1. BESARAN DAN SATUAN
Abdul Qodir, S.T.

2. Pendahuluan
 Standar Kompetensi
 Menerapkan konsep besaran fisika dan
pengukurannya
 Kompetensi Dasar
 Mengukur besaran fisika (massa, panjang,
dan waktu)
 Materi Pokok
 Besaran dan Pengukuran

3. Pengertian
 Mengukur: membandingkan sesuatu
dengan sesuatu lain yang sejenis yang
ditetapkan sebagai satuan
 Satuan: nilai standar bagi pembanding
alat ukur
 Besaran: segala sesuatu yang dapat
diukur dan dinyatakan dengan angka

4. Contoh
 Jarak Kota Malang – Surabaya 90 km,
dapat ditempuh dalam waktu 2,5 jam
dengan mobil yang melaju dengan
kecepatan rata-rata 36 km/ jam

5. Contoh
 Jarak Kota Malang – Surabaya 90 km,
dapat ditempuh dalam waktu 2,5 jam
dengan mobil yang melaju dengan
kecepatan rata-rata 36 km/ jam
Besaran = Jarak
Nilai Besaran = 90
Satuan = km

6. Contoh
 Jarak Kota Malang – Surabaya 90 km,
dapat ditempuh dalam waktu 2,5 jam
dengan mobil yang melaju dengan
kecepatan rata-rata 36 km/ jam
Besaran = waktu
Nilai Besaran = 2,5
Satuan = jam

7. Contoh
 Jarak Kota Malang – Surabaya 90 km,
dapat ditempuh dalam waktu 2,5 jam
dengan mobil yang melaju dengan
kecepatan rata-rata 36 km/ jam
Besaran = kecepatan rata-rata
Nilai Besaran = 36
Satuan = km/ jam

8. Besaran
Pokok
Turunan
Besaran yang satuannya telah
ditetapkan (distandarkan)
Besaran yang satuannya
diturunkan dari besaran pokok

9. Besaran Pokok
Besaran Satuan
Panjang Meter (m)
Massa Kilogram (kg)
Waktu Sekon (s)
Arus listrik Ampere (A)
Suhu Kelvin (K)
Jumlah zat Mol
Intensitas cahaya Kandela (cd)

10. Besaran Pokok (Tambahan)
Besaran Satuan
Sudut datar Radian (rad)
Sudut ruang Steradian (sr)

11. Besaran Turunan
Besaran Satuan
Luas m2
Volume m3
Massa Jenis kg.m-3
Kecepatan m.s-1
Percepatan m.s-2
Gaya kg.m.s-2
Usaha kg.m2
.s-2
Tekanan kg.m-1
.s-3

12. Besaran Setara
 Dua besaran setara jika dapat
dinyatakan dengan satuan yang sama
 Panjang, lebar, dan tinggi adalah tiga
besaran yang setara karena dapat
dinyatakan dengan m
 Usaha setara dengan energi dengan
satuan J
 Berat setara dengan gaya dengan satuan
N

13. Sistem Satuan
 Sistem lokal
 Panjang: depa, jengkal, hasta, marhalah
 Luas: tumbak
 Volume: kullah, kati, mud
 Sistem Britania ( British System )
 Panjang: foot (ft)
 Massa: pound (lb)
 Gaya: pound force (lbf)

14. Sistem Satuan
 Sistem Internasional (SI)
 Panjang: Meter (m)
 Massa: Kilogram (kg)
 Waktu: Sekon (s)
 Arus listrik: Ampere (A)
 Suhu: Kelvin (K)
 Jumlah zat: Mol
 Intensitas cahaya: Kandela (cd)

15. Satuan SI pengganti satuan
Standar
Besaran Satuan Satuan
Pengganti
Gaya kg.m.s-2
Newton (N)
Usaha kg.m2
.s-2
Joule (J)
Tekanan kg.m-1
.s-2
Pascal (Pa)
Daya kg.m2
.s-3
Watt (W)
Frekuensi s-1
Hertz (Hz)
Muatan listrik A.s Coulomb (C)

