktor	Awalan	Simbol
$10^1$	deka	$\text{da}$	$10^{-1}$	desi	$\text{d}$
$10^2$	hekto	$\text{h}$	$10^{-2}$	senti	$\text{c}$
$10^3$	kilo	$\text{k}$	$10^{-3}$	mili	$\text{m}$
$10^6$	mega	$\text{M}$	$10^{-6}$	mikro	$\mu$
$10^9$	giga	$\text{G}$	$10^{-9}$	nano	$\text{n}$
$10^{12}$	tera	$\text{T}$	$10^{-12}$	piko	$\text{p}$
$10^{15}$	peta	$\text{P}$	$10^{-15}$	femto	$\text{f}$
$10^{18}$	eksa	$\text{E}$	$10^{-18}$	atto	$\text{a}$
$10^{21}$	zetta	$\text{Z}$	$10^{-21}$	zepto	$\text{z}$
$10^{24}$	yotta	$\text{Y}$	$10^{-24}$	yocto	$\text{y}$

Tabel di atas memuat awalan dari yocto hingga yotta. BIPM juga mencantumkan ronna dan ronto untuk $10^{27}$ dan $10^{-27}$ , serta quetta dan quecto untuk $10^{30}$ dan $10^{-30}$ . Kamu dapat memeriksa daftar lengkap terbarunya di tabel awalan SI dari BIPM.

Membaca Awalan dalam Perhitungan

Awalan selalu menempel pada satuan dasar. Misalnya, $\text{km}$ berarti seribu meter, sehingga tetap menjadi satuan panjang berbasis meter.

\begin{aligned} 7{,}5 \text{ km} &= 7{,}5 \times 10^3 \text{ m} \\ &= 7500 \text{ m} \end{aligned}

Untuk ukuran kecil, awalan satuan mengganti deretan nol desimal dengan nama untuk suatu pangkat $10$ . Diameter $0{,}1 \ \mu\text{m}$ sama dengan:

\begin{aligned} 0{,}1 \ \mu\text{m} &= 0{,}1 \times 10^{-6} \text{ m} \\ &= 1{,}0 \times 10^{-7} \text{ m} \end{aligned}

Massa elektron dapat ditulis dalam notasi ilmiah sebagai koefisien yang dikalikan dengan pangkat sepuluh:

9{,}11 \times 10^{-31} \text{ kg}

Saat melihat satuan seperti $\text{cm}$ , $\text{mg}$ , atau $\mu\text{m}$ , pisahkan dulu awalan dari satuan dasarnya. Setelah itu, ganti awalan dengan faktor pangkat $10$ yang sesuai, lalu selesaikan konversi ke satuan dasar.