Besaran, Satuan dan Dimensi

Admin Konten

28 September 2026 • 10x dibaca • 3x diunduh

Intisari Konsep Materi:

Besaran, Satuan, dan Dimensi dalam Fisika1. Pengertian BesaranDalam fisika, besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka serta satuan.Co...

1. Pengertian Besaran

Dalam fisika, besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka serta satuan.

Contohnya, panjang meja adalah $2\ \text{m}$. Angka 2 menunjukkan nilai besaran, sedangkan meter (m) merupakan satuannya.

Secara umum:

\text{Besaran} = \text{nilai} \times \text{satuan}

Besaran dalam fisika dapat dibedakan menjadi besaran pokok dan besaran turunan.

2. Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lainnya.

Dalam Sistem Internasional (SI), terdapat 7 besaran pokok.

Selain tujuh besaran pokok tersebut, dalam materi fisika sering diperkenalkan 2 besaran tambahan, yaitu sudut bidang dan sudut ruang. Keduanya secara historis disebut sebagai besaran tambahan dan dalam SI modern satuannya dikategorikan sebagai satuan turunan tak berdimensi.

Tabel Besaran Pokok

No.	Nama Besaran	Simbol Besaran	Satuan SI	Simbol Satuan	Dimensi
1	Panjang	$l$	meter	m	$[L]$
2	Massa	$m$	kilogram	kg	$[M]$
3	Waktu	$t$	sekon	s	$[T]$
4	Arus listrik	$I$	ampere	A	$[I]$
5	Suhu termodinamik	$T$	kelvin	K	$[\Theta]$
6	Jumlah zat	$n$	mole	mol	$[N]$
7	Intensitas cahaya	$I_v$	candela	cd	$[J]$

Dua Besaran Tambahan

No.	Nama Besaran	Simbol Besaran	Satuan SI	Simbol Satuan	Dimensi
8	Sudut bidang	$\theta$	radian	rad	$[1]$
9	Sudut ruang	$\Omega$	steradian	sr	$[1]$

Catatan: Radian (rad) dan steradian (sr) pada SI modern merupakan satuan turunan tak berdimensi. Keduanya tetap sering dicantumkan sebagai "besaran tambahan" dalam materi pembelajaran karena klasifikasi tersebut banyak digunakan dalam kurikulum fisika.

3. Besaran Turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diperoleh dari kombinasi satu atau lebih besaran pokok melalui persamaan tertentu.

Contohnya, kecepatan diperoleh dari perbandingan jarak terhadap waktu:

v=\frac{s}{t}

Karena panjang memiliki satuan meter dan waktu memiliki satuan sekon, maka satuan kecepatan adalah:

\text{m/s}

Tabel Besaran Turunan

No.	Nama Besaran	Rumus	Satuan SI
1	Luas	$A=p\times l$	$\text{m}^2$
2	Volume	$V=p\times l\times h$	$\text{m}^3$
3	Massa jenis	$\rho=\frac{m}{V}$	$\text{kg/m}^3$
4	Kecepatan	$v=\frac{s}{t}$	$\text{m/s}$
5	Percepatan	$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}$	$\text{m/s}^2$
6	Gaya	$F=ma$	N = $\text{kg}\cdot\text{m/s}^2$
7	Usaha	$W=Fs\cos\theta$	J = $\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}^2$
8	Energi kinetik	$E_k=\frac{1}{2}mv^2$	J = $\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}^2$
9	Energi potensial	$E_p=mgh$	J = $\text{kg}\cdot\text{m}^2/\text{s}^2$
10	Momentum	$p=mv$	kg·m/s
11	Impuls	$J=F\Delta t$	N·s = kg·m/s
12	Torsi	$\tau=rF\sin\theta$	N·m = kg·m²/s²

Keterangan

Pada persamaan usaha,

W=Fs\cos\theta

$F$ adalah gaya, $s$ adalah perpindahan, dan $\theta$ adalah sudut antara gaya dengan perpindahan.

