Sejarah Penetapan Satuan Standar Internasional 7 Besaran Pokok
https://www.fisikabc.com/2017/04/penetapan-satuan-standar.html
Daftar Materi Fisika
Advertisement
Baca Juga:
Perlu diingat bahwa, besaran pokokdan turunan selalu disertai dengan satuan. Tiap-tiap
besaran mempunyai satuan tertentu yang berbeda dengan satuan untuk besaran
lain. Satuan-satuan besaran pokok seperti meter, kilogram, sekon dll merupakan
salah satu contoh satuan yang digunakan secara internasional yang disebut juga Sistem SatuanInternasional, disingkat SI.
Lalu mengapa diperlukan sistem
satuan internasional?
Sistem satuan internasional
diperlukan untuk mengatasi kesalahpahaman yang timbul dalam bidang ilmiah dan
pengukuran karena adanya perbedaan satuan yang digunakan.
Kemudian bagaimana awal mulanya
penetapan standar satuan besaran yang digunakan dalam SI? Berikut ini akan
dibahas secara kronologis tentang sejarah penetapan satuan standar pada tujuh
besaran pokok.
Pengertian Satuan Standar
Satuan standar adalah satuan dari besaran-besaran yang telah disepakati secara umum ataupun secara internasional
Penetapan Satuan Standar Besaran Pokok
1. Standar Satuan Panjang
Satuan panjang dalam SI adalah meter. Pada mulanya,
standar satuan panjang internasional adalah sebuah batang yang terbuat dari
campuran platina dan iridium yang disebut dengan meter standar.
Meter standar ini disimpan di Sevres, dekat kota Paris, Prancis. Satu meter didefinisikan sebagai jarak antara dua goresan yang terdapat pada meter standar pada suhu 0o Celcius. Sehingga jika diukur dengan meter standar, jarak antara Kutub Utara dan ke Khatulistiwa melalui kota Paris sejauh 10 juta meter,
Ada beberapa kelemahan dalam penggunaan meter standar
tersebut, yaitu:
• Batang platina iridium mudah
dipengaruhi temperatur terutama di negara yang memiliki iklim berubah-ubah
sehingga akan mengalami pemuaian ataupun penyusutan.
• Sebagai standar primer, jika
mengalami kerusakan akan susah untuk dibuat ulang
• Ketelitian pengukuran tidak
sesuai dengan kemajuan teknologi
Dari beberapa
kelemahan tersebut, dibutuhkan meter standar baru yang menggunakan panjang gelombang
cahaya dari zat yang mudah diketahui dengan cepat dan teliti.
Pada tahun 1960,
ditetapkan bahwa meter standar sama dengan 1.650.763,73
kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom-atom Krypton-86
(Kr-86) di dalam ruang hampa.
Kemudian pada
tahun 1983, berdasarkan Conference
General des Poids et Measures ke-17, diputuskan bahwa
Satu meter adalah panjang jarak tempuh cahaya dalam ruang hampa dalam selang waktu 1/299.792.458 sekon dengan prediksi bahwa kecepatan cahaya dalam ruang hampa adalah tetap sebesar 299.792.458 m/s.
Meter standar
ini terus digunakan hingga sekarang.
2. Standar Satuan Massa
Satuan untuk massa adalah gram. Standar satuan massa adalah sebuah silinder platina iridium
yang disimpan di International Bureau of
Weights and Measures, Sevres, Prancis.
Satu kilogram standar adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari platina iridium memiliki diameter 3,9 cm dan tinggi 3,9 cm. Massa 1 kilogram standar mendekati massa 1 liter air murni pada suhu 4o Celcius.
3. Satuan Standar Waktu
Satuan waktu dalam SI adalah sekon atau detik dan
dilambangkan dengan s. Pada mulanya, penetapan satuan waktu adalah perputaran
Bumi terhadap porosnya. Namu ternyata, perputaran bumi pada porosnya selalu
berubah. Kemudian satuan waktu ditetapkan berdasarkan hari matahari rata-rata. Berdasarkan
ketentuan ini,
1 sekon = 1/86.400 hari matahari rata-rata.