16. Satuan Standar
 Satu meter standar adalah panjang
lintasan yang ditempuh cahaya dalam
ruang hampa selama selang waktu
1/299.792.458 sekon
 Satu kilogram standar adalah massa
sebuah silinder logam yang terbuat dari
platina iridium yang disimpan di Sevres,
Prancis

17. Satuan Standar
 Satu sekon standar adalah waktu yang
dibutuhkan atom cesium-133 untuk bergetar
sebanyak 9.192.631.770 kali
 Satu ampere standar didefinisikan sebagai
arus tetap, yang dipertahankan untuk tetap
mengalir pada dua batang penghantar sejajar
dengan panjang tak terhingga, dengan luas
penampang yang dapat diabaikan dan
terpisahkan sejauh satu meter dalam vakum,
yang akan menghasilkan gaya antara kedua
batang penghantar sebesar 2 × 10–7
Nm–1

18. Satuan Standar
 Satuan standar suhu adalah kelvin (K), yang
didefinisikan sebagai satuan suhu mutlak
dalam termodinamika yang besarnya sama
dengan 1/273,16 dari suhu titik tripel air
 Intensitas cahaya dalam SI mempunyai
satuan kandela (cd), yang besarnya sama
dengan intensitas sebuah sumber cahaya
yang memancarkan radiasi monokromatik
dengan frekuensi 540 × 1012
Hz dan memiliki
intensitas pancaran 1/683 watt per steradian
pada arah tertentu

19. Satuan Standar
 Satu mol standar setara dengan jumlah
zat yang mengandung partikel
elementer sebanyak jumlah atom di
dalam 1,2 10-2
kg karbon-12

20. Awalan dalam SI
Awala
n
Simbol Faktor
Kilo K 103
Mega M 106
Giga G 109
Tera T 1012
Peta P 1015
Exa E 1018
Awala
n
Simbol Faktor
mili m 10-3
mikro µ 10-6
nano n 10-9
piko p 10-12
femco f 10-15
ato a 10-18

21. Contoh
 1 km = 1 x 103
m = 1000 m
 2 nm = 2 x 10-9
m
 3 MW = 3 x 106
W
 40 µC = 40 x 10-6
C

22. Konversi Satuan
 Konversi satuan adalah mengubah nilai
besaran yang dinyatakan dalam suatu
satuan tertentu menjadi nilai besaran
yang sama yang dinyatakan dalam
satuan yang berbeda
 Konversi satuan dilakukan dengan
mengalikan atau membagi nilai besaran
dengan faktor konversi

23. Contoh
 1 kg = 2,2046 lb (faktor konversi)
2,2046 lb
3 kg = 3 kg x 6,6138 lb
1 kg
=
1 kg
3 lb = 3 lb x ... kg
2,2046 lb
=

24. Contoh
 3 mg = … kg ?
3
310 g
3 mg = 3 mg x 3x10 g
1 mg
−
−
=
3 3 6
3
1 kg
3x10 g = 3x10 g x 3x10 kg
10 g
− − −
=

25. Kuis (10 menit)
1. Diketahui faktor konversi
1 in. = 2,54 cm
maka, a. 3 in. = … cm
b. 3 cm = … in.
2. Konversikan sesuai satuan yang diminta:
a. 3 nm = … mm
b. 3 GV = … mV

26. Dimensi
 Dimensi suatu besaran menunjukkan
cara besaran tersebut tersusun dari
besaran-besaran pokok

27. Dimensi Besaran Pokok
Besaran Satuan Dimensi
Panjang m L
Massa Kg M
Waktu s T
Arus listrik A I
Suhu K θ
Jumlah zat Mol N
Intensitas cahaya cd J

28. Dimensi Besaran Turunan
Besaran Satuan Dimensi
Gaya N (kg.m.s-2
) M.L.T-2
Usaha J (kg.m2
.s-2
) M.L2
.T-2
Tekanan Pa (kg.m-1
.s-2
) M.L-1
.T-2
Daya W (kg.m2
.s-3
) M.L2
.T-3
Frekuensi Hz (s-1
) T-1
Muatan listrik C (A.s) I.T