Untuk gaya yang searah dengan perpindahan, $\theta=0^\circ$ sehingga $\cos0^\circ=1$ dan:

W=Fs

Energi kinetik suatu benda yang bergerak dengan kecepatan $v$ adalah:

E_k=\frac{1}{2}mv^2

Sedangkan energi potensial gravitasi adalah:

E_p=mgh

Momentum linear didefinisikan sebagai hasil kali massa dan kecepatan:

p=mv

Impuls merupakan hasil kali gaya dengan selang waktu gaya tersebut bekerja:

J=F\Delta t

Torsi atau momen gaya menggambarkan kecenderungan suatu gaya untuk memutar benda terhadap suatu titik atau sumbu:

\tau=rF\sin\theta

4. Sistem Satuan dalam Fisika

Satuan adalah standar yang digunakan untuk menyatakan hasil pengukuran suatu besaran.

Dalam sejarah perkembangan ilmu pengetahuan, terdapat beberapa sistem satuan yang digunakan. Beberapa di antaranya adalah MKS, SI, CGS, dan FPS.

Gimli Glider adalah sebuah nama yang diberikan kepada sebuah pesawat Air Canada Boeing 767-200 (beregistrasi C-GAUN). Pada tanggal 23 Juli 1983, pesawat Air Canada Penerbangan 143 kehabisan bahan bakar di atas Gimli, Kanada. Boeing 767-200 itu kehabisan bahan bakar karena kesalahan dalam pengisian bahan bakar,yaitu menggunakan satuan pon, sedang pesawat menggunakan satuan metrik, sehingga menimbulkan kesalahan perhitungan yang mengakibatkan pesawat tidak diisi cukup bahan bakar untuk penerbangan tersebut.

A. Sistem MKS

MKS merupakan singkatan dari:

Meter – Kilogram – Sekon

Sistem ini menggunakan:

Panjang → meter (m)
Massa → kilogram (kg)
Waktu → sekon (s)

Contoh satuan turunan dalam MKS:

v=\frac{m}{s}

$a=\frac{m}{s^2}$ $F=kg\cdot\frac{m}{s^2}$

Satuan gaya dalam sistem MKS kemudian dikenal sebagai newton (N):

1\text{ N}=1\text{ kg}\cdot\text{m/s}^2

MKS menjadi salah satu dasar perkembangan sistem satuan modern dan kemudian berkembang menuju Sistem Internasional (SI).

5. Sistem Internasional (SI)

Sistem Internasional atau International System of Units (SI) merupakan sistem satuan yang digunakan secara luas dalam ilmu pengetahuan, teknik, dan pengukuran.

SI memiliki tujuh satuan dasar:

Besaran Pokok	Satuan SI	Simbol
Panjang	meter	m
Massa	kilogram	kg
Waktu	sekon	s
Arus listrik	ampere	A
Suhu termodinamik	kelvin	K
Jumlah zat	mole	mol
Intensitas cahaya	candela	cd

Dari satuan dasar tersebut dapat dibentuk berbagai satuan turunan.

Contohnya gaya:

F=ma

sehingga:

[F]=\text{kg}\cdot\text{m/s}^2

Satuan tersebut memiliki nama khusus, yaitu newton (N).

Contoh lainnya adalah energi:

E=Fs

sehingga:

[E]=\text{N}\cdot\text{m}

yang disebut joule (J).

6. Sistem CGS

CGS merupakan singkatan dari:

Centimeter – Gram – Second

Sistem ini menggunakan:

Panjang → sentimeter (cm)
Massa → gram (g)
Waktu → sekon (s)

Contoh satuan kecepatan:

\text{cm/s}

Contoh satuan percepatan:

\text{cm/s}^2

Dalam sistem CGS, satuan gaya disebut dyne.

1\text{ dyn}=1\text{ g}\cdot\text{cm/s}^2

Satuan energi dalam sistem CGS disebut erg.

