Dimensi Fisika

Dari kiri ke kanan, persegi, kubus, dan teserak. Persegi dikelilingi oleh garis 1 dimensi, kubus oleh bidang 2 dimensi, dan teserak oleh volum 3 dimensi. Proyeksi kubus terjadi karena ditampilkan pada layar dua dimensi. Hal yang sama berlaku pada teserak, yang hanya bisa dilihat sebagai proyeksi bahkan dalam ruang tiga dimensi.

Diagram yang memperlihatkan empat dimensi ruang pertama.

Dalam fisika dan matematika, dimensi dari suatu ruang atau obyek secara informal diartikan sebagai jumlah minimal koordinat yang dibutuhkan untuk menentukan titik-titik yang ada di dalamnya.^[1][2] Jadi, sebuah garis memiliki dimensi karena hanya satu koordinat yang dibutuhkan untuk menentukan suatu titik di permukaannya (misalnya titik di garis angka 5). Permukaan seperti bidang atau permukaan suatu tabung atau sfer memiliki dimensi keduanya karena dibutuhkan dua koordinat untuk menentukan titik pada permukaannya (misalnya untuk menentukan titik di permukaan dibutuhkan lintang dan bujurnya). Bagian dalam kubus, tabung atau sfer bersifat tiga dimensi karena dibutuhkan tiga koordinat untuk menentukan suatu titik di dalam ruangnya.

Dalam istilah fisika, dimensi merujuk pada struktur konstituen dari semua ruang (volum) dan posisinya dalam waktu (dipersepsikan sebagai dimensi skalar di sepanjang sumbu t), serta cakupan spasial obyek-obyek di dalamnya – struktur yang memiliki korelasi dengan konsep partikel dan medan yang berinteraksi sesuai relativitas massa dan pada dasarnya bersifat matematis. Sumbu ini atau sumbu lainnya dapat diarahkan untuk mengidentifikasi suatu titik atau struktur dalam tanggapan dan hubungannya terhadap obyek lain. Teori fisika yang mencakup unsur waktu (misalnya relativitas umum) dianggap terjadi dalam "ruang waktu" empat dimensi yang didefinisikan sebagai ruang Minkowski). Teori modern cenderung lebih "berdimensi tinggi", termasuk teori medan kuantum dan string. Ruang tetap mekanika kuantum adalah ruang fungsi berdimensi tidak terbatas.

Konsep dimensi tidak dibatasi hingga benda fisik saja. Ruang berdimensi tinggi sering muncul dalam matematika dan ilmu pengetahuan atas berbagai alasan, terutama dalam bentuk ruang konfigurasi sebagaimana mekanika Lagrange atau Hamilton; keduanya adalah ruang abstrak dan terbebas dari ruang fisik yang ditempati manusia.

            Pengertian Besaran

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung, dinyatakan dengan angka dan mempunyai satuan.
Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu

1. dapat diukur atau dihitung
2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai
3. mempunyai satuan

Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak dapat dikatakan sebagai besaran.

Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu :

1. Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.
2. Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.

Besaran Fisika sendiri dibagi menjadi 2

1. Besaran Pokok adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepatan para ahli fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam yaitu Panjang (m), Massa (kg), Waktu (s), Suhu (K), Kuat Arus Listrik (A), Intensitas Cahaya (cd), dan Jumlah Zat (mol). Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung, mempunyai satu satuan (tidak satuan ganda), dan ditetapkan terlebih dahulu.
2. Besaran Turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya sebagai contoh gaya (N) diturunkan dari besaran pokok massa, panjang dan waktu. Volume (meter kubik) diturunkan dari besaran pokok panjang, dan lain-lain. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.

Saat membahas bab Besaran dan Satuan maka kita tidak akan lepas dari satu kegiatan yaitu pengukuran. Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.

Pengertian Satuan

Satuan didefinisikan sebagai pembanding dalam suatu pengukuran besaran. Setiap besaran mempunyai satuan masing-masing, tidak mungkin dalam 2 besaran yang berbeda mempunyai satuan yang sama. Apa bila ada dua besaran berbeda kemudian mempunyai satuan sama maka besaran itu pada hakekatnya adalah sama. Sebagai contoh Gaya (F) mempunyai satuan Newton dan Berat (w) mempunyai satuan Newton. Besaran ini kelihatannya berbeda tetapi sesungguhnya besaran ini sama yaitu besaran turunan gaya. Untuk melihat berbagai rumus dalam bab besaran dan satuan silakan klik

