Begini Cara Gampang Membedakan Besaran Pokok & Turunan

Table of Contents

Dalam dunia sains dan fisika, segala sesuatu yang bisa diukur itu namanya besaran. Nah, besaran ini terbagi jadi dua jenis utama, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Keduanya adalah konsep dasar yang penting banget buat dipahami kalau kamu mau menyelami lebih dalam soal pengukuran dan hukum-hukum fisika. Simpelnya, besaran pokok itu seperti ‘batu bata’ atau ‘alfabet’ pengukuran, sementara besaran turunan itu ‘bangunan’ atau ‘kata-kata’ yang disusun dari batu bata/alfabet tadi.

Mengapa pembagian ini penting? Karena dengan adanya besaran pokok yang standar dan universal, semua ilmuwan atau siapa pun di dunia bisa melakukan pengukuran dan mendapatkan hasil yang konsisten dan bisa dibandingkan. Bayangin kalau setiap negara atau bahkan setiap orang punya ‘standar’ panjang yang beda-beda, pasti bakal kacau balau, kan? Sistem Internasional (SI) satuan muncul untuk menyeragamkan standar ini, dan fondasinya adalah besaran-besaran pokok.

Apa Itu Besaran Pokok?¶

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu berdasarkan kesepakatan internasional dan tidak diturunkan dari besaran lain. Mereka adalah besaran yang berdiri sendiri, independen satu sama lain. Jadi, kamu nggak bisa mendefinisikan besaran pokok misalnya panjang menggunakan besaran lain seperti massa atau waktu. Panjang ya panjang, massa ya massa.

Ada tujuh besaran pokok dalam Sistem Internasional (SI). Tujuh besaran ini dianggap cukup untuk menurunkan atau mendefinisikan semua besaran fisika lainnya yang kita temui. Menghafal ketujuh besaran pokok ini adalah langkah awal yang bagus buat kamu yang belajar fisika atau ilmu pasti lainnya.

Image just for illustration

Berikut ini ketujuh besaran pokok dalam Sistem Internasional (SI) beserta satuan dan lambang satuannya:

Panjang (Length)¶

Besaran ini mengukur dimensi spasial suatu objek, seperti jarak antara dua titik, tinggi, atau lebar. Satuan internasional untuk panjang adalah meter, disingkat m. Definisi satu meter dulunya berdasarkan batang platinum-iridium standar, tapi sekarang definisinya jauh lebih canggih, yaitu jarak tempuh cahaya dalam ruang hampa selama selang waktu 1/299.792.458 detik. Ini menunjukkan betapa presisinya standar besaran pokok sekarang. Mengukur panjang adalah salah satu aktivitas pengukuran yang paling umum kita lakukan sehari-hari, mulai dari mengukur tinggi badan sampai mengukur panjang meja.

Massa (Mass)¶

Massa adalah ukuran kelembaman (inertia) suatu benda atau jumlah materi yang terkandung di dalamnya. Penting untuk diingat, massa itu berbeda dengan berat. Berat adalah gaya gravitasi yang bekerja pada massa, sedangkan massa adalah sifat intrinsik benda itu sendiri. Satuan internasional untuk massa adalah kilogram, disingkat kg. Definisi satu kilogram dulunya berdasarkan purwarupa silinder platinum-iridium di Sevres, Prancis, tapi sejak 20 Mei 2019, definisinya didasarkan pada konstanta Planck (sebuah konstanta fundamental dalam fisika kuantum). Jadi, sekarang definisi kilogram pun sudah nggak lagi bergantung pada benda fisik, melainkan pada konstanta alam yang universal.

Waktu (Time)¶

Waktu mengukur durasi suatu peristiwa atau interval antara dua kejadian. Ini adalah besaran yang sangat fundamental dalam menggambarkan perubahan dan gerak. Satuan internasional untuk waktu adalah sekon (atau detik), disingkat s. Definisi satu sekon didasarkan pada transisi atom cesium-133. Lebih spesifik lagi, satu sekon adalah durasi dari 9.192.631.770 periode radiasi yang berkaitan dengan transisi antara dua tingkat energi dasar pada atom cesium-133 pada suhu 0 K. Jam atom yang menggunakan prinsip ini sangat akurat dan digunakan sebagai standar waktu global.

