Sejarah Penetapan Satuan Standar Internasional 7 Besaran Pokok

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

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.

Batang Platina Iridium

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 0^o 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.

Silinder Platina Iridium

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 4^o 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

Standar frekuensi atomik berkas cesium di laboratorium Boulder, Lembaga Standar Nasional

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 100^oC dengan tekanan udara luar sebesar 1 atmosfer atau 76 cmHg. Titik tetap bawah adalah titik lebur es murni pada suhu 0^oC.

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 (1.773^o 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.