Setelah dilakukan pengamatan yang lebih teliti,
diketahui bahwa satu hari rata-rata matahari dari tahun ke tahun tidak sama. Standar
ini mengalami perubahan pada tahun 1956 dan kemudian dilakukan penetapan ulang
dari definisi sekon standar yaitu:
1 sekon = 1/31.556.925,9747 x lamanya tahun 1900
Kemudian tahun 1967, untuk pengukuran waktu yang lebih
teliti, standar waktu dirubah. Satu sekon didefinisikan sebagai
1 sekon = selang waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 untuk melakukan getaran radiasi sebanyak 9.192.631.770 kali.
Standar satuan waktu ini memiliki ketelitian yang sangat
tinggi, yaitu kemungkinan kesalahan waktu hanya 1 detik dalam kurun waktu 500
tahun.
4. Satuan Standar Suhu
Standar suhu memiliki dua titik tetap, yaitu titik tetap
atas dan titik tetap bawah.
Titik tetap atas adalah suhu air yang sedang mendidih pada suhu 100oC dengan tekanan udara luar sebesar 1 atmosfer atau 76 cmHg. Titik tetap bawah adalah titik lebur es murni pada suhu 0oC.
Jadi, standar satuan suhu ditetapkan berdasarkan titik
lebur es dan titik didih air yang disebut dengan standar suhu Celcius
oleh seorang ahli Astronomi Swedia, Andreas Celcius (1701-1744).
Tahun 1954, diselenggarakan kongres oleh perhimpunan
fisikawan internasional yang menghasilkan standar untuk satuan suhu adalah
dalam Kelvin (K). Dalam kongres ini standar satuan suhu ditetapkan sebagai
berikut:
Pada tekanan udara luar 1 atm, suhu titik lebur es adalah 273, 15 K dan suhu titik didih air adalah 373,15 K.
Satuan kelvin digunakan untuk menghormati seorang ahli
Fisika Inggris, William Thomson Kelvin
(1824-1907).
5. Satuan Standar Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik menyatakan jumlah muatan listrik yang
melewati suatu penghantar (konduktor) setiap satuan waktu. Satuan kuat arus
listrik adalah ampere.
Kuat arus listrik dikatakan 1 ampere jika muatan sebesar 1 coloumb mengalir dalam kawat konduktor setiap sekon.
Berdasarkan Hukum Ohm,1 ampere adalah besar kuat arus listrik yang mengalir pada kawat konduktor dengan hambatan 1 ohm dan beda potensial 1 volt.
Sementara itu, berdasarkan terjadinya gaya Lorentz,1 ampere adalah kuat arus listrik pada dua kawat sejajar yang berjarak 1 m dan menyebabkan gaya Lorentz sebesar 2 × 10-7 N, dan kedua arus searah.
6. Satuan Standar Banyak Mol Zat
Molekul zat merupakan bagian terkecil dari suatu zat
yang masih memiliki sifat zat tersebut. Satuan untuk banyak molekul zat adalah
mol (mole).
1 mol menyatakan jumlah partikel dalam suatu zat yang sama jumlahnya dengan banyaknya partikel dalam 12 gram atom C-12 (karbon-12).
Jumlah partikel/atom dalam 12 gram atom C-12
adalah 6,02 × 1023
partikel. Jumlah partikel atau atom ini disebut tetapan Avogadro dan dinyatakan dengan huruf L.
7. Satuan Standar Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya adalah banyaknya fluks cahaya yang
menembus bidang setiap satuan sudut ruang. Satuan intensitas cahaya adalah
kandela. Jika benda hitam seluas 1
m2 pada suhu titik lebur platina (1.773o C) memancarkan cahaya tegak
lurus bidang, intensitas cahaya yang terjadi sebesar 6 × 105 kandela.
Kandela menyatakan energi cahaya per waktu (daya) setiap satu satuan sudut ruang.
Demikianlah artikel tentang
pengertian satuan standar dan sejarah penetapan satuan standar untuk besaran
panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, jumlah mol zat dan intensitas
cahaya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan
sampai jumpa di artikel berikutnya.
Daebak
ReplyDeleteterima kasih sangat bermanfaat
ReplyDeleteJadi bagaimana asal usul besaran turunan?
ReplyDeleteMohon dijawab