1\text{ erg}=1\text{ dyn}\cdot\text{cm}

Hubungan antara beberapa satuan CGS dan SI antara lain:

1\text{ dyn}=10^{-5}\text{ N}

dan

1\text{ erg}=10^{-7}\text{ J}

7. Sistem FPS

FPS merupakan singkatan dari:

Foot – Pound – Second

Sistem ini menggunakan:

Panjang → foot (ft)
Massa → pound (lb)
Waktu → second (s)

Sistem FPS banyak digunakan secara historis dalam beberapa bidang teknik dan di negara-negara yang menggunakan sistem satuan Inggris/Amerika.

Contoh satuan kecepatan:

\text{ft/s}

Contoh satuan percepatan:

\text{ft/s}^2

Dalam penggunaan FPS, istilah "pound" perlu diperhatikan karena sistem Inggris memiliki beberapa varian definisi untuk massa dan gaya. Dalam praktik teknik, gaya sering dinyatakan dengan pound-force (lbf).

8. Perbandingan Sistem Satuan

Besaran	SI / MKS	CGS	FPS
Panjang	meter (m)	centimeter (cm)	foot (ft)
Massa	kilogram (kg)	gram (g)	pound (lb)
Waktu	sekon (s)	sekon (s)	second (s)
Kecepatan	m/s	cm/s	ft/s
Percepatan	m/s²	cm/s²	ft/s²
Gaya	newton (N)	dyne (dyn)	pound-force (lbf)
Energi	joule (J)	erg	ft·lbf

9. Pengertian Dimensi

Dimensi menunjukkan bagaimana suatu besaran fisika tersusun dari besaran-besaran pokok.

Dimensi tidak menunjukkan nilai suatu besaran dan bukan merupakan satuan.

Sebagai contoh, kecepatan memiliki rumus:

v=\frac{s}{t}

Karena perpindahan memiliki dimensi $[L]$ dan waktu memiliki dimensi $[T]$, maka:

[v]=[L][T]^{-1}

atau:

[v]=[LT^{-1}]

Dimensi sangat berguna untuk memeriksa apakah suatu persamaan fisika benar secara dimensional.

10. Dimensi Besaran Pokok

No.	Besaran Pokok	Satuan SI	Dimensi
1	Panjang	m	$[L]$
2	Massa	kg	$[M]$
3	Waktu	s	$[T]$
4	Arus listrik	A	$[I]$
5	Suhu termodinamik	K	$[\Theta]$
6	Jumlah zat	mol	$[N]$
7	Intensitas cahaya	cd	$[J]$

Untuk sudut bidang dan sudut ruang:

Besaran	Satuan	Dimensi
Sudut bidang	rad	$[1]$
Sudut ruang	sr	$[1]$

11. Dimensi Besaran Turunan

Dimensi besaran turunan diperoleh dengan memasukkan dimensi besaran pokok ke dalam rumusnya.

No.	Nama Besaran	Rumus	Satuan SI	Dimensi
1	Luas	$A=p\times l$	m²	$[L^2]$
2	Volume	$V=p\times l\times h$	m³	$[L^3]$
3	Massa jenis	$\rho=\frac{m}{V}$	kg/m³	$[ML^{-3}]$
4	Kecepatan	$v=\frac{s}{t}$	m/s	$[LT^{-1}]$
5	Percepatan	$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}$	m/s²	$[LT^{-2}]$
6	Gaya	$F=ma$	N	$[MLT^{-2}]$
7	Usaha	$W=Fs\cos\theta$	J	$[ML^2T^{-2}]$
8	Energi kinetik	$E_k=\frac{1}{2}mv^2$	J	$[ML^2T^{-2}]$
9	Energi potensial	$E_p=mgh$	J	$[ML^2T^{-2}]$
10	Momentum	$p=mv$	kg·m/s	$[MLT^{-1}]$
11	Impuls	$J=F\Delta t$	N·s	$[MLT^{-1}]$
12	Torsi	$\tau=rF\sin\theta$	N·m	$[ML^2T^{-2}]$

12. Contoh Menentukan Dimensi

Contoh 1: Dimensi Kecepatan

Kecepatan dirumuskan:

v=\frac{s}{t}

Dimensi perpindahan:

[s]=[L]

Dimensi waktu:

[t]=[T]

Maka:

[v]=\frac{[L]}{[T]}

sehingga:

\boxed{[v]=[LT^{-1}]}

Contoh 2: Dimensi Gaya

Berdasarkan hukum II Newton:

F=ma

Dimensi massa:

[m]=[M]

Dimensi percepatan:

[a]=[LT^{-2}]

Maka:

[F]=[M][LT^{-2}]

sehingga:

\boxed{[F]=[MLT^{-2}]}

Contoh 3: Dimensi Energi Kinetik

Energi kinetik dirumuskan:

E_k=\frac{1}{2}mv^2

Konstanta $\frac{1}{2}$ tidak memiliki dimensi.

Karena:

[m]=[M]

dan:

[v]=[LT^{-1}]

maka:

[E_k]=[M][LT^{-1}]^2

$[E_k]=[ML^2T^{-2}]$

Jadi:

\boxed{[E_k]=[ML^2T^{-2}]}

13. Analisis Dimensi

Analisis dimensi dapat digunakan untuk memeriksa kebenaran suatu persamaan fisika.

Sebagai contoh, persamaan jarak pada gerak lurus berubah beraturan:

s=v_0t+\frac{1}{2}at^2

Dimensi suku pertama:

[v_0t]=[LT^{-1}][T]=[L]

Dimensi suku kedua:

[at^2]=[LT^{-2}][T^2]=[L]

Kedua suku memiliki dimensi yang sama, yaitu $[L]$. Hal ini menunjukkan bahwa persamaan tersebut konsisten secara dimensional.

Namun, analisis dimensi tidak selalu dapat membuktikan bahwa suatu persamaan benar sepenuhnya. Analisis dimensi hanya dapat memeriksa konsistensi dimensi dari persamaan tersebut.

14. Kesimpulan

Besaran, satuan, dan dimensi merupakan konsep dasar yang sangat penting dalam fisika.

Besaran pokok merupakan besaran dasar yang tidak diturunkan dari besaran lainnya, sedangkan besaran turunan diperoleh dari kombinasi besaran pokok.

Satuan digunakan untuk menyatakan hasil pengukuran. Beberapa sistem satuan yang dikenal dalam fisika antara lain MKS, SI, CGS, dan FPS.

Sementara itu, dimensi menunjukkan susunan suatu besaran berdasarkan besaran pokok. Dengan dimensi, kita dapat melakukan analisis untuk memeriksa konsistensi suatu persamaan fisika.

Pemahaman yang baik mengenai besaran, satuan, dan dimensi akan menjadi dasar untuk mempelajari berbagai konsep fisika lainnya.

Ingin Belajar Secara Offline atau Mencetak Modul Ini?

Unduh dokumen Modul PDF Siap Cetak lengkap dengan QR Code Dinamis yang terhubung langsung ke halaman pembahasan ini.

Masuk Daftar Guest Gratis

Bagikan Modul Materi Ini:

WhatsApp Telegram

Besaran, Satuan dan Dimensi

1. Pengertian Besaran

2. Besaran Pokok

Tabel Besaran Pokok

Dua Besaran Tambahan

3. Besaran Turunan

Tabel Besaran Turunan

Keterangan

4. Sistem Satuan dalam Fisika

A. Sistem MKS

5. Sistem Internasional (SI)

6. Sistem CGS

7. Sistem FPS

8. Perbandingan Sistem Satuan

9. Pengertian Dimensi

10. Dimensi Besaran Pokok

11. Dimensi Besaran Turunan

12. Contoh Menentukan Dimensi

Contoh 1: Dimensi Kecepatan

Contoh 2: Dimensi Gaya

Contoh 3: Dimensi Energi Kinetik

13. Analisis Dimensi

14. Kesimpulan

Ingin Belajar Secara Offline atau Mencetak Modul Ini?

Rating & Diskusi Siswa (1)

Ingin Memberikan Rating & Komentar?

Budi Santoso (Siswa)