Materi Fisika Kelas 10 Kurikulum Merdeka Besaram, Satuan dan Dimensi

MATERI FISIKA KELAS 10 KURIKULUM MERDEKA
Besaran, Satuan, dan Dimensi

BESARAN
Besaran merupakan sesuatu yang akan diukur.


SATUAN
Satuan merupakan ukuran yang menjadi acuan dari suatu besaran.
Sistem satuan yang digunakan di dunia, seperti sistem :

1. FPS (feet, pound, sekon),
2. CGS (centimeter, gram, sekon),
3. MKS (meter, kilogram, sekon)  → SI

DIMENSI
Dimensi merupakan cara suatu besaran turunan disusun berdasarkan besaran pokoknya.

Baca Juga :
Materi fisika kelas 10 kurikulum merdeka - Alat Ukur

PENGELOMPOKAN BESARAN beserta SATUAN dan DIMENSInya.
Berdasarkan kepemilikan arah, besaran terbagi menjadi dua yakni, vektor dan skalar

1. Besaran skalar adalah besaran yang hanya memiliki nilai tapi tidak memiliki arah.
   Contoh besaran skalar adalah jarak, massa, waktu, suhu, kelajuan, volume, energi, daya, tekanan, dan usaha.
2. Besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan juga memiliki arah.
   Contoh besaran vektor adalah perpindahan, kecepatan, percepatan, gaya, momentum, berat, momen, medan listrik, dan medan magnet.

Berdasarkan proses penyusunnya, besaran terbagi menjadi dua yakni besaran pokok dan besaran turunan.

1. Besaran pokok adalah besaran dasar yang satuannya sudah ditetapkan
   
   
   
   
2. Besaran turunan adalah besaran yang satuannya tersusun dari beberapa satuan besaran pokok.
   
   

Contoh mencari dimensi suatu besaran :
\begin{aligned} F &= m × a \\ Gaya &= masssa × percepatan \\ Satuan \ gaya     &= kg × m/s^2 \\ &= kg \cdot m \cdot s^{-2}\\ Dimensi \ gaya &= MLT^{-2}\\ \end{aligned}

\begin{aligned} P &= \frac{F}{A} \\ Tekanan &= \frac{gaya}{luas \ bidang \ tekan} \\ Satuan \ tekanan     &= \frac{kg \cdot  m/s^2}{m^2} \\ &= \frac{kg \cdot m \cdot s^{-2}}{m^2}\\ &= kg \cdot m^{-1} \cdot s^{-2} \\ Dimensi \ tekanan &= ML^{-1}T^{-2}\\ \end{aligned}

MANFAAT DIMENSI DALAM FISIKA
1. Membuktikan dua besaran fisis setara atau tidak

Contoh :
Buktikan bahwa besaran energi kinetik setara dengan usaha!
Dimensi Energi kinetik = \(ML^{2}T^{-2}\)
Dimensi usaha               = \(ML^{2}T^{-2}\)
Kedua besaran tersebut setara karena memiliki dimensi yang sama.

2. Menentukan persamaan yang pasti salah atau mungkin benar

Contoh :
Selidiki dengan analisis dimensi, apakah persmaan berikut pasti salah atau mungkin benar!
\begin{aligned}    v&=s \cdot t \\ dimensi \ v &= dimensi \ s \cdot t \\ LT^{-1}  &→ L.T \\ LT^{-1} & ≠ L.T \\ \end{aligned}
Persamaan \(v = s \cdot t\) tersebut salah karena kedua ruas persamaan memiliki dimensi yang berbeda

\begin{aligned} a &=  \frac{F}{m} \\ dimensi \ a &→ dimensi \ \frac{F}{m} \\  LT^{-2}  &→  \frac{MLT^{-2}}{M} \\ LT^{-2}&= LT^{-2}  \\ \end{aligned}
Persamaan \(a = \frac{F}{m}\) mungkin benar karena kedua ruas persamaan memiliki dimensi yang sama

3. Menurunkan persamaan suatu besaran fisis jika kesebandingan besaran fisis tersebut dengan besaran fisis lainnya diketahui.

Contoh :
Tentukan dimensi besaran x dari dari persamaan  \(x=  \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^{2} \) dengan a adalah percepatan dan t adalah waktu!
\begin{aligned} Dimensi \ x &= LT^{-2} \cdot T^{2}\\       &= L \\ \end{aligned}
Jadi, x adalah besaran panjang.