Kuat Arus Listrik (Electric Current)¶

Besaran ini mengukur laju aliran muatan listrik melalui suatu titik atau permukaan. Ini adalah besaran pokok di bidang kelistrikan. Satuan internasional untuk kuat arus listrik adalah ampere, disingkat A. Definisi satu ampere didasarkan pada besarnya muatan elementer (muatan satu elektron), yaitu sebesar 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ coulomb. Jadi, satu ampere kira-kira setara dengan aliran 1 coulomb muatan per detik, atau jumlah elektron yang mengalir. Besaran ini sangat krusial dalam studi sirkuit listrik dan elektromagnetisme.

Suhu Termodinamika (Thermodynamic Temperature)¶

Suhu termodinamika mengukur tingkat panas atau dingin suatu benda, dan berkaitan erat dengan energi kinetik rata-rata partikel-partikel dalam sistem. Ini berbeda dengan suhu yang biasa kita ukur sehari-hari (Celcius atau Fahrenheit), karena suhu termodinamika diukur dari titik nol mutlak. Satuan internasional untuk suhu termodinamika adalah kelvin, disingkat K. Definisi satu kelvin didasarkan pada konstanta Boltzmann. Konstanta Boltzmann menghubungkan energi kinetik partikel dengan suhu termodinamika. Suhu 0 K dikenal sebagai nol mutlak, titik di mana partikel memiliki energi termal minimum. Skala Kelvin banyak digunakan dalam sains karena bersifat mutlak.

Jumlah Zat (Amount of Substance)¶

Besaran ini mengukur jumlah partikel elementer (seperti atom, molekul, ion, elektron, atau entitas spesifik lainnya) dalam suatu sampel. Ini adalah besaran yang sangat penting dalam kimia dan fisika yang berkaitan dengan materi. Satuan internasional untuk jumlah zat adalah mol, disingkat mol. Definisi satu mol didasarkan pada konstanta Avogadro, yaitu 6,022 140 76 × 10²³ entitas elementer. Jadi, satu mol suatu zat mengandung sejumlah partikel sebanyak konstanta Avogadro. Konsep mol memungkinkan kita menghubungkan massa suatu zat dengan jumlah partikelnya, yang sangat berguna dalam perhitungan stoikiometri reaksi kimia.

Intensitas Cahaya (Luminous Intensity)¶

Besaran ini mengukur kekuatan sumber cahaya dalam arah tertentu per satuan sudut ruang. Ini berkaitan dengan persepsi kecerahan oleh mata manusia, meskipun didefinisikan secara fisik. Satuan internasional untuk intensitas cahaya adalah kandela (candela), disingkat cd. Definisi satu kandela didasarkan pada efikasi luminous radiasi monokromatik pada frekuensi tertentu (540 × 10¹² hertz), yang kira-kira sesuai dengan warna hijau kekuningan, yaitu warna yang paling sensitif bagi mata manusia. Besaran ini digunakan dalam bidang optik, pencahayaan, dan pengukuran cahaya.

Ketujuh besaran pokok inilah yang menjadi fondasi semua pengukuran fisika yang ada. Mereka independen satu sama lain dan satuannya didefinisikan dengan sangat presisi menggunakan konstanta alam atau fenomena fundamental.

Apa Itu Besaran Turunan?¶

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok melalui operasi perkalian dan/atau pembagian. Nama “turunan” itu sendiri sudah jelas ya, berarti besaran ini ‘lahir’ atau ‘diturunkan’ dari besaran pokok. Satuan dari besaran turunan juga merupakan kombinasi dari satuan-satuan besaran pokok yang menyusunnya.

Jumlah besaran turunan itu sangat banyak, bahkan bisa dibilang tak terbatas, karena kita bisa mengombinasikan besaran pokok dalam berbagai cara untuk mendefinisikan besaran fisika baru sesuai kebutuhan. Hampir semua besaran fisika yang sering kita jumpai dalam rumus-rumus fisika adalah besaran turunan.