29. Dimensi Besaran Turunan
 Kalor jenis
 Satuan: J.kg-1
.K-1
 Dimensi: M.L2
.T-2
.M-1
.θ-1
= L2
.T-2
.θ-1

30. Dimensi Besaran Turunan
 Persamaan gaya gravitasi Newton
 F = Gaya gravitasi, N
 G = Tetapan gravitasi universal
 m1, m2 = massa benda 1 dan 2, kg
 r = jarak antara dua benda, m
 Tentukan dimensi G
2
21
r
mm
GF =

31. Dimensi Besaran Turunan
2
21
r
mm
GF =
21
2
mm
Fr
G = 2
2
][
kg
Nm
G =
2
22
..
][
M
LTLM
G
−
=231
..][ −−
= TLMG

32. Tugas (1)
 Latihan 1.1 No.1

33. Tugas (2)
 Persamaan gas ideal dirumuskan sebagai
berikut:
pV = nRT
dengan, p = tekanan, Pa
V = volume, m3
n = jumlah zat, mol
R = tetapan gas ideal
T = suhu, K
Tentukan dimensi R

34. Pengukuran Besaran
 Pengukuran panjang
 Pengukuran massa
 Pengukuran waktu

35. Alat Ukur Panjang
 Mistar
 Jangka sorong
 Mikrometer Sekrup

36. Mistar
 Hasil pengukuran besaran dinyatakan
dengan beberapa angka pasti dan satu
angka taksiran yang terletak di
belakang
 Pengukuran dengan mistar memiliki
ketelitian 1 mm

37. Mistar
 Hasil pengukuran
 X0 = 3,24 (benar)
 X0 = 3,23 (benar)
 X0 = 3,16 (salah)
 X0 = 3,2 (salah)
2 3 4

38. Jangka Sorong
 Pengukuran dengan jangka sorong
memiliki ketelitian 0,1 mm

39. Jangka Sorong – Cara Kerja
 Mengukur diameter luar benda
 Mengukur diameter dalam benda
 Mengukur kedalaman benda

40. Jangka Sorong –
Cara Pembacaan Skala
 Skala utama, satuan cm
 Skala nonius, satuan mm
 Cara pembacaan
 Perhatikan skala nonius yang berimpit dengan
salah satu skala utama
 Perhatikan skala utama sebelum nol pada skala
nonius
 Hasil pembacaan = Skala Utama + Skala Nonius

41. Mikrometer Sekrup
 Pengukuran dengan mikrometer sekrup
memiliki ketelitian 0,01 mm

42. Mikrometer Sekrup –
Komponen
 Poros tetap
 Poros geser / putar
 Skala utama
 Skala nonius
 Pemutar
 Pengunci

43. Mikrometer Sekrup –
Cara Kerja
 Pastikan pengunci dalam keadaan terbuka
 Buka rahang dengan cara memutar ke kiri
pada skala putar hingga benda dapat masuk
ke rahang.
 Letakkan benda yang diukur pada rahang,
dan putar kembali sampai tepat.
 Putarlah pengunci sampai skala putar tidak
dapat digerakkan dan terdengar bunyi 'klik'.

44. Alat Ukur Massa
 Neraca Lengan
 Neraca Kimia
 Neraca Digital

45. Alat Ukur Waktu
 Jam matahari
 Jam Pasir
 Arloji
 Stop Watch

46. Tugas (3)
 Latihan 1.2 No.1,2

47. Bilangan Penting
 Bilangan Penting adalah bilangan yang
digunakan untuk menyatakan hasil
pengukuran dengan alat ukur
 Bilangan Penting terdiri atas beberapa
angka pasti dan satu angka taksiran
 Contoh: 3,24 cm (3,2 = angka pasti, 4 =
angka taksiran)

48. Bilangan Eksak
 Bilangan Eksak adalah bilangan pasti
yang diperoleh dari kegiatan membilang
 Contoh: 3 butir telur
4 lembar kertas
6 ekor kambing

49. Aturan Menyatakan
Banyaknya Angka Penting
 Semua angka bukan nol adalah angka
penting
 258,14 m (5 angka penting)
 Angka nol yang terletak di antara dua
angka bukan nol adalah angka penting;
 70,02 cm (4 ap)