Pengukuran Besaran Fisika

1. Pengukuran panjang dengan menggunakan mistar/penggaris

mistar dan penggunaannya

2. Pengukuran panjang dengan menggunakan jangka sorong

Jangka sorong dan penggunaannya

 3. Pengukuran panjang dengan menggunakan mikrometerskrup

mikrometerskrup dan penggunaannya

4. Pengukuran massa dengan menggunakan neraca/timbangan

neraca dan penggunaannya

5. Pengukuran waktu dengan menggunakan stopwatch

stopwatch dan penggunaannya

6. Pengukuran suhu/temperatur dengan menggunakan thermometer

thermometer dan penggunaannya

7. Pengukuran arus listrik dengan menggunakan amperemeter

amperemeter dan penggunaannya

Coba Anda amati lagi gambarnya sampai Anda benar-benar mengerti dan memahami maksudnya. Saya percaya bahwa sebagian besar alat ukur di atas sudah tidak asing lagi buat Anda, karena memang alatnya ada di sekolah, yang kemungkinannya Anda telah melihat wujudnya dan bahkan Anda telah mencobanya pada kegiatan praktikum fisika. Semoga ya…

Gambar-gambar di atas dapat menjadi petunjuk bagi anda untuk bisa menjawab  semua pertanyaan pendahuluan secara utuh. Bahkan anda dapat mengembangkan jawabannya seperti berikut ini.

Mengukur adalah membandingkan sesuatu yang dapat diukur dengan sesuatu yang dijadikan sebagai acuan. Sesuatu yang dapat diukur,kemudian hasilnya dinyatakan dengan angka-angka, dinamakan besaran. Besaran Fisika dikelompokkan menjadi Besaran Pokok dan Besaran Turunan. Besaran pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan terlebih dahulu dan merupakan besaran dasar. Sedangkan besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Panjang, massa, waktu, suhu dan arus listrik merupakan contoh besaran pokok. Luas, volume, massa jenis, kecepatan dan gaya merupakan contoh dari besaran turunan. Dalam Sistem Internasional (SI) terdapat tujuh besaran pokok yang mempunyai satuan dan dua besaran pokok yang tidak mempunyai satuan. Sedangkan untuk mengukur suatu besaran fisika biasanya menggunakan alat ukur sebagaimana yang telah diperlihatkan pada gambar berbagai pengukuran besaran fisika di atas.

Berikut ini adalah tabel besaran pokok fisika

Tabel Besaran Pokok

Saat melakukan pengukuran, informasi yang kita peroleh dari hasil pengukuran dapat berupa angka-angka yang disebut dengan angka penting. Angka penting sendiri terdiri dari angka pasti dan angka tangsiran. Disamping angka-angka, digunakan juga satuan pengukuran besaran fisika yang sesuai dengan Sistem Internasional (SI) sebagaimana tabel di atas. Dengan demikian, kegiatan pengukuran menjadi bagian dari kegiatan pembelajaran fisika. Oleh karenanya, saat Anda akan melakukan pengukuran besaran fisika, lakukanlah secara benar dengan mengikuti aturan-aturan sistem internasional yang telah disepakati bersama.

Angka Penting :

Dalam kegiatan mengukur dengan menggunakan alat ukur seperti jangka sorong misalnya, anda tentu akan memperoleh hasil pengukuran berupa angka-angka. Sebagai contoh, saat anda mengukur diameter tabung, anda mempeoleh angka 3,24 cm.  Maka angka 3 dan 2 merupakan angka pasti dan angka 4 merupakan angka taksiran sesuai ketelitian alat ukur. Angka pasti atau eksak merupakan angka hasil pengukuran yang tidak diragukan nilainya. Angka taksiran merupakan angka hasil pengukuran yang masih diragukan nilainya. Semua angka hasil pengukuran merupakan Angka Penting. Jadi Angka penting terdiri dari angka pasti yang terbaca pada skala alat ukur dan angka taksiran ( perkiraan) yang sesuai dengan tingkat ketelitian alat ukur yang digunakan. Oleh karena itu, jumlah angka penting hasil pengukuran yang dilakukan dengan menggunakan Mistar, jangka Sorong dan Mikrometer Sekrup tentunya akan berbeda, sesuai dengan tingkat ketelitian masing-masing alat ukur tersebut.

Aturan menentukan jumlah Angka Penting

1. Semua angka bukan nol adalah angka penting.  Contoh : hasil pengukuran panjang pensil adalah 21,4 cm. maka jumlah angka pentingnya memiliki 3 angka penting

2. Semua angka   nol yang terletak diantara bukan angka nol, adalah angka penting. Contoh : Hasil menimbang sebuah mangga, adalah 507,09 gram. Jumlah angka pentingnya  adalah 5 angka penting.