Image just for illustration

Beberapa contoh besaran turunan yang paling umum antara lain:

Luas (Area)¶

Luas mengukur seberapa besar permukaan dua dimensi. Luas diturunkan dari besaran pokok panjang. Misalnya, luas persegi panjang dihitung dengan mengalikan panjang (besaran pokok) dengan lebar (juga besaran pokok, yang merupakan jenis panjang). Jadi, rumus luas = panjang × lebar. Satuan luas adalah satuan panjang kuadrat, yaitu meter persegi (m²), yang diturunkan dari satuan panjang (m) dikalikan satuan panjang (m).

Volume (Volume)¶

Volume mengukur seberapa besar ruang tiga dimensi yang ditempati oleh suatu objek. Volume juga diturunkan dari besaran pokok panjang. Misalnya, volume balok dihitung dengan mengalikan panjang × lebar × tinggi. Ketiganya adalah besaran panjang. Jadi, satuan volume adalah satuan panjang pangkat tiga, yaitu meter kubik (m³), yang diturunkan dari m × m × m.

Kecepatan (Speed/Velocity)¶

Kecepatan mengukur seberapa cepat suatu objek bergerak, yaitu jarak tempuh per satuan waktu. Jarak adalah besaran panjang, dan waktu adalah besaran waktu. Rumus kecepatan = jarak / waktu. Satuan kecepatan adalah satuan panjang dibagi satuan waktu, yaitu meter per sekon (m/s), yang diturunkan dari m / s.

Percepatan (Acceleration)¶

Percepatan mengukur seberapa cepat kecepatan suatu objek berubah per satuan waktu. Rumus percepatan = perubahan kecepatan / waktu. Kecepatan satuannya m/s, dan waktu satuannya s. Jadi, satuan percepatan adalah (m/s) / s = meter per sekon kuadrat (m/s²), yang diturunkan dari m / (s × s).

Gaya (Force)¶

Gaya adalah interaksi yang dapat menyebabkan perubahan gerak suatu benda. Menurut Hukum II Newton, gaya (F) sama dengan massa (m) dikalikan percepatan (a). Rumus F = m × a. Massa adalah besaran pokok (kg), dan percepatan adalah besaran turunan (m/s²). Jadi, satuan gaya adalah kilogram meter per sekon kuadrat (kg⋅m/s²). Satuan ini diberi nama khusus untuk menghormati fisikawan Isaac Newton, yaitu newton (N). Jadi, 1 N = 1 kg⋅m/s². Ini adalah contoh bagus bagaimana besaran turunan diturunkan dari kombinasi besaran pokok dan besaran turunan lainnya.

Energi (Energy)¶

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Ada banyak bentuk energi (kinetik, potensial, panas, dll). Salah satu cara mendefinisikan energi adalah sebagai gaya dikalikan jarak (Usaha = Gaya × Jarak). Satuan gaya adalah newton (N) atau kg⋅m/s², dan satuan jarak adalah meter (m). Jadi, satuan energi adalah newton meter (N⋅m) atau (kg⋅m/s²) × m = kilogram meter persegi per sekon kuadrat (kg⋅m²/s²). Satuan ini juga punya nama khusus, yaitu joule (J), untuk menghormati fisikawan James Prescott Joule. Jadi, 1 J = 1 N⋅m = 1 kg⋅m²/s².

Daya (Power)¶

Daya mengukur laju di mana usaha dilakukan atau energi ditransfer per satuan waktu. Rumus daya = Usaha / Waktu. Satuan usaha (energi) adalah joule (J) atau kg⋅m²/s², dan satuan waktu adalah sekon (s). Jadi, satuan daya adalah joule per sekon (J/s) atau (kg⋅m²/s²) / s = kilogram meter persegi per sekon kubik (kg⋅m²/s³). Satuan ini diberi nama watt (W), untuk menghormati insinyur James Watt. Jadi, 1 W = 1 J/s.

Tekanan (Pressure)¶

Tekanan mengukur gaya yang bekerja per satuan luas permukaan. Rumus tekanan = Gaya / Luas. Satuan gaya adalah newton (N) atau kg⋅m/s², dan satuan luas adalah meter persegi (m²). Jadi, satuan tekanan adalah newton per meter persegi (N/m²) atau (kg⋅m/s²) / m² = kilogram per meter per sekon kuadrat (kg/(m⋅s²)). Satuan ini diberi nama pascal (Pa), untuk menghormati matematikawan dan fisikawan Blaise Pascal. Jadi, 1 Pa = 1 N/m².