50. Aturan Menyatakan
Banyaknya Angka Penting
 Angka nol di sebelah kanan angka
bukan nol termasuk angka penting,
kecuali jika angka sebelum nol diberi
garis bawah, angka penting berakhir
pada garis bawah
 700 (3 ap),
 84,0 (3 ap)
 320 (2 ap)

51. Aturan Menyatakan
Banyaknya Angka Penting
 angka nol di sebelah kiri angka bukan
nol bukan angka penting
 0,025 (2 ap)
 0,00470 (3 ap)

52. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Hasil penjumlahan dan pengurangan
bilangan penting hanya boleh memiliki
satu angka taksiran
 Contoh:
252,8 kg (8 = angka taksiran)
2,37 kg + (7 = angka taksiran)
255,17 kg (1 & 7 = angka taksiran)
ditulis 255,2 kg

53. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Hasil penjumlahan dan pengurangan
bilangan penting hanya boleh memiliki
satu angka taksiran
 Contoh:
570 cm (7 = angka taksiran)
364 cm - (4 = angka taksiran)
206 cm (0 & 6 = angka taksiran)
ditulis 210 cm

54. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Jumlah angka penting hasil perkalian atau
pembagian dua bilangan penting, sama
dengan jumlah angka penting yang paling
sedikit dari salah satu faktor
 Contoh:
25.3 m x 14 m = 354.2 m2
(3 ap) (2 ap)
Ditulis: 350 m2

55. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Jumlah angka penting hasil perkalian atau
pembagian dua bilangan penting, sama
dengan jumlah angka penting yang paling
sedikit dari salah satu faktor
 Contoh:
394.5 m : 15 s = 26,3 m/s
(4 ap) (2 ap)
Ditulis: 26 m/s

56. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Hasil perkalian atau pembagian antara
bilangan penting dan bilangan eksak
memiliki angka penting sebanyak
bilangan pentingnya
 Contoh:
8.57 cm x 12 = 102.84 cm
(3 ap) (bil. eksak)
Ditulis: 103 cm

57. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Hasil perkalian atau pembagian antara
bilangan penting dan bilangan eksak
memiliki angka penting sebanyak
bilangan pentingnya
 Contoh:
8.57 cm : 3 = 2.856667 cm
(3 ap) (bil. eksak)
Ditulis: 2,86 cm

58. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Jumlah angka penting dari hasil
pemangkatan atau penarikan akar sama
dengan jumlah angka penting dari bilangan
yang dipangkatkan atau ditarik akarnya
 Contoh:
(4,32 m)3
= 80,621568 m3
(3 ap)
Ditulis: 80,6 m3

59. Aturan Berhitung dengan
Angka Penting
 Jumlah angka penting dari hasil
pemangkatan atau penarikan akar sama
dengan jumlah angka penting dari bilangan
yang dipangkatkan atau ditarik akarnya
 Contoh:
√25 cm2
= 5 cm
(2 ap)
Ditulis: 5,0 cm

60. Aturan Pembulatan
 angka kurang dari 5 dibulatkan ke bawah
 6,423 angka 3 dibulatkan ke bawah jadi 6,42
 angka lebih dari 5 dibulatkan ke atas
 6,426 angka 6 dibulatkan ke atas jadi 6,43
 angka 5 dibulatkan menjadi genap
 6,425 angka 5 dibulatkan ke bawah jadi 6,42
 6,435 angka 5 dibulatkan ke atas jadi 6,44

61. Tugas (4)
 Latihan 1.3 No.1,2,3

62. Notasi Ilmiah
 a bilangan penting
1 ≤ a < 10
 n bilangan bulat
 10n
menyatakan orde
x 10n
a

63. Aturan menulis hasil
pengukuran dengan notasi
ilmiah
 Pindahkan koma desimal sampai tersisa satu
angka
 jika koma desimal pindah ke kiri, n adalah
bulat positif, jika ke kanan n adalah bulat
negatif
 n adalah banyaknya angka yang dilewati
sewaktu memindahkan koma desimal
 75400 W = 7,54 x 104
W
 0,000570 N = 5,70 x 10-4
N

64. Tugas (5)
 Latihan 1.1 No.2 dan 3