Dari contoh-contoh di atas, jelas terlihat bahwa satuan besaran turunan selalu bisa diuraikan kembali menjadi kombinasi pangkat dari satuan-satuan besaran pokok (meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mol, kandela).

Perbedaan Utama Besaran Pokok dan Besaran Turunan¶

Sekarang kita rangkum perbedaan utama antara kedua jenis besaran ini biar makin mantap pemahamannya. Ini seperti membedakan bahan dasar dengan hasil olahannya.

Aspek	Besaran Pokok	Besaran Turunan
Definisi	Ditetapkan berdasarkan kesepakatan (standar).	Diturunkan dari besaran pokok.
Jumlah	Terbatas (hanya 7 dalam SI).	Tidak terbatas (bisa banyak sekali).
Ketergantungan	Mandiri (tidak bergantung pada besaran lain).	Bergantung pada satu atau lebih besaran pokok.
Satuan	Satuan dasar yang berdiri sendiri (contoh: m, kg, s).	Kombinasi (perkalian/pembagian) dari satuan besaran pokok (contoh: m², m/s, kg⋅m/s²).
Dasar	Fondasi atau “batu bata” pengukuran.	Hasil kombinasi atau “bangunan” dari besaran pokok.

Penjelasan lebih lanjut:
Besaran pokok itu fundamental. Kamu nggak bisa mengartikan ‘meter’ sebagai ‘sekian kilogram’ atau ‘sekian sekon’. Definisi mereka berdiri sendiri. Ada tujuh besaran pokok yang diakui dalam SI, tidak lebih dan tidak kurang. Ini jumlah yang minimal namun cukup untuk membangun semua besaran fisika lainnya. Satuannya pun adalah satuan dasar, misalnya meter untuk panjang atau kilogram untuk massa.

Sebaliknya, besaran turunan itu kombinasi. Mereka selalu bisa diungkapkan dalam bentuk besaran pokok. Jumlahnya banyak sekali karena bisa dibentuk dari berbagai kombinasi besaran pokok. Satuannya juga merupakan kombinasi dari satuan-satuan besaran pokok penyusunnya. Misalnya, satuan luas (m²) adalah meter dikali meter (panjang kali panjang), satuan kecepatan (m/s) adalah meter dibagi sekon (panjang dibagi waktu), dan seterusnya.

Memahami perbedaan ini penting banget. Saat kamu melihat sebuah besaran baru atau satuan yang aneh, kamu bisa mencoba menganalisisnya: apakah ini besaran dasar yang ditetapkan (pokok)? Atau ini kombinasi dari besaran-besaran lain (turunan)? Kalau turunan, dari besaran pokok apa saja dia diturunkan? Ini adalah skill dasar dalam analisis dimensi yang sangat berguna di fisika.

Mengapa Penting Memahami Perbedaan Ini?¶

Memahami beda besaran pokok dan turunan itu bukan sekadar teori di buku teks lho, tapi punya implikasi praktis yang besar, terutama dalam sains, teknik, dan kehidupan sehari-hari (meskipun kadang nggak disadari).

Pertama, ini soal konsistensi dan standarisasi. Dengan adanya besaran pokok yang universal dan didefinisikan dengan sangat presisi, ilmuwan di belahan dunia mana pun bisa melakukan eksperimen atau perhitungan dan membandingkan hasilnya. Kalau setiap orang pakai standar sendiri, sains modern nggak akan bisa berkembang seperti sekarang. Kamu bisa yakin bahwa 1 meter di Jakarta itu sama dengan 1 meter di London atau di Bulan (kalau ada yang mengukur di sana!).

Kedua, ini membantu dalam analisis dimensi. Dalam fisika, setiap persamaan harus konsisten secara dimensi. Artinya, satuan di ruas kiri persamaan harus sama dengan satuan di ruas kanan. Dengan tahu bagaimana besaran turunan diturunkan dari besaran pokok, kamu bisa memeriksa apakah rumus fisika yang kamu gunakan itu benar atau salah secara dimensi. Misalnya, rumus energi kinetik E_k = ½ m v². Satuan E_k adalah Joule (kg⋅m²/s²). Satuan massa (m) adalah kg, dan satuan kecepatan (v) adalah m/s. Satuan v² adalah (m/s)² = m²/s². Jadi, satuan ruas kanan adalah kg × m²/s² = kg⋅m²/s². Cocok kan? Kalau tiba-tiba satuan ruas kanan jadi kg⋅m/s, kamu langsung tahu ada yang salah dengan rumusnya. Ini adalah alat powerful untuk mengecek validitas rumus.

Ketiga, pemahaman ini adalah pondasi untuk mempelajari konsep fisika yang lebih kompleks. Hukum-hukum fisika seringkali dinyatakan dalam hubungan antar besaran. Tanpa memahami apa itu panjang, massa, waktu (besaran pokok), akan sulit memahami konsep turunan seperti gaya, energi, atau daya. Ini seperti mencoba belajar membaca kalimat tanpa tahu huruf-hurufnya.

Keempat, dalam bidang teknik, seperti desain jembatan, pembangunan gedung, atau pembuatan pesawat, pengukuran yang akurat menggunakan standar besaran pokok dan turunan yang benar adalah krusial demi keselamatan dan efisiensi. Bayangkan kalau insinyur salah menghitung luas permukaan sayap pesawat karena menggunakan satuan yang tidak standar atau salah paham soal dimensi, bisa berbahaya!

Fakta Menarik dan Tips¶

• Sejarah Satuan: Standar satuan itu terus berkembang lho! Dulu, satuan panjang bisa berdasarkan panjang lengan raja atau jarak sekali regang busur. Seiring perkembangan sains, dibutuhkan standar yang lebih objektif dan universal. Sistem Metrik (kemudian berkembang jadi SI) lahir dari kebutuhan ini saat Revolusi Prancis. Redefinisi terakhir besaran pokok pada tahun 2019 yang mendasarkan semua satuan pada konstanta alam (seperti kecepatan cahaya, konstanta Planck, konstanta Boltzmann, dll.) adalah langkah paling canggih untuk memastikan standar yang stabil dan tidak berubah di mana pun dan kapan pun di alam semesta.
• Mnemonic Besaran Pokok: Ada cara fun buat nginget 7 besaran pokok SI dalam bahasa Indonesia: “PaMa Wa SuI JuIn”. Ini singkatan dari Panjang, Massa, Waktu, Suhu, Intensitas cahaya, Jumlah zat, Intensitas arus (listrik). Cukup mudah diingat, kan? (Kadang “Intensitas arus” disebut juga “Kuat Arus Listrik”).
• Jangan Tertukar: Ingat, berat itu beda dengan massa. Massa adalah besaran pokok (kg), sedangkan berat adalah gaya (Newton, N), besaran turunan yang bergantung pada massa dan percepatan gravitasi. Ini sering bikin bingung, tapi penting untuk dibedakan.
• Satuan Non-SI: Meskipun SI adalah standar internasional, ada juga satuan lain yang masih sering dipakai, misalnya liter (untuk volume), jam (untuk waktu), atau derajat Celsius (untuk suhu). Penting untuk tahu cara mengkonversi satuan-satuan ini ke dalam SI jika dibutuhkan dalam perhitungan fisika atau sains formal. Misalnya, 1 liter = 1 dm³ = 0,001 m³.

Memahami besaran pokok dan besaran turunan ini adalah langkah awal yang esensial dalam belajar fisika dan ilmu-ilmu kuantitatif lainnya. Ini bukan hanya tentang menghafal nama besaran dan satuannya, tapi lebih kepada memahami struktur bagaimana kita menggambarkan dan mengukur dunia fisik di sekitar kita.

Jadi, mulai sekarang kalau ketemu rumus atau besaran fisika, coba identifikasi: mana yang besaran pokok, mana yang turunan, dan bagaimana satuan turunannya dibentuk dari satuan besaran pokoknya. Latihan ini akan sangat membantu kamu menguasai materi fisika!

Gimana, makin tercerahkan kan soal bedanya besaran pokok dan besaran turunan? Dua konsep ini memang fundamental banget dalam dunia fisika.

Punya pertanyaan lain soal besaran ini? Atau mungkin punya cara fun lain buat nginget 7 besaran pokok? Yuk, share di kolom komentar